O que é uma ETARi e porque é que é fundamental para a indústria?
As estações de tratamento de águas industriais (ETARi) são instalações concebidas para tratar as águas residuais geradas nos processos de produção antes de serem descarregadas ou reutilizadas. A sua configuração e funcionamento corretos são essenciais para cumprir os regulamentos ambientais, reduzir os custos operacionais e avançar para uma indústria mais sustentável.
Neste artigo, exploramos as principais etapas que compõem uma ETARi, com especial enfoque nos processos físico-químicos e biológicos que permitem um tratamento eficiente e amigo do ambiente.
Principais etapas de uma estação de tratamento de águas industriais
Retificação e desarenamento
Esta fase inicial remove os contaminantes mais grosseiros
(areias, plásticos, fragmentos orgânicos) através de peneiras e crivos. O seu
objetivo é proteger os equipamentos a jusante e evitar bloqueios no sistema
.
Clarificador primário
Neste caso, é aplicado um tratamento físico-químico para desestabilizar as partículas em suspensão. O processo inclui:
- Coagulação e correção do pH (cinética rápida)
- Floculação (requer mais tempo para obter uma agregação óptima)
Dependendo da natureza da água e dos flocos obtidos, são utilizadas tecnologias como decantadores, DAF (Flotação por Ar Dissolvido) ou CAF (Flotação por Ar Cavitado).
Reactores biológicos
Constituem o núcleo do tratamento. A sua função é a degradação da matéria orgânica solúvel por microrganismos. A configuração depende da matriz da água e dos objectivos do processo.
Estratégias de purificação
- Aeróbios: actuam sobre a CQO solúvel através do metabolismo aeróbio de uma série de bactérias heterotróficas. Existem também bactérias nitrificantes e filamentosas, que desempenham um papel importante no processo (apesar da má fama que estas últimas têm entre os operadores das estações de tratamento devido aos problemas de volume e espuma, desempenham um papel muito importante na estruturação das lamas). O problema com estes sistemas puramente aeróbios é o facto de serem ineficientes em termos energéticos.
- Anóxicos/anaeróbios: têm um rendimento degradativo inferior ao dos sistemas aeróbios, embora em combinação com estes possam ajudar muito a eficiência global do processo. Nestes sistemas são favorecidos processos muito interessantes e vitais para cumprir os parâmetros de descarga das instalações; um dos processos mais significativos é a desnitrificação (eliminação do azoto sob a forma de N₂).
- 100% anaeróbio: menos comum, mas útil em certos contextos industriais.
Tipos de reactores biológicos
- Leito agitado: microrganismos em suspensão impulsionados por aceleradores.
- FBR (leito fixo): microrganismos fixados a uma superfície.
- MBR (membranas): filtração de alta pureza utilizando membranas de PVDF.
- MBBR (leito móvel): transportadores suspensos com biofilmes altamente degradativos.
- SBR (sequencial): tratamento por lotes com controlo de fases de nitrificação e desnitrificação.
Clarificador secundário
O objetivo do clarificador secundário é separar as lamas biológicas geradas nos reactores da água tratada. Para este efeito, são utilizadas tecnologias de separação físico-química, como decantadores ou sistemas de flotação por ar dissolvido(DAF), para obter um produto final clarificado adequado para descarga ou reutilização.
A necessidade de aplicar produtos químicos nesta fase depende diretamente do desempenho do pré-tratamento biológico. Se o clarificador primário e os reactores tiverem funcionado corretamente, a água deverá ter uma baixa concentração de sólidos suspensos (SST) e uma estrutura flocular estável. Neste caso, o clarificador secundário limita-se a separar as lamas para as enviar para a linha de lamas.
No entanto, se o sistema biológico não estiver equilibrado ou se existirem bactérias livres no espaço inter-flocular, a água clarificada pode não cumprir os parâmetros de descarga. Nestes casos, é necessário reintroduzir coagulantes e floculantes para melhorar a separação e garantir a qualidade do efluente.
Problemas comuns: acumulação de lama
Um dos problemas mais frequentes nesta fase é o inchaço das lamas, causado pelo crescimento descontrolado de bactérias filamentosas. Estas bactérias geram uma sobre-estrutura de pontes inter-floculares que retêm o ar, impedindo a sedimentação correta das lamas. O resultado é uma lama cotonosa com valores de sedimentabilidade (V30) próximos de 1000, o que compromete a eficiência do processo.
Para evitar a formação de volume, é essencial manter um tratamento primário estável, isento de agentes microbiologicamente tóxicos, e assegurar o equilíbrio no reator biológico.
Linha de lamas
Todas as fases anteriores do tratamento de águas industriais centram-se na remoção dos poluentes da água. Mas o que acontece a esses poluentes depois de serem separados? A resposta está na linha de lamas, uma parte crítica de qualquer projeto de ETAR.
Esta linha gere os resíduos sólidos gerados no processo, tanto do clarificador primário como do clarificador secundário, e leva-os para o seu tratamento final. Vejamos os seus principais componentes:
Lamas primárias
Provém da fase físico-química inicial. Este tipo de lamas tem normalmente um elevado teor de
Lamas secundárias
Tem origem no clarificador secundário após o tratamento biológico. Embora uma parte destas lamas seja recirculada para o reator, uma percentagem é purgada para a linha de lamas. Como foi biologicamente degradada, a sua carga de AGV é inferior à das lamas primárias. Nas unidades de biogás, os dois tipos de lamas são frequentemente misturados para otimizar a eficiência energética.
Espessador de lamas
Esta é a etapa seguinte da gestão. Aqui, o teor de água das lamas primárias e secundárias é reduzido, concentrando os sólidos antes da desidratação. Este processo melhora a eficácia dos equipamentos a jusante e reduz o volume a tratar.
Desidratação de lamas
Uma vez espessadas, as lamas contêm ainda uma elevada percentagem de humidade. Para facilitar a sua gestão, o seu transporte ou a sua valorização, é necessário aumentar a sua secura através de equipamentos específicos e de tratamentos químicos adequados.
Equipamento de desidratação
- Prensa: consegue 30-50% de sólidos secos. Ideal para obter lamas com elevada secura.
- Centrifuga: atinge 20-35% de secura. Processa grandes volumes rapidamente.
- Desidratador de parafuso: atinge 15-30% de secura. É uma solução económica, eficiente e de baixa manutenção.
Tratamento químico
Para que as lamas mantenham a sua estrutura durante a desidratação, são utilizados floculantes catiónicos altamente carregados com uma estrutura reticulada. Estes produtos endurecem as lamas, evitando a sua desagregação e melhorando a qualidade do rejeitado.
Como melhorar a eficiência da tua ETARi com soluções sustentáveis
A escolha dos produtos químicos certos em cada fase do tratamento influencia diretamente a eficiência operacional, a conformidade regulamentar e o impacto ambiental. Na Adintus, desenvolvemos soluções como:
- Coagulantes naturais: biodegradáveis, eficazes e seguros para os operadores.
- Antiespumantes sustentáveis: para controlar a formação de espuma sem gerar resíduos perigosos.
- Biopotenciadores: que optimizam o desempenho dos reactores biológicos.
Conclusão
Compreender a estrutura de uma ETARi permite tomar decisões mais informadas e sustentáveis no tratamento de águas industriais.
Na Adintus, trabalhamos para que cada fase do processo possa beneficiar de soluções amigas do ambiente, sem sacrificar a eficiência técnica.
