Você acha que a sua vazão é grande demais para os wetlands construídos?Conheça 9 dos maiores projetos do mundo para indústrias e saneamento
Você ainda acha que os Wetlands Construídos são uma tecnologia apenas para pequenas escalas?
Ou ainda tem dúvidas se essa tecnologia funciona de verdade?
Os wetlands construídos são uma tecnologia natural para o tratamento de águas, efluentes e lodos para diversas aplicações. É uma técnica nova no Brasil, porém já consolidada em muitos países que vem transformando a realidade do saneamento sob muitos aspectos.
Escrevemos esse artigo para apresentar 9 dos maiores sistemas wetlands construídos do mundo utilizados em diversas aplicações:
Tratamento de efluentes industriais
Tratamento de águas de drenagem de minas
Tratamento de águas de rios
Tratamento de esgotos sanitários municipais
Pós-tratamento de águas industriais para reúso
Mineralização de lodos de tratamento de água
Renaturalização de efluentes sanitários para repotabilização
Conheça um pouco de cada um dos cases de sucesso espalhados pelo mundo, surpreenda-se com a dimensão dos sistemas e inspire-se para fazer parte do futuro do saneamento no Brasil!
1) OMAN: Baer Nimr Water Treatment Plant
Vazão Equivalente = 1.093.750 hab.
Localização: Muscat, Oman
Aplicação: Tratamento de águas de exploração de petróleo
Área: 2.300.000 m²
Vazão: 115.000 m³/d – 175.000 m³/d
Responsáveis: Bauer Environment / Petroleum Development Oman
O campo petrolífero de Nimr, em Oman, necessita gerenciar a enorme produção de efluentes originados do processo de prospecção petróleo. Para cada 1 barril de óleo extraído, 9 barris de água são bombeados para a superfície, o que resulta em enormes vazões de águas a serem tratadas e destinadas. Inicialmente, a principal opção para o tratamento desses efluentes seria a injeção em poços profundos. Todavia, esse método de destinação teria desafios em atender as rigorosas regulamentações ambientais, além de apresentar altos custos pela demanda energética e elevada pegada de carbono associada.
Os principais elementos alvo do processo de tratamento são hidrocarbonetos derivados do petróleo (BTEX), mas as águas bombeadas dos campos de petróleo possuem elevadas concentrações de íons dissolvidos, como Cloreto, Sódio, Sulfato e metais como Boro e Alumínio.
Nesse contexto, o projeto “Nimr Water Treatment Plant” começou a operar em 2010 com a utilização dos wetlands construídos como tecnologia de tratamento dos efluentes gerados no processo para vazão de 115.000 m³/dia em área de 2.3 milhões de m², configurando-se como a maior planta de tratamento por wetlands construídos do mundo! Atualmente, a planta está em ampliação e irá atender a uma vazão final de 175.000 m³/d, o que é equivalente à geração de esgotos de uma cidade de 1.093.750 habitantes!
A concepção do projeto previu a utilização de um sistema totalmente operado por gravidade, criando uma planta de tratamento com gastos energéticos nulos e significativa redução da pegada de carbono e dos custos de manutenção da ETE. O projeto já ganhou diversos prêmios internacionais por sua excelência em sustentabilidade, inovação e segurança operacional.
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2) EUA: Tar Creek Treatment System
Vazão Equivalente = 9.000 hab.
Localização: Oklahoma, Estados Unidos
Aplicação: Tratamento de águas de drenagem ácida de mineração
Área: 20.000 m²
Vazão: 1.440 m³/d
Responsáveis: U.S. Environmental Protection agency / University of Oklahoma/ CH2M-Hill
O Sítio de Superfície de Tar Creek corresponde a uma parte da área de mineração de chumbo e zinco abandonada, conhecida como Tri-State Mining District, e abrange aproximadamente 104 km². Como muitas áreas de mineração abandonadas, o Tri-State Mining District se tornou um grande passivo ambiental nos Estados Unidos, ocasionando, dentre outros, problemas de contaminação de solos e de águas superficiais e subterrâneas.
Em 2004, iniciou-se a concepção de um projeto para construção de um sistema de tratamento passivo com o intuito de diminuir as concentrações de ferro, zinco chumbo e cádmio nas águas superficiais influenciadas pela drenagem ácida das minas, visando atingir os critérios de qualidade de água recomendados pela U.S. Environmental Protection Agency.
O sistema completo de tratamento das águas de drenagem ácida de mineração inclui 10 unidades: 01 lagoa de oxidação seguida de 02 leitos paralelos de wetlands de fluxo superficial, 02 leitos paralelos de wetlands verticais, 02 lagoas de aeração, 02 leitos de calcário de fluxo horizontal e, por fim, 01 tanque de wetlands para polimento do efluente final. A água da mina foi desviada para a planta de tratamento passivo pela primeira vez em 2008 e demonstrou ser uma opção especialmente atraente para o tratamento das águas influenciadas por processos minerários.
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3) EUA: Clayton Country Constructed Wetlands
Vazão Equivalente = 473.175 hab.
Localização: Georgia, Estados Unidos
Aplicação: Tratamento de efluente sanitário municipal tratado para fins de potabilização da água para reúso
Área: 2.150.000 m²
Vazão: 75.708 m³/d
Responsáveis: Clayton Country Water Authority’s (CCWA)
Ao sul de Atlanta, na Geórgia-EUA, os efluentes domésticos de mais de 400.000 habitantes não são apenas tratados pelos sistemas wetlands construídos, como convertidos em água potável! Anteriormente, a companhia de saneamento do município – Clayton Country Water Authority – utilizava o método de disposição no solo, mas uma análise comparativa e simulação financeira fez com que a companhia passasse a utilizar a tecnologia dos wetlands construídos no tratamento dos efluentes municipais.
Em comparação com o método de disposição no solo, os wetlands construídos apresentaram requisitos de área, demanda energética e despesas de manutenção bastante inferiores aos sistemas de disposição no solo. As economias se evidenciaram principalmente devido à menor necessidade de bombeamento, à redução dos equipamentos e da equipe de manutenção.
Além disso, a valorização do entorno em função da criação de áreas verdes foi outro aspecto avaliado pela companhia para a decisão pelo sistema wetlands. O sistema de tratamento por wetlands construídos trouxe como diferencial a criação de um ecossistema aquático que se tornou um santuário de fauna e flora, proporcionando, por exemplo, áreas de nidificação para algumas espécies de pássaros. Após implantado, o local da ETE se tornou conhecido pela população como um dos melhores locais para observação de pássaros da região, além de receber premiações internacionais por sua sustentabilidade ambiental!
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4) EUA: East Fork Wetland - North Texas Municipal Water District’s East Fork Water Reuse Project
Vazão Equivalente = 2.129.294 hab.
Localização: Texas, Estados Unidos
Aplicação: Tratamento de efluente sanitário municipal tratado para fins de potabilização da água para reúso
Área: 7.446.216 m²
Vazão: 340.687 m³/d
Responsáveis: North Texas Municipal Water District / Alan Plummer Associates, Inc.
Em 2004, as cidades do norte de Texas, nos Estados Unidos, enfrentavam dificuldades com a escassez crítica de fornecimento de água bruta para posterior tratamento e abastecimento humano. Os planos de desenvolvimento de novos suprimentos de água superficial não conseguiam atender às demandas de curto prazo. Nesse contexto, os wetlands construídos para pós-tratamento dos efluentes da ETE municipal surgiram como uma alternativa altamente econômica e viável para garantir o suprimento de água para abastecimento a partir dos efluentes municipais de mais de 2 milhões de habitantes!
Em 2009 foi concluído o Projeto de Água para Reúso de East Fork (East Fork Water Reuse Project), que realiza o polimento passivo, por meio dos wetlands construídos, dos efluentes municipais tratados. Os wetlands removem nitrogênio, fosforo, sólidos suspensos e outros poluentes remanescentes nos efluentes da ETE municipal. A água tratada é bombeada para um reservatório, onde é armazenada e misturada com outras fontes de água bruta, e, posteriormente, direcionada para a Estação de Tratamento de Água para potabilização e, finalmente, distribuição para residências e empresas da região.
O sistema representa, atualmente, uma porcentagem considerável do suprimento geral de água bruta da região, postergando a necessidade de desenvolvimento de novos reservatórios superficiais para abastecimento de água. Os múltiplos benefícios alcançados com o sistema wetlands permitiram, ainda, a criação do John Bunker Sands Wetland Center, um centro de educação ambiental, convivência, pesquisa e manutenção ecossistêmica localizado junto aos grandes sistemas de wetlands construídos.
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5) China: Changshu Industrial Park Tertiary Treatment Wetland
Vazão Equivalente = 25.000 hab.
Localização: Jiangsu, China
Aplicação: Tratamento terciário de efluentes industriais de indústrias químicas com qualidade para reúso
Área: 60.000 m²
Vazão: 4.000 m³/d
Responsáveis: Blumberg Engineers, Germany
Fomentados pela sustentabilidade e pelo marketing ambiental das “Emissões Nulas”, o Parque Industrial de Materiais Avançados de Changshu, na cidade de Haiyu, China, iniciou a operar, em 2014, um sistema de tratamento terciário dos efluentes industriais por meio dos wetlands construídos.
O intuito principal do projeto foi garantir um efluente final - inicialmente com alta salinidade e elevado teor de flúor - com qualidade para reúso no próprio processo industrial. Para atender aos padrões exigidos, a planta de tratamento terciário compreende uma sequência de etapas que envolvem o uso de wetlands verticais, horizontais e lagoa de sedimentação.
Paralelamente ao retorno financeiro obtido pelo reúso do efluente, o projeto objetivou, também, a mitigação social e ambiental dos impactos gerados pelo Parque Industrial, situado em uma zona amplamente industrializada. Nesse sentido, a planta de tratamento foi projetada visando a melhoraria da biodiversidade dentro do parque e a promoção de uma integração paisagística e harmônica com a população, atuando como uma faixa de amortecimento entre as indústrias químicas e as áreas urbanas adjacentes.
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6) Coreia do Sul: Sihwa Constructed Reed Wetland
Vazão Equivalente = 400.000 hab.
Localização: Lake Sihwa, Coreia do Sul
Aplicação: Tratamento de águas de rios para controle da eutrofização de lago a jusante
Área: 750.000 m²
Vazão: 64.000 m³/d
Responsáveis: Korean Water Resorces Corporation / Harza Engineering Inc., USA
Os Sistemas Wetlands Construídos do Lago Sihwa foram construídos na confluência de três rios – Banwol, Donghwa e Samhwa – que desaguam no Lago Sihwa, situado na costa ocidental da Coreia do Sul. O projeto teve início em 1996 e objetivava, primordialmente, a recuperação do Lago Sihwa contra o processo de eutrofização.
À época, a qualidade da água deste lago se encontrava extremamente deteriorada, com altas concentrações de nutrientes e carga orgânica. A contaminação da água era causada, principalmente, pelo lançamento in natura de efluentes sanitários e do complexo industrial da região, além da contaminação por fertilizantes proveniente do escoamento superficial das águas de chuva na bacia.
Nesse contexto, os wetlands foram construídos a montante do encontro dos rios com o Lago Sihwa e desempenharam papel fundamental no controle da poluição afluente no lago e na criação de um habitat para a vida selvagem no local. Além disso, o projeto previu a construção de um parque ecológico nas adjacências dos wetlands, contemplando áreas de convivência para visitantes, mirantes e observatórios de pássaros.
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7) Itália: Fusina Treatment Wetlands
Vazão Equivalente = 600.000 hab.
Localização: Veneza, Itália
Aplicação: Polimento de efluentes domésticos e industriais tratados visando reúso em processos industriais
Área: 1.000.000 m²
Vazão: 96.000 m³/d
Responsáveis: Sistema Integrato Fusina Ambiente / Porto Marghera Servizi Ingegneria / CH2M HILL
Historicamente, a Laguna de Veneza, na Itália, sofreu os impactos resultantes da intensa urbanização, industrialização e desenvolvimento da agricultura nas áreas do seu entorno. O passivo ambiental resultante foi uma intensa degradação na qualidade da água, contaminação química e biológica e eutrofização da laguna.
Nos anos 2000 deu-se início a um ambicioso e inovador projeto de otimização da Planta de Tratamento de Efluentes de Fusina com o intuito de expandir sua capacidade e melhorar a qualidade final do efluente tratado, possibilitando a remediação da degradação da Laguna de Veneza. Em 2006 a concepção do projeto foi concluída e, em 2007, iniciou-se a execução e operação de um sistema piloto – em uma área de 10.000 m². O satisfatório desempenho obtido no projeto piloto possibilitou, em 2010, a construção do sistema em escala plena.
O layout da planta de tratamento consiste em um tratamento biológico convencional dos efluentes seguido de 1 milhão de metros quadrados de sistemas wetlands construídos, alimentados exclusivamente por gravidade, para polimento. O efluente final, após passar por processos de filtração e desinfecção, é reutilizado pelo complexo petroquímico de Porto Marghera nos seus processos industriais.
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8) Inglaterra: Henningfield Sludge Treatment Reed Bed System
População atendida = 1,5 a 2,0 milhões de habitantes
Localização: Hanningfield, Inglaterra
Aplicação: Tratamento de lodo gerado em estação de tratamento de água
Área: 45.000 m²
Vazão: 3.000 m³/d ou 1.275 ton.ST/ano
Responsável: Northumbrian Water Ltd. / Orbicon / ARM
A Planta de Tratamento de Água de Hanningfield trata cerca de 240.000 m³ de água por dia para abastecimento humano de grande parte do condado de Essex, na Inglaterra. Como consequência, o processo gera um importante subproduto: 3.000 m³/d de lodo fresco rico em sulfato de ferro – e com 99,8% de água! Para a disposição desse lodo, a companhia de abastecimento de água da região – Northumbrian Water Ltd. – costumava utilizar um sistema de lagoas de lodo que, na ocasião, estava no final da sua vida útil. Nesse contexto, iniciaram-se estudos de concepção para avaliação das melhores alternativas para o tratamento/disposição desse lodo.
Foram estudadas duas principais alternativas: uso de centrífugas mecânicas e uso de sistemas wetlands construídos para o gerenciamento do lodo da ETA. As vantagens econômicas e ambientais demonstradas para o uso dos sistemas wetlands construídos fez com que, em 2009, a companhia investisse nos sistemas wetlands construídos.
A planta de tratamento construída em escala plena compreende 16 leitos e começou a operar em 2012, se tornando a primeira planta de tratamento por wetlands construídos do mundo concebida para gerenciar, exclusivamente, lodo de estação de tratamento de água.
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9) Moldávia: Orhei municipality treatment plant
Vazão Equivalente = 28.000 hab.
Localização: Orhei, Moldávia
Aplicação: Tratamento secundário de efluentes sanitários municipais e indústrias alimentícias
Área: 50.000 m²
Vazão: 4.600 m³/d
Responsável: World Bank / SWS / Posch & Partners / Iridra / Hydea
A cidade de Orhei, na Moldávia, costumava enfrentar o mesmo problema de grande parte das cidades brasileiras: manter, técnica e economicamente, os custos de operação e manutenção de uma convencional estação de tratamento de esgotos mecanizada. Nesse contexto, surge a necessidade de substituir a antiga ETE – composta por filtro biológico percolador de alta taxa - por uma nova, que atendesse uma vazão de geração de 26.000 habitantes, com eficiências compatíveis com os requisitos da União Europeia e, ainda, que demonstrasse competitividade econômica.
Um estudo de viabilidade comparativo demonstrou a enorme aplicabilidade dos sistemas wetlands construídos para tratamento secundário de todo o efluente gerado na cidade e de algumas agroindústrias da região. A escolha desse sistema de tratamento demonstrou potencial de gerar cerca de 40% de economia de energia por metro cúbico, além de aumentar a sustentabilidade ambiental da planta de tratamento.
A Planta de Tratamento por Wetlands Construídos de Orhei consiste em uma etapa de tratamento preliminar, contemplando triagem, remoção de areia e sistema de equalização, seguida do tratamento secundário, realizado inteiramente pelos leitos de wetlands. O sistema projetado alcança altas eficiências sem a necessidade de mão de obra especializada e com baixo consumo de energia. Além disso, a flexibilidade operacional da tecnologia permite receber as águas residuárias com altas cargas orgânicas provenientes da produção sazonal das agroindústrias.
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O potencial de aplicação dos sistemas wetlands construídos no Brasil é gigantesco! Nossa equipe vem nacionalizando know-how e abrindo mercado para esta tecnologia, combinando o estado da arte do saneamento sustentável com as mais tradicionais técnicas de engenharia. Esse entrelace de técnicas de engenharia permite a criação de sistemas sob medida para cada necessidade, solucionando problemas ambientais com elegância, robustez e sustentabilidade.
Você tem alguma demanda que precisa de uma solução sob medida? Faça contato com nossa equipe e vamos desenvolver juntos!