Tratamento de águas residuais: Um equilíbrio delicado

Por Jared Alder, MS

O tratamento de águas residuais é um equilíbrio delicado de processos químicos, biológicos e mecânicos.
Os operadores de tratamento precisam encontrar um meio-termo para fornecer tratamento de alta qualidade, mantendo-se dentro do orçamento e, ao mesmo tempo, garantindo a conformidade ambiental.
Espera-se que os operadores lidem com um sistema de tratamento em constante variação, como mudanças climáticas, padrões de uso humano e muito mais.
Com todas as mudanças possíveis, restrições orçamentárias e exigências dos órgãos reguladores, encontrar um equilíbrio pode ser bastante desafiador.

Para manter o efluente dentro dos parâmetros das licenças de suas instalações, os operadores devem avaliar constantemente a composição química de seus sistemas de tratamento e determinar as quantidades exatas de produtos químicos que devem ser aplicados para obter uma descarga de alta qualidade.

Os custos associados ao uso de produtos químicos para tratamento e à formação de flocos de alta qualidade variam de acordo com a superdosagem ou subdosagem de produtos químicos.
A não introdução de produtos químicos suficientes para manter a qualidade das águas residuais dentro dos limites regulamentares pode resultar em multas exorbitantes, exigências operacionais e falta de confiança na capacidade da empresa de tratar as águas residuais.
Além disso, os operadores precisam ser igualmente cautelosos quando se trata de usar produtos químicos em excesso.
Muitas vezes, é muito tentador se precaver em vez de se arrepender e exagerar na dose de produtos químicos para que o efluente de águas residuais esteja dentro dos parâmetros corretos de tratamento.
No entanto, a superdosagem traz uma série de problemas que devem fazer com que os operadores de tratamento pensem duas vezes antes de se envolverem nessa prática.

Quando uma estação de tratamento aumenta o uso de polímeros ou ajusta a concentração de polímeros durante a floculação, por exemplo, ela pode criar o que é conhecido como “pin floc”.
Esse floco é tão pequeno e leve que flutua até o topo dos tanques de tratamento e não se deposita no fundo, onde poderia ser removido e tratado com o processo de biossólidos.
Como o floco de pinos – que contém contaminantes – não se deposita, os contaminantes podem criar um efluente que não atenderá aos requisitos da licença.

Quando se trata de remover nutrientes de águas residuais, é muito comum você exagerar no uso de produtos químicos como o cloreto férrico.
O cloreto férrico é um produto químico usado principalmente para combater a presença de fósforo, que é bastante comum nos sistemas modernos de tratamento de águas residuais.
(Em blogs anteriores, mencionamos que o excesso de fósforo nos efluentes contribui para a formação de algas tóxicas se liberado nos corpos d’água).
O cloreto férrico é um coagulante, o que significa que é usado para promover a aglutinação de partículas finas em flocos maiores para que possam ser mais facilmente separadas da água.
Se os operadores usarem um coagulante em excesso, como o cloreto férrico, poderá ocorrer uma inversão na carga elétrica natural do floco, o que forçará os sólidos suspensos do sistema a se desestabilizarem, complicando todo o processo de tratamento.

Mesmo que os operadores evitem uma reação química inadvertida ao compensar em excesso, é bem provável que estejam desperdiçando dinheiro com cada adição desnecessária.
Com orçamentos reduzidos e despesas crescentes com energia e tecnologia, as estações de tratamento não podem se dar ao luxo de aumentar os custos operacionais resultantes do desperdício de produtos químicos e das penalidades por não conformidade.

Resultados igualmente problemáticos podem resultar de superdosagem ou subdosagem de efluentes com produtos químicos, e os operadores de tratamento de águas residuais precisam encontrar o equilíbrio certo para tratá-los de forma adequada e econômica.
A superdosagem ou subdosagem pode ter sido causada por um mal-entendido sobre quais constituintes compunham o fluxo de resíduos de uma operação ou quais níveis de produtos químicos são necessários para corrigi-los.
Os avanços nos sistemas de dosagem de produtos químicos e na instrumentação ajudam a eliminar esse problema.
Os avanços no monitoramento de laboratório em conjunto com o SCADA e o monitoramento on-line podem ajudar a fornecer dados em tempo real que podem levar a melhores condições de processo de tratamento.