Tratamento Terciário de Efluentes.

Este é o quarto e último artigo da série iniciada em agosto. Nele são apresentadas algumas importantes considerações sobre o tratamento terciário. Neste nível de tratamento ocorre o polimento do efluente para retirada dos poluentes que resistiram aos tratamentos anteriores, como os sólidos filtráveis restantes na forma de matéria orgânica, organismos patogênicos, compostos não biodegradáveis, nutrientes como o fósforo e nitrogênio, metais pesados, etc.

Conforme a necessidade, seja para atender a legislação, preservar a qualidade das águas dos mananciais ou ainda para fazer reúso, dependendo do tipo de poluente e do grau de depuração desejada, o tratamento terciário poderá incluir diversas etapas que se classificam em dois principais tipos, ou seja, tecnologias de transferência de fase ou tecnologias destrutivas (Fogaça, Jennifer Rocha Vargas. Tratamentos Terciários de Efluentes).  Na primeira, o poluente passa da fase líquida para fase gasosa ou sólida, podendo daí ser veiculado para a atmosfera ou separado como resíduo sólido, como no caso da adsorção por carvão ativado. Na outra, o poluente é oxidado até completa mineralização. 

Dentro dessa classificação, serão apresentados em breves tópicos, os principais tratamentos físico-químicos avançados mais utilizados na indústria como sendo tratamento complementar ou terciário de efluentes.

Normalmente, as ETEs fazem a remoção necessária de nutrientes no tratamento secundário. Porém em algumas situações específicas - como para prevenir a eutrofização do corpo receptor - torna-se necessário fazer um ajuste fino para minimizar os residuais de nitrogênio e fósforo do efluente tratado. Para o esgoto sanitário, a redução do nitrogênio é sempre feita por processos biológicos em duas etapas conhecidas como nitrificação e desnitrificação. A primeira etapa poderá ser produzida pelo aumento do tempo de retenção celular e com reforço no suprimento de ar. Na segunda, se esgota o oxigênio dissolvido do efluente nitrificado enquanto é fornecido um suplemento de carbono para promover a liberação do nitrogênio gasoso (Crespo, Patricio Gallegos. Os Sistemas de Tratamento, vol 1 – Manual de Projeto de Estações de Tratamento de Esgotos). Para redução do fósforo, pode ser utilizado algum agente coagulante como sais de compostos férricos ou de alumínio, para precipitar o referido nutriente na forma de fosfato férrico ou fosfato de alumínio.

Para a remoção de sólidos suspensos (aqueles que ficam retidos no papel de filtro) existe a macrofiltração que remove partículas maiores que 1 micra, utilizando areia e carvão como meio filtrante. Complementando, podemos ter a micro, a ultra e a nanofiltração, que utilizam membranas permeáveis seletivas e pressurizadas para remoção de partículas de 1 a 0,001 micra.

Por sua vez, os compostos orgânicos dissolvidos podem ser adsorvidos em carvão ativado, que é um adsorvente muito utilizado para tratamento de água e efluentes. Seu poder de remoção de contaminantes é tão abrangente que retira gosto, odor, cor e fenóis das águas a serem potabilizadas. Além da vantagem do baixo custo, o carvão ativado também pode ser regenerado.

Para a redução dos sólidos inorgânicos dissolvidos no efluente podemos aplicar a osmose reversa ou a troca iônica. Na osmose reversa, o efluente tratado é pressurizado contra uma membrana apropriada que permitirá apenas a passagem do solvente (água), retendo os sais dissolvidos e outros contaminantes como sílica e coloides orgânicos. Na troca iônica, ocorrerá a retenção desses íons poluentes (sais dissolvidos) na resina polimérica. Para exemplificar, uma resina catiônica poderá trocar seus íons H+ por cátions de sais ou metais pesados do efluente, ou então uma resina aniônica trocará seus íons OH- pelos ânions desse mesmo efluente.

Outro importante tratamento avançado é a desinfecção do efluente que se faz necessária para evitar a proliferação de doenças causadas por microorganismos. Seu objetivo é destruir os patogênicos para garantir uma possível reutilização segura. A aplicação de radiação UV, a cloração e a ozonização são os principais meios de desinfecção no tratamento terciário de efluentes.

A radiação ultravioleta é muito utilizada devido à facilidade de instalação, operação e funcionamento. Ela ataca o DNA das células patogênicas causando inatividade e interrompendo sua duplicação. A cloração, apesar dos riscos de manipulação, ainda é o sistema mais utilizado devido seu baixo custo. O cloro migra pela parede celular e ataca o interior das células patogênicas, porém pode também reagir com alguns compostos orgânicos presentes no corpo hídrico e formar organoclorados deixando residual tóxico e cancerígeno que prejudica a vida aquática.  Com poder desinfetante 10 vezes maior que o cloro e baixo custo operacional, temos o ozônio, que é produzido no local da aplicação a partir do ar ambiente. O ozônio é um eficiente oxidante de compostos orgânicos não biodegradáveis.

É isso! Os tópicos acima descritos certamente serviram para mapear as principais possibilidades existentes para o polimento dos efluentes tratados. Os critérios para escolha de qualquer uma dessas tecnologias deverão ser muito bem fundamentados, para que possam atender ao grau de tratamento desejado com a máxima economia possível de recursos.  Devemos também observar que cada tipo de tratamento citado nesse artigo, irá exigir conhecimento das particularidades de seu processo e experiência operacional para que sua aplicação alcance com segurança a eficiência desejada.

Autor: José Leonardo da Silva Cardoso

Gestor Ambiental e Químico