Estação de tratamento de esgoto na Cidade Universitária é testada em pesquisa

Estação composta de tanque séptico e wetland construída híbrida foi testada tratando parte do esgoto do Conjunto Residencial e do Restaurante Central da USP

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Vista superior da ETE experimental - Foto: Divulgação
Vista superior da ETE experimental – Foto: Divulgação

Um sistema de tratamento de esgoto composto de tanque séptico e wetland construída híbrida instalado no campus da USP, no Butantã, foi testado e avaliado em pesquisa realizada na Faculdade de Saúde Pública (FSP) da USP. “Trata-se de uma opção vantajosa sob os pontos de vista técnico, econômico e ambiental que pode ser aplicada em pequenas comunidades, já que o sistema é de baixo custo e fácil operação e manutenção”, informa o engenheiro civil Alexandre Antonio Jacob de Mendonça, autor do estudo. Ele também destaca a eficiência na remoção de matéria orgânica carbonácea, nutrientes como nitrogênio e fósforo, microrganismos indicadores de contaminação fecal e patógenos e a possibilidade de geração de efluente tratado sem odores desagradáveis ao olfato humano, com consumo reduzido de energia.

Na pesquisa Avaliação de um sistema descentralizado de tratamento de esgotos domésticos em escala real composto por tanque séptico e wetland construída híbrida, Mendonça analisou e testou o sistema durante seis meses — de novembro de 2014 a maio de 2015. O estudo teve a orientação do professor Marcelo Antunes Nolasco, da Escola de Artes, Ciências e Humanidades (EACH) da USP.

A estação experimental de tratamento integra a Rede Nacional de Tratamento de Esgotos Descentralizados – Rented e foi construída em outubro de 2014, no Centro Tecnológico de Hidráulica (CTH) da Escola Politécnica (Poli) da USP, com a intenção de utilização imediata principalmente em regiões periurbanas e rurais. O sistema também pode ser instalado em residências unifamiliares, núcleos e conjuntos habitacionais, bairros e comunidades isoladas, condomínios, etc. A estação, que utiliza parte do esgoto bruto proveniente do Conjunto Residencial da USP (Crusp) e do Restaurante Universitário, conhecido como Bandejão, foi dimensionada para tratamento do esgoto gerado por sete pessoas, podendo tratar os efluentes de até 16 pessoas em períodos de pico de consumo de água, considerando-se o volume per capita de esgoto gerado em uma residência de baixo padrão. Esse sistema pode ser modulado e expandido para atendimento a populações maiores.

Mendonça explica que “wetland construída” nada mais é do que um sistema de tratamento de esgotos que se baseia em mecanismos naturais, sendo concebido e construído com a interferência humana. Em geral, são constituídos por tanques, lagoas ou canais rasos com profundidade inferior a 1 metro, preenchidos por um substrato poroso e inerte (areia, cascalho, pedra, etc.), onde há a formação de biofilme e o crescimento de uma população variada de microrganismos. “Além disso, há o uso de plantas. Neste caso, o capim vetiver, que potencializa o tratamento dos esgotos por processos biológicos, químicos e físicos”, descreve.

A estação de tratamento de esgotos domésticos no CTH possui um tanque séptico que foi adquirido comercialmente e fabricado em material estanque (plástico reforçado com fibra de vidro). A wetland construída híbrida, de formato retangular, foi projetada em alvenaria de tijolos cerâmicos e blocos de concreto, possui 6 m de comprimento total e 1,20 m de largura total, sendo internamente dividida em duas câmaras (ou tanques) retangulares, justapostas e operando em série, com 3 m de comprimento e 1,20 m de largura cada uma, tendo a primeira câmara a altura total de 1 m e a segunda, de 0,60 m.

Capim vetiver

Vista frontal da ETE experimental - Foto: Divulgação
Vista frontal da ETE experimental – Foto: Divulgação

O capim vetiver (Vetiveria zizanioides (L.) Nash) é uma planta da família das gramíneas (Poaceae), herbácea, perene, chega a atingir cerca de 2 m de altura e possui raízes que podem penetrar até 5 m de profundidade. Algumas das características do vetiver, como a possibilidade de valorização estética do sistema de tratamento, o crescimento rápido, a facilidade de adaptação às condições ambientais locais, a facilidade de manejo e controle e o considerável potencial para absorção e retenção de poluentes do esgoto doméstico — destacadamente nitrogênio e fósforo —, indicam o bom potencial de sua utilização para tratamento de esgotos domésticos.

A presença das plantas aquáticas em wetlands é essencial. “A zona de suas raízes pode representar a principal fonte de oxigênio em wetlands de fluxo subsuperficial e a presença das folhas, caules, raízes, rizomas e biomassa residual regula o escoamento do esgoto e possibilita o contato entre o líquido e a comunidade microbiana”, descreve Mendonça. As partes submersas das plantas servem como suporte para a aderência e o desenvolvimento dos microrganismos decompositores de matéria orgânica que têm influência na eficácia do tratamento.

No monitoramento do sistema foram avaliados os parâmetros físico-químicos e microbiológicos do esgoto bruto (que entra para tratamento) e do efluente (que sai do tratamento) do tanque séptico e das câmaras da wetland construída híbrida durante 97 dias consecutivos. “O sistema apresentou flexibilidade operacional permitindo seu uso em condições rigorosas de operação”, afirma o engenheiro.

Remoção de poluentes do esgoto

Comparação visual entre água potável (à esq.) e efluente tratado da ETE experimental (à dir.) - Foto: Divulgação
Comparação visual entre água potável (à esq.) e efluente tratado da ETE experimental (à dir.) – Foto: Divulgação

O sistema conseguiu remover significativos níveis de poluentes do esgoto como matéria orgânica e inorgânica, solúvel e particulada, nitrogênio, fósforo, microrganismos indicadores de contaminação fecal e patógenos. A remoção de poluentes do esgoto em sistemas dessa natureza pode ser realizada por diversos mecanismos de tratamento, como absorção e utilização pelas macrófitas aquáticas (plantas), degradação microbiológica aeróbia e anaeróbia, sedimentação, filtração, nitrificação e desnitrificação biológicas, precipitação química, adsorção física e química e irradiação UV, predação e morte natural de patógenos.

Comparada com sistemas convencionais de pequeno porte, mecanizados ou não, a tecnologia de wetlands construídas aplicada ao tratamento de esgotos domésticos apresenta uma das melhores relações custo-benefício para o meio ambiente e para a sociedade, possibilitando baixos gastos com sua implantação, operação e manutenção.

Além da redução e remoção das matérias orgânica e inorgânica do esgoto, sistemas de tratamento com wetlands construídas possibilitam significativa eficiência na redução de nutrientes e patógenos dos esgotos antes de sua disposição final no meio ambiente, através da infiltração no solo ou do lançamento direto em corpos d’água superficiais (rios, ribeirões, córregos, etc.).

Mais informações: alexandreajmendonca@usp.br, com Alexandre Antonio Jacob de Mendonça

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