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Águas residuais, vulgarmente denominadas deesgoto (do termolatinoexgutta) eáguas servidas, é o termo usado para aságuas que, após a utilização humana, apresentam as suas características naturais alteradas. Conforme o uso predominante comercial, industrial ou doméstico, essas águas apresentarão características diferentes.
A devolução das águas residuais aomeio ambiente deverá prever, se necessário, o seutratamento, seguido do lançamento adequado no corpo receptor, que pode ser um rio, um lago ou no mar, através de umemissário submarino.
| Poluição |
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 Poluição atmosférica |
 Poluição da água |
 Contaminação do solo |
 Contaminação radioactiva |
 Outros tipos de Poluição |
As águas residuais podem ser transportadas portubulações diretamente aosrios,lagos,lagunas oumares ou levadas às estações de tratamento e, depois de tratadas, devolvidas aos cursos d'água.
O esgoto pluvial ou, simplesmente,água pluvial, pode ser drenado em um sistema próprio de coleta separado ou misturar-se ao sistema de esgotos sanitários.
O esgoto não tratado pode prejudicar o meio ambiente e asaúde das pessoas[1]. Osagentes patogênicos podem causardoenças como acólera, adifteria, otifo, ahepatite e muitas outras.
A solução é um sistema adequado desaneamento básico, que pode ou não incluir umaEstação de Tratamento de Águas Residuais, conforme o caso a ser estudado.Segundo dados daOrganização das Nações Unidas, cerca de 1,1 bilhão de pessoas não têm acesso aágua potável e 2,4 bilhões não dispõem de condições sanitárias básicas. A consequência disso é o aumento do número de mortes por doenças comodiarreia emalária.
As águas residuais contêm, basicamente,matéria orgânica emineral, emsolução e emsuspensão, assim como alta quantidade debactérias e outros organismospatogênicos e não patogênicos.
Outros produtos podem ser indevidamente jogadosdescarga abaixo e lançados na rede de águas residuais, comoestopas,chupetas e outros materiais relacionados a crianças, objetos dehigiene feminina, tais comoabsorventes, ou ainda produtostóxicos de origem industrial,preservativos usados, etc..
As águas residuais emdecomposiçãoanaeróbica produzem gases que, em espaços fechados, comotubulações ouestações, podem estar concentrados a níveis perigosos, exigindo o uso de material especial e equipes de resgate.
Ogás sulfídrico é o principal responsável pelo cheiro característico do esgoto em decomposição anaeróbica.
O método decloração de águas residuais, já tratadas previamente numaEstação de Tratamento de Esgoto (ETE), pode contribuir na redução de patogênicos no lançamento dosefluentes. Revelou-se ser o processo de menor custo e de elevado grau deeficiência em relação a outros processos como aozonização, que é bastante dispendiosa, e aradiação ultravioleta, que só é aplicável a algumas situações.
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O gás mais perigoso presente é ometano, por serexplosivo, já tendo causado a morte de alguns operários de companhias de saneamento.
No Brasil, a coleta de águas residuais nos séculosXVIII eXIX, principalmente nas casas mais ricas, dependia do trabalho deescravos, os chamados "tigres". Todas as noites, eles carregavam vasos cheios de detritos e iam despejá-los nomar, onde também lavavam os latões, osurinóis e asescarradeiras. Esse tipo de coleta de águas residuais acontecia antes dea família real chegar ao Brasil em 1808. Depois da chegada da família real, o Brasil passou por muitas transformações significativas.
O lançamento indiscriminado de águas residuais domésticas é, atualmente, um dos maiores problemas ambientais e desaúde pública do Brasil. No país, entre 2002 e 2005, foram produzidos cerca de 32 milhões de metros cúbicos de esgoto por dia. Deste total, apenas 14 milhões são coletados e somente 4,8 milhões de metros cúbicos de esgoto são tratados, volume que corresponde a apenas 15% do total produzido; o serviço é estendido a apenas 44% dasfamílias brasileiras. O restante é descartado de forma indiscriminada nos rios. Ainda assim, o investimento doGoverno Federal é de apenas 0,04% doproduto interno bruto.[2] Cerca de 100 milhões de brasileiros vivem diariamente sem coleta e tratamento de esgoto. Isso acarreta em uma direta contaminação do solo, além de ser responsável por cerca de 30% de toda amortalidade nacional.[3]
Em muitas cidades, o esgoto não recebe qualquer tipo de tratamento e acabacontaminando o solo,os rios, os oceanos e até mesmo mananciais que abastecem as cidades com água.
As fontes de águas residuárias incluem as seguintes atividades domésticas ou domésticas:
As atividades geradoras de águas residuais industriais são:
Outras atividades ou eventos que geram águas residuárias:
As águas residuárias podem ser diluídas ou misturadas com outros tipos de água pelos seguintes mecanismos:
A composição das águas residuárias varia amplamente. Esta é uma lista parcial de poluentes que podem estar contidos em efluentes:
Poluentes Químicos e Físicos
1. Metais pesados, incluindo mercúrio, chumbo e cromo;
2. Partículas orgânicas, como fezes, cabelos, comida, vômito, fibras de papel, material vegetal, húmus;
3. Material orgânico solúvel, como uréia, açúcares de frutas, proteínas solúveis, produtos farmacêuticos;
4. Partículas inorgânicas, como areia, cascalho, partículas metálicas, cerâmicas;
5. Material inorgânico solúvel, como amônia, sal marinho, cianeto, sulfeto de hidrogênio, tiocianatos, tiossulfatos;
6. Macro-sólidos, como absorventes higiênicos, fraldas, preservativos, agulhas, brinquedos infantis, animais mortos ou plantas;
7. Gases como sulfeto de hidrogênio, dióxido de carbono, metano;
8. Emulsões tais como tintas, adesivos, maionese, corantes capilares, óleos emulsionados;
9. Toxinas como pesticidas, venenos, herbicidas;
10. Fármacos, hormônios e outras substâncias perigosas;
11. Poluição térmica de centrais elétricas e fabricantes industriais.
Poluentes Biologicos
Se a água residuária contiver fezes humanas, como é o caso do esgoto, ela também pode conter patógenos de um dos quatro tipos:[4][5]
Também pode conter bactérias e animais não patogênicos, como insetos, artrópodes e peixes pequenos.
Indicadores de Qualidade
Como todas os corpos d’água naturais contêm bactérias e nutrientes, quase todos os compostos residuários introduzidos em tais cursos de água iniciarão reações bioquímicas. Essas reações bioquímicas criam o que é medido em laboratório como ademanda bioquímica de oxigênio (DBO). Tais produtos químicos também podem ser quebrados usando agentes oxidantes fortes e essas reações químicas criam o que é medido em laboratório como ademanda química de oxigênio (DQO). Ambos os testes de DBO e DQO são uma medida do efeito relativo de esgotamento de oxigênio de um contaminante. Ambos foram amplamente adotados como uma medida do efeito da poluição. O teste de DBO mede a demanda de oxigênio de poluentes biodegradáveis, enquanto o teste de DQO mede a demanda de oxigênio de poluentes oxidáveis.
Qualquer material oxidável presente em um corpo d´água natural aeróbico ou em um efluente industrial será oxidado por processos bioquímicos (bacterianos) ou químicos. O resultado é que o teor de oxigênio da água será reduzido, podendo ou não causar impacto neste ambiente.
O tratamento de águas residuais consiste no conjunto de processos necessário para a remoção das impurezas presentes nas águas residuais e conversão destas num efluente que possa ser novamente descarregado para os corpos de água naturais ou diretamente reutilizado. Este tratamento é desempenhado em estações de tratamento de águas residuais (ETAR), que consitem em instalações onde uma combinação de processos físicos, químicos e biológicos é utilizada de forma que a tornar a água residual mais segura para o meio ambiente ou para seu reuso. Estas instalações podem ser de três tipos: as estações de tratamento de esgotos são geralmente utilizadas para tratar águas residuais domésticas, recorrendo a processos físicos, químicos e biológicos; as estações de tratamento de efluentes são frequentemente usadas por grandes empresas farmacêuticas e industriais e são mais quimicamente focadas; e as estações de tratamento de efluentes combinadas são, muitas vezes, instaladas em centros industriais, de modo a reduzir o custo de tratamento para as pequenas indústrias individuais.[6][7][8]
Esgotos domésticos são constituído por uma fração de sólidos orgânicos e inorgânico e de microrganismos. O tratamento do esgoto é necessário devido a essa fração de resíduos. Porém, as características dos esgotos ocorrem de acordo com o tipo de uso que a água foi submetida anteriormente.
A coleta e o tratamento de esgotos geralmente estão sujeitos a regulamentações e padrões legais locais, estaduais e federais. O tratamento de esgotos geralmente envolve os seguintes níveis: tratamento preliminar, primário, secundário e terciário.
O preliminar remove os materiais que podem ser facilmente coletados do esgoto bruto antes que comprometam ou obstruam equipamentos e linhas de esgoto, como areia e sólidos grosseiros. O tratamento primário é de natureza física e envolve processos de floculação e sedimentação para separar sólidos e líquidos; remove cerca de 60% do total de sólidos suspensos (TSS) e reduz a DBO em 30%, não removendo impurezas dissolvidas. O nível secundário é mais avançado, utilizando ar e processos biológicos para decompor os sólidos; remove a matéria orgânica solúvel que escapou do tratamento primário, eliminando mais de 85% do TSS e reduzindo a DBO em 85%; Por último, o tratamento terciário, ainda insuficiente no Brasil, é altamente avançado e reduz os níveis de nitrato e fosfato, além de remover até cerca de 99% do TSS e da DBO.[9]
O tratamento de águas residuais pode ser físico, químico ou biológico. O primeiro inclui sedimentação (suspensão das partículas insolúveis/pesadas na água e separação destas, uma vez assentes no fundo), arejamento (circulação de ar através da água para fornecer oxigénio) e filtração (utilização de filtros para remover contaminantes). O uso de agentes oxidantes, como cloro e ozono, como desinfetantes e a neutralização (adição de um ácido ou uma base de modo a restituir o pH natural da água) são exemplos de tratamentos químicos. O tratamento biológico consiste na aplicação de técnicas biotecnológicas ao tratamento de águas residuais.[10]
Estas técnicas podem ser aeróbias ou anaeróbias. Os processos aeróbios utilizam microrganismos capazes de converter matéria orgânica em CO2 e energia, na presença de oxigénio, enquanto os processos anaeróbios são usados para tratar águas residuais ricas em matéria orgânica e lamas provenientes de sedimentação, produzindo gás metano, que pode ser utilizado como fonte alternativa de energia. Alguns exemplos de processos aeróbios são: lamas ativadas, “trickling filters” e lagoas de oxidação.
Nas lamas ativadas, a água residual entra para um tanque de arejamento e é misturada com uma suspensão microbiana, na presença de oxigénio. Os micróbios metabolizam os poluentes orgânicos e a mistura flui para um tanque de decantação (clarificador) onde os sólidos assentam no fundo e o efluente clarificado abandona o sistema. Os sólidos são depois recolhidos e uma porção é reciclada novamente para o tanque de arejamento, enquanto o restante é descartado. Estes sólidos consistem em micróbios em “condições de fome”. Isto permite um aumento da concentração microbiana e o crescimento em agregados que metabolizam matéria orgânica, produzindo CO2, NO3-, SO42- e PO43.
Nos “trickling filters”, a água residual é pulverizada sobre uma cama de rochas cobertas de biofilme. O espaço entre as rochas permite a circulação do ar, mantendo as condições aeróbias. Os microrganismos presentes no biofilme (bactérias, algas, protozoários, fungos, etc.) multiplicam-se e decompõem aerobiamente os sólidos. A água tratada, juntamente com biofilme que cai, é transferida para um tanque de decantação que separa os dois.
As lagoas de oxidação são grandes lagoas rasas onde a água residual é tratada por interação entre a luz solar, bactérias e algas. As algas crescem utilizando energia solar e compostos inorgânicos (CO2, N, P) produzidos por bactérias. Através de fotossíntese, as algas libertam oxigénio necessário para as bactérias aeróbias. A lama que se forma no fundo é anaerobiamente degradada.[11]
A disposição final dos efluentes tratados também estão sujeitas a regulamentações legais. Para que o efluente seja despejado na natureza, sem que comprometa o meio ambiente, deve atender ao padrão de qualidade vigente. É necessário, também, realizar a disposição final adequada dolodo acumulado nos processos de tratamento das águas residuárias. Este subproduto deve ser tratado e eliminado de forma segura e eficaz. As opções de tratamento mais comuns do lodo incluem digestão anaeróbica, digestão aeróbica e compostagem.
As águas residuárias tratadas podem ser reutilizadas, de forma geral, nos centros urbanos, na indústria, na área paisagística, na agricultura, no ambiente doméstico, no âmbito recreacional, na recarga de aquíferos, na aquicultura e na pesca.
Existem várias tecnologias usadas para tratar águas residuárias com a finalidade de reutilização. Uma combinação eficiente dessas tecnologias garante que a água processada seja segura, livre de bactérias e vírus. As seguintes tecnologias podem ser usadas para tratamento de esgotos com finalidade de reuso:ozonização,ultrafiltração,tratamento aeróbico em biorreator de membrana,osmose frontal,osmose reversa eoxidação avançada.
Algumas atividades que demandam água, não requerem água de alta qualidade. Nestes casos, as águas residuárias podem ser reutilizadas com pouco ou nenhum tratamento. Um exemplo se encontra no ambiente doméstico, onde os sanitários podem ser lavados com água cinza de banhos ou provenientes de máquinas de lavar e com pouco ou nenhum tratamento.
A irrigação com águas residuárias recicladas também pode servir para fertilizar plantas se contiver nutrientes, como nitrogênio, fósforo e potássio. Entretanto, em alguns países em desenvolvimento, como o México, a agricultura está usando águas residuárias não tratadas para irrigação, muitas vezes de forma insegura. Pode haver perigos significativos para a saúde relacionados ao uso de águas residuárias não tratadas na agricultura. A Organização Mundial de Saúde desenvolveu diretrizes para o uso seguro deste tipo de água em 2006.[4]
