Estudo pioneiro otimiza tratamento de esgoto doméstico para reúso da água

Luiza Caires, especial para a Agência USP de Notícias

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Sistema de membrana espiral interna ao tanque de aeração

Visando encontrar alternativas para atender a demanda industrial por água limpa, e também amenizar o impacto ambiental do despejo de esgoto não-tratado nos rios, o professor Ricardo Nagamine Costanzi desenvolveu um sistema piloto para tratamento de efluentes que associa o tratamento por lodos ativados a membranas de ultrafiltração, possibilitando o reúso da água pelo setor produtivo.

A pesquisa realizada no Centro Internacional de Referência de Reúso de Água (CIRRA), localizado no Centro Tecnológico de Hidráulica (CTH) da USP, resultou na tese de doutorado defendida por Costanzi na Escola Politécnica (Poli) da USP com o título: Tratamento de efluentes domésticos por sistemas integrados de lodos ativados e membranas de ultrafiltração visando o reúso de água.

A escassez de água em São Paulo, sobretudo na Região Metropolitana da Capital, é um problema que vem preocupando governo e moradores nas últimas décadas. Além do consumo doméstico na região, a questão afeta também a economia local: muitas indústrias fecham ou se mudam, pois necessitam de uma grande quantidade de água. Os custos da água originada da rede da Sabesp podem inviabilizar a produção.

Assim, a tendência é que se utilize cada vez mais o efluente doméstico tratado para reúso de água, reduzindo o consumo da água potável fornecida pela rede de abastecimento. Atualmente, o tratamento do esgoto com lodos ativados é utilizado principalmente para lançar a água com um menor grau de poluição nos corpos d’água (rios e córregos). O lodo é denominado ativado por conter bactérias que consomem carbono, nitrogênio e fósforo, diminuindo as impurezas e o seu potencial de impacto nos recursos hídricos.

A este processo de tratamento utilizado pelas companhias de saneamento locais, o pesquisador adicionou mais uma etapa, que é a passagem da água por um sistema de membranas de ultrafiltração. A seletividade destas membranas permite a retenção dos sólidos suspensos (moléculas maiores que 0,45 µm), bem como das bactérias. Permanecem na água apenas substâncias solúveis (moléculas menores) e vírus, tornando-a adequada a diversos processos industriais que não exigem a remoção dessas substâncias.

Sistema de membranas tubular externo

Como funciona
Primeiramente o esgoto entra em um tanque de aeração (sistema de tratamento por lodos ativados) para que sofra a ação das bactérias. Em seguida, o esgoto passa por um sistema de separação por membranas, em substituição ao decantador secundário. Este sistema foi estudado em duas configurações: externamente ao tanque de aeração e em seu interior. O sistema externo é do tipo tubular, confeccionado com material de polifluoreto de vinilideno, e o interno é do tipo espiral, confeccionado com material de polietersulfona.

As membranas atuam como uma barreira seletiva devido ao tamanho de seus poros e também pelas características físico-químicas dos materiais que a compõem. O líquido clarificado que atravessa a membrana é denominado permeado (água de reúso) e o rejeito é denominado concentrado. Este último retorna para o tanque de aeração.

Esta pesquisa é uma das pioneiras no Brasil a integrar o sistema de membranas ao tratamento com lodos ativados. Técnicas correlatas já são utilizadas em outros países como Estados Unidos, Canadá e Inglaterra, mas há a necessidade de se estudar melhor o sistema em âmbito nacional, até porque os esgotos domésticos e municipais de outras regiões do mundo apresentam diferentes características e composições.

É preciso produzir conhecimentos sobre esse tipo de tratamento, determinando dados como a vida útil e rendimento da membrana, associados a dados de operação e limpeza visando reduzir o fenômeno de colmatação (obstrução da membrana). Tais conhecimentos podem ajudar a fundamentar o uso do processo em nível industrial.

Além disso, em comparação com os tratamentos de esgoto utilizados para reúso que já começam a ser implementados no País, a técnica utilizada por Costanzi apresenta um maior grau de simplificação e compactação.

Imagens cedidas pelo pesquisador

Mais informações: (0XX45) 3220-3153 ou e-mail ricardocostanzi@gmail.com, com Ricardo Costanzi. Pesquisa orientada pelo professor Ivanildo Hespanhol