Reúso como alternativa para a escassez de água

O Brasil é um país com abundância de água, mas há regiões, principalmente as metrópoles e áreas próximas, que possuem grande dificuldade com seu abastecimento, seja por perdas ou até mesmo insuficiência de tratamento ou de oferta de água potável


Reúso como alternativa para a escassez de água

O Brasil é um país com abundância de água, mas há regiões, principalmente as metrópoles e áreas próximas, que possuem grande dificuldade com seu abastecimento, seja por perdas ou até mesmo insuficiência de tratamento ou de oferta de água potável.
Entretanto, segundo Emílio Bellini, diretor da Alphenz Engenharia, grande parte dessa demanda não requer uma qualidade de água potável, sendo possível utilizar águas residuárias, como esgoto sanitário ou efluentes industriais, que após tratamento atinge uma qualidade que embora não seja potável é apta para muitas demandas. 
De forma simples, a água de reúso é proveniente de uma água que já foi extraída da natureza, tratada, consumida e gerada como esgoto e passando um tratamento específico para ser adequado a usos não potáveis. São tratadas em Estações de Tratamento com capacidade de garantir características suficientes para sua finalidade.
“Esses efluentes tratados são denominados água de reúso, sendo encaminhados diretamente para o ponto de consumo não potável. Portanto, grandes volumes de esgoto deixam de ser lançados no meio ambiente” – enfatiza Renan Hiroshi Saito, gerente de novos negócios da General Water. Vale ressaltar que no Brasil, a água de reúso é somente utilizada para atividades que não possuem contato com o ser humano.

Reúso como alternativa para a escassez de água

O engenheiro José Carlos Mierzwa, coordenador de projetos do CIRRA - Centro Internacional de Referência em Reúso de Água, afirma ainda que com os problemas de escassez desse item tão importante, na maioria dos casos associados ao aumento da demanda e poluição dos corpos hídricos pela expansão urbana, duas ações são relevantes. Uma que aborda o problema da demanda, ou seja, adoção de ações que reduzam o consumo de água por meio da utilização de equipamentos mais eficientes, e a outra relacionada a melhoria dos índices de coleta e tratamento de esgotos. 
No que que se refere ao tratamento dos esgotos, ele afirma que é necessário considerar o uso de tecnologias que efetivamente reduzam o potencial de contaminação dos esgotos, o que é possível em função da inovação tecnológica ocorrida mundialmente, mas com aplicação ainda limitada no país, em função de interpretações equivocadas sobre a sua utilização. 
“Com o aprimoramento dos processos de tratamento de esgotos viabiliza-se a obtenção de uma água tratada com qualidade adequada para ser utilizada em muitas aplicações, além de contribuir para a redução da poluição dos corpos hídricos disponíveis. Neste sentido, há a ampliação da oferta de água nas regiões com problemas de escassez, seja por meio da prática do reúso direto ou indireto” - destaca Mierzwa.  
Nesse sentido, o reúso pode contribuir tanto para redução da captação de água dos mananciais, como ampliar a disponibilidade dela. “É um processo muito importante, pois permite a substituição de parte da água potável em algumas finalidades que não precisam da potabilidade. Isto reduz o volume de abastecimento, tirado dos corpos hídricos (rios, represas, lagos) e preserva os recursos hídricos naturais disponíveis para fins mais nobres, onde a potabilidade é exigida, como no consumo humano e animal e utilização com contato humano direto” - completa Sibylle Muller, engenheira da AcquaBrasilis Meio Ambiente. 

Definição e principais características 
O reúso de água pode ser definido como uma ação pela qual se recupera a água de uma determinada fonte e a utiliza para um uso benéfico, podendo ser para a agricultura e irrigação, para restauração ambiental, para o reabastecimento do lençol de água subterrânea, para os mais diferentes processos industriais e, inclusive, para abastecimento público. “Justamente por estas diferentes possibilidades, o reúso se torna cada vez mais viável” – completa Marcus Vallero, gerente comercial da Suez Water Technologies & Solutions.

Reúso como alternativa para a escassez de água

Essa prática consiste basicamente na substituição da fonte tradicional de água por efluentes ou esgotos tratados ou não. Em atividades industriais, por exemplo, são gerados efluentes com características variadas, sendo que alguns processos geram grandes quantidades de efluentes com baixa carga de poluentes, o que possibilita a utilização em outra atividade que requer uma água com padrão de qualidade menos restritivo, é o que se chama de reúso direto ou em cascata. 
Outra condição de reúso é quando existe uma estação de tratamento e a qualidade do efluente tratado é compatível com os requisitos exigidos para uma atividade específica, sendo essa, a forma mais conhecida do reúso. 
Vallero explica que as categorias de aplicações de água de reúso a partir de águas servidas são muito vastas e já amplamente praticadas no âmbito das cidades, das indústrias e na agricultura. A mais praticada é para a irrigação, tanto para a agricultura quanto para os ditos usos recreacionais, como a irrigação de plantas ornamentais ou enchimento de lagoas ornamentais, campos de esporte, parques e outros equipamentos urbanos.
A segunda mais praticada é o reúso de água para fins industriais. Essa água é tipicamente utilizada para o make-up de torres de resfriamento, make-up de caldeiras, água de processo e para usos não potáveis. Para cada aplicação, normalmente há especificações de qualidade, o que determina a seleção das tecnologias para se alcançar a requerida qualidade. Outras aplicações podem incluir a recarga de aquíferos, reúso recreacional e outros não-potáveis, como para combate ao incêndio.
No passado o reúso era abordado de uma forma na qual eram feitas categorizações, como reúso não potável e potável, direto ou indireto, planejado ou não planejado. Além disso, também era classificada em função da atividade, reúso urbano, industrial e agrícola. 
Havia ainda uma distinção entre reciclagem e reúso, ou seja, se água de reúso era utilizada na própria atividade ou instalação onde o efluente foi gerado, ou se a água de reúso é utilizada em uma atividade distinta daquela que originou o efluente. De acordo com Mierzwa, atualmente quando se fala em reúso, deve-se considerar que é uma ação planejada, com o objetivo de atender demandas específicas para manter apenas duas categorias, a não-potável e a potável. No caso do reúso não potável, a legislação brasileira está consolidando duas classes específicas de água de reúso, em função do seu uso, restrito e irrestrito.  Esta classificação relacionada à forma de utilização da água de reúso e acesso dos locais nos quais é feita a utilização dessa água. 
A categoria de uso irrestrito implica em padrões de qualidade mais rigorosos, é o caso específico da água de reúso para usos nos quais há um maior potencial de exposição da população em geral ao contato com a água, ou ao local no qual a água foi utilizada, como no caso de reúso em Shoppings Centers, condomínios residenciais ou comerciais. 
Já o uso restrito implica em padrões de qualidade menos restritivos, pois há um melhor controle ao acesso à água, ou ao local no qual a água foi utilizada. É o que se verifica, por exemplo, na Resolução conjunta do Estado de São Paulo, SES/SIMA n° 1, de 13/02/2020), que além de definir os tipos de água de reúso, estabelece os padrões de qualidade específicos.
O gerente da Suez destaca que mais recentemente, o reúso potável de água, que pode ser indireto ou direto, também está sendo largamente aplicado. Vallero explica que para as aplicações de reúso potável direto, o grau de qualidade e de controle tecnológico são muito rigorosos, tipicamente exigindo sistemas de tratamento com o conceito de múltiplas barreiras para não apenas garantir a geração de água de alta qualidade, mas também que seja segura e a prova de falhas. 

Reúso como alternativa para a escassez de água

“De maneira geral, a qualidade da água de reúso deve considerar três aspectos: segurança microbiológica, minimização de efeitos adversos para as atividades e equipamentos associados à sua utilização e potenciais impactos sobre o meio ambiente. Assim os padrões de qualidade devem ser definidos visando minimizar os efeitos adversos associados aos potenciais contaminantes presentes” – afirma o engenheiro do CIRRA. 
Ele destaca ainda que uma questão a ser considerada para a definição dos padrões de qualidade da água de reúso é a disponibilidade de tecnologias para assegurar que um determinado contaminante possa ser efetivamente controlado. Por exemplo, a contagem de indicadores patogênicos, que está relacionado à qualidade microbiológica da água de reúso. 
Na atualidade, não existe nenhum desafio tecnológico para assegurar a redução da sua presença, assim o padrão de qualidade para este parâmetro deve ser mais restritivo. O mesmo é válido para parâmetros de qualidade que possam ter influência no desempenho do processo que tem por objetivo controlar a qualidade microbiológica da água, como no caso da turbidez, relacionada à presença de sólidos em suspensão, o que também não é um desafio tecnológico na atualidade, que também deve ser mais restritivo. 
Esta análise deve ser feita para todos os contaminantes potencialmente presentes na água de reúso, para que seja possível desenvolver normas que efetivamente protejam a população e incentivem a modernização das tecnologias utilizadas para tratamento de efluentes e produção dessa água. “É importante compatibilizar as ações de saneamento com os avanços tecnológicos, como ocorre em muitos outros setores econômicos e de saúde” – ressalta José Carlos Mierzwa.

Tipos de água de reúso
Há diversos tipos de águas de reúso, que vão desde a captação de água de chuva, tratamento de esgoto sanitário, águas cinzas especificamente, até mesmo efluentes industriais, que se enquadrem dentro de padrões estabelecidos para o reúso. Bellini explica que quando se fala de reutilização de águas, o importante é saber onde será utilizada aquela água e quais os parâmetros requeridos para aquele determinado uso. 

Reúso como alternativa para a escassez de água

Existem algumas referências para isso, como a NBR 13.969, o manual de conservação e reúso de águas em edificações do SindusCon, e a Resolução Conjunta SES/SIMA Nº 01 de 13 de fevereiro de 2020. Nelas são descritas as qualidades mínimas para reutilização da água em processos como irrigação paisagística, lavagem de logradouros, na construção civil, desobstrução de galerias de água pluvial e rede de esgotos, combate a incêndio, descarga em vasos sanitários, irrigação de áreas verdes e utilização em torres de resfriamento. 
Mas, ele ressalta que quando o reúso for feito em algum processo industrial específico, é importante um estudo minucioso dos parâmetros necessários para reutilização de água para evitar a danificação de equipamentos, obstruções em tubulações, manchar peças, entre outros efeitos, como até mesmo o prejuízo à saúde de operadores do determinado processo, por exemplo.
De acordo com Sibylle, não existe uma unanimidade nos parâmetros recomendados para a água de reúso. Alguns países têm normas mais brandas, onde a qualidade é função do uso da água de reúso, outros países são mais rígidos e impõem parâmetros bem restritivos para toda e qualquer água de reúso. 

Reúso como alternativa para a escassez de água

Segundo a Norma NBR 16783 - Uso de fontes alternativas de água não potável em edificações - águas de reúso podem ser utilizadas em descarga de bacias sanitárias e mictórios, independentemente do sistema de acionamento; lavagem de logradouros, pátios, garagens e áreas externas; lavagem de veículos; irrigação para fins paisagísticos; uso ornamental (fontes, chafarizes e lagos); sistemas de resfriamento de água; e arrefecimento de telhados.
A norma NBR 15527 para Tanques sépticos – Unidades de tratamento complementar e disposição final dos efluentes líquidos – Projeto, construção e operação, por sua vez, classifica os níveis da água de reúso em quatro tipos: 
Classe 1: Lavagem de carros e outros usos que requerem o contato direto do usuário com a água, com possível aspiração de aerossóis pelo operador, incluindo chafarizes. A turbidez deve ser inferior a cinco, coliforme fecal inferior a 200NPM/100 ml; sólidos dissolvidos totais inferior a 200 mg/L; pH entre 6,0 e 8,0; cloro residual entre 0,5mg/L e 1,5mg/L. 
Nesse nível, geralmente são necessários tratamentos aeróbio seguido por filtração convencional e, finalmente, cloração. “Os usos preponderantes para as águas tratadas desta classe, nos edifícios, são basicamente para descarga de bacias sanitárias, lavagem de pisos e fins ornamentais (chafarizes, espelhos de água etc.) e lavagem de roupas e de veículos” – destaca a engenheira da AcquaBrasilis. 
Classe 2: Lavagem de pisos, calçadas e irrigação dos jardins, manutenção do lagos e canais para fins paisagísticos. Turbidez inferior a cinco, coliforme fecal inferior a 500NPM/100 ml e cloro residual superior a 0,5 mg/L. Nesse nível é satisfatório um tratamento biológico aeróbio, seguido de filtração de areia e desinfecção. 
Classe 3: Reúso nas descargas dos vasos sanitários. Nesse caso, a turbidez deve ser inferior a dez e coliforme fecal inferior a 500NPM/100 ml. Normalmente, as águas de exangue de máquinas de lavar roupas satisfazem esse padrão, sendo necessário apenas uma cloração. Para os casos gerais, um tratamento aeróbio seguido de filtração e desinfecção. 
Classe 4: Reúso nos pomares, cereais, forragens, pastagem para gado e outros cultivos através de escoamento superficial ou por sistema de irrigação pontual. Coliforme fecal inferior 5000NMP/100 mL e oxigênio dissolvido acima de 2,0 mg/L. As aplicações devem ser interrompidas 10 dias antes da colheita. 
Segundo Saito, a água de reúso deve ser utilizada para fins não potáveis e, dependendo da aplicação, pode exigir diferentes graus de qualidade. Pode-se dividir em dois grandes grupos de usos não potáveis mais comuns.

Reúso como alternativa para a escassez de água

Reúso como alternativa para a escassez de água

Os usos não potáveis menos restritivos são para fins de abastecimento das bacias sanitárias e mictórios, irrigação, lavagens de pisos e pátios, incêndio e arrefecimento em telhados. Já os usos não potáveis mais restritivos são utilizados para as torres de resfriamento, caldeiras ou usos industriais.
Os parâmetros de controle para o reúso dependerão diretamente do tipo de uso, sendo ao mais comuns: sólidos dissolvidos totais, condutividade, dureza, cloretos, sílica, alcalinidade, DQO, dentre outros.  
“O tipo de água de reúso está relacionado diretamente à qualidade de água que o cliente almeja no final para retornar ao processo produtivo, ou trocadores de calor, irrigação, entre outros. O projeto de reúso dentro da indústria é com foco na principal fonte consumidora de água, por isso temos diversas tecnologias dedicada para cada processo de tratamento, reciclando a água para cada processo especifico” – completa Rodrigo Nunes da Silva, business development manager da Veolia Water.  

Tecnologias para o tratamento da água de reúso
A matéria-prima para a geração da água de reúso são os efluentes doméstico e/ou industriais. A tecnologia de tratamento a ser adotada para garantia da qualidade da água de reúso é definida com base nas caraterísticas. O esgoto doméstico demanda um tratamento essencialmente biológico, enquanto o efluente industrial demanda um tratamento físico-químico.
Segundo Silva, as tecnologias para tratamento de água de reúso são empregadas de acordo com cada demanda específica para cada projeto e indica como as mais utilizadas a Ultrafiltração, Osmose Reversa, Actiflo, Actiflo Carb, Sistemas de desinfestação através de cloração, ozônio e UV. 
Ainda temos as tecnologias por meio da utilização de membranas que, segundo Vallero, funcionam como barreiras de determinados elementos do esgoto. Na etapa biológica do tratamento pode-se utilizar membranas de ultrafiltração (Sistema MBR – Membrane Biorreactor). Os módulos de ultrafiltração funcionam como uma barreira que retêm a biomassa (lodo), garantindo um maior controle e eficiência de tratamento.
A água de reúso para fins mais restritivos, por exemplo, apresentam maiores restrições de parâmetros de qualidade que podem exigir uma etapa adicional que utiliza como tecnologia as membranas de Osmose Reversa. Nessa etapa, a membrana semipermeável retém os sais e permite apenas a passagem da água purificada, separando permeável para solventes e impermeável para solutos. O sistema remove até 99% de cloreto de sódio, além de possuir quase a mesma eficácia para outros minerais presentes na água.
No caso de esgotos, os processos de tratamento envolvem um processo biológico, complementado por algum outro processo de clarificação, como o uso de sistemas de lodo ativado convencional seguido de clarificação por dosagem química e filtração, ou mais recentemente a utilização dos sistemas biológicos com membranas submersas, que eliminam a necessidade de utilização de um sistema complementar de clarificação.
Os requisitos solicitados para os parâmetros de qualidade reúso vão definir o tipo de tratamento final do efluente, que pode ser filtragem, ultra filtração ou mesmo osmose reversa para aquelas águas para as quais se exige maior pureza. Atualmente, já existem processos mais sofisticados que agregam membranas ao tratamento biológico, com muito bons resultados.
“Para o caso de práticas de reúso que requerem padrões de qualidade mais restritivos, destaca-se a tecnologia de osmose reversa, que tem a capacidade de remoção de compostos inorgânicos dissolvidos, o que traz maior confiabilidade ao sistema. Para o caso do reúso potável, a configuração típica de tratamento combina o processo biológico com membranas submersas seguido do processo de osmose reversa, com tratamento final por processo de oxidação fotoquímica, cujo objetivo é eliminar compostos orgânicos que não tenha sido afetado pelas tecnologias anteriores”-  complementa Mierzwa. 
Ele explica ainda que é importante considerar que no custo do reúso não deve ser incorporado o custo necessário para o tratamento de efluente visando ao atendimento da legislação ambiental. Por exemplo, toda a estrutura necessária para a coleta e tratamento de esgotos é uma exigência legal, ou seja, ela deve existir independentemente da existência de programas de reúso. 
Para Bellini, essa questão é bastante complexa, “tendo em vista que para cada água residuária é necessário compreender os contaminantes que essa água possui, assim como entender qual uso será feito após o tratamento e os requisitos necessários de qualidade da água, para assim definir como essa água deverá ser tratada e quais tecnologias deverão ser empregadas no tratamento” – destaca o diretor. 
As águas cinzas podem ser tratadas com sistemas biológicos ou físico-químicos. Sibylle conta que os sistemas de tratamento físico-químico são mais simples, tem custo de implantação menor, mas requerem o uso de produtos químicos e geram lodo, o que acaba gerando a necessidade da compra de produtos químicos pelo cliente final e descarte do lodo, aumentando a despesa de manutenção.
“Ter uma boa tecnologia para o tratamento da água para reúso, adequado às necessidades de cada tipo de consumo. É desejável, também, ter um bom projeto para o sistema de reúso, que seja integrado às instalações hidráulicas, elétricas, arquitetura e paisagismo” – explica a engenheira da AcquaBrasilis. Ela afirma ainda que é muito importante ter bom monitoramento do sistema de tratamento e dos parâmetros de qualidade da água tratada.
Vallero destaca também as tecnologias de MBR e a tecnologia de Osmose Reversa. No sistema MBR, os contaminantes orgânicos dissolvidos são oxidados e convertidos em lodo, sendo que os contaminantes suspensos e particulados, inclusive o próprio lodo gerado, são separados da água por membranas de ultrafiltração.

Reúso como alternativa para a escassez de água

“O permeado do MBR possui altíssima qualidade, com valores de DBO < 5 mg/L e sólidos em suspensão não detectáveis, mas ainda contendo sais dissolvidos. Adicionalmente o permeado do MBR pode ser alimentado a um sistema de Osmose Reversa, que promove a remoção destes sais para a geração de uma água de extraordinária qualidade, que atende a vasta maioria das requisições de água de reúso para fins industriais, como para make-up de torres de resfriamento e caldeiras” – ressalta o gerente da Suez. 
A maior preocupação com a água de reúso é a sua qualidade microbiológica, seguida da preocupação com eventuais contaminantes que possam ter efeito adverso sobre as estruturas de armazenagem e distribuição da água de reúso e atividades nas quais a água de reúso é utilizada. Por isso, Mierzwa explica que a prática de reúso deve ser devidamente planejada, pois em alguns casos pode ocorrer a elevação da concentração de determinados constituintes na água de reúso, no caso do efluente gerado retornar para o sistema que deu origem à água de reúso. 
Os cuidados principais em relação à utilização da água de reúso é a identificação dessa água ao usuário, ou seja, deixar claro com placas de identificação nos reservatórios, nas tubulações e nos pontos de consumo como torneiras, válvulas, etc. “Além disso, é importante o monitoramento constante dos parâmetros dessa água para certificar quanto à sua qualidade. E também é importante a orientação e o treinamento a todos os envolvidos com a utilização dessa água de reúso, quanto aos cuidados e requisitos necessários – completa Emílio Bellini. 
 

Contato das empresas
AcquaBrasilis:
www.acquabrasilis.com.br
Alphenz Engenharia: www.alphenz.com.br
CIRRA - Centro Internacional de Referência em Reúso de Água: www.usp.br/cirra
General Water: www.generalwater.com.br
Suez Water: www.suezwatertechnologies.com.br
Veolia Water: www.veolia.com.br

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