Odor, algas e evaporação: como as coberturas flutuantes resolvem três problemas na interface água-ar
O desempenho das estações de tratamento de águas residuais depende inteiramente do que ocorre na superfície de suas lagoas e tanques. A interface entre a água e o ar é onde o odor se dissipa, onde a luz solar estimula o crescimento de algas e onde a água tratada, destinada à reutilização, evapora lentamente. Uma cobertura flutuante se posiciona exatamente nessa interface; é por isso que um único sistema modular pode resolver problemas que, de outra forma, exigiriam três intervenções distintas.
Este artigo analisa como as coberturas flutuantes funcionam no contexto do tratamento de águas residuais, lagoa por lagoa, e por que a vedação da superfície é tão eficaz.
O odor começa na superfície; portanto, controle-o ali
As reclamações relacionadas a odores são um dos problemas mais persistentes e politicamente delicados que uma estação de tratamento enfrenta. À medida que a população se expande em direção a instalações que antes ficavam na periferia urbana, a zona tampão entre a estação e seus vizinhos diminui, e o odor que antes era tolerável em áreas abertas passa a ser motivo de reclamação da comunidade e, cada vez mais, uma obrigação regulatória acompanhada de medidas concretas de fiscalização.
A composição química do odor das águas residuais — sulfeto de hidrogênio, ácidos graxos voláteis, mercaptanos, amônia e outros compostos reduzidos — é determinada pela atividade anaeróbica, e esses compostos se volatilizam na superfície da água. Capturar ou neutralizar o odor após sua liberação no ar é um processo que consome muita energia e é caro: requer compartimentamento, dutos, ventiladores e neutralizadores químicos ou biológicos, os quais consomem energia e exigem manutenção. Prevenir a liberação desde o início é muito mais eficiente.
Uma cobertura flutuante reduz a interface aberta entre a água e o ar, limitando fisicamente a área pela qual os compostos voláteis podem escapar. Ao vedar grande parte da superfície, um sistema modular de alta cobertura pode reduzir substancialmente as emissões de odor da superfície em até 90% em configurações favoráveis, diretamente na fonte, antes mesmo que o odor chegue à linha de cercas. Para instalações sujeitas a pressões regulatórias ou da comunidade em relação às emissões, essa abordagem que prioriza a superfície costuma ser a opção mais econômica, resolvendo o problema com uma barreira física passiva em vez de um sistema de tratamento que consome muita energia.
Reduzir a luz que alimenta as algas
A proliferação de algas é o segundo problema crônico de superfície. Em lagoas facultativas e de maturação, em tanques de armazenamento para reutilização e em qualquer local onde a água tratada seja retida, a luz solar combinada com nutrientes resulta na proliferação de algas. A proliferação obstrui telas e filtros, causa oscilações nos níveis de oxigênio dissolvido e de pH ao longo do ciclo diurno, degrada a qualidade do efluente, aumenta a concentração de sólidos em suspensão na descarga e, em aplicações de armazenamento, pode obstruir as linhas de irrigação e os emissores a jusante.
As algas precisam de luz para realizar a fotossíntese. Uma cobertura flutuante bloqueia a luz solar que impulsiona a fotossíntese, suprimindo o crescimento das algas sem o uso de produtos químicos. Isso é particularmente valioso para o armazenamento de água tratada destinada à reutilização, onde algicidas químicos podem ser indesejáveis ou proibidos e onde a qualidade consistente da água é essencial para a etapa seguinte, seja ela irrigação agrícola, reutilização industrial, recarga de aquíferos ou descarga em conformidade com as normas. Remover a luz elimina a proliferação na raiz, em vez de combatê-la de forma reativa por meio de tratamento.
Proteção da água tratada armazenada para reutilização
A reutilização da água não é mais uma prática de nicho; em regiões com escassez hídrica, está se tornando padrão e, em algumas delas, é obrigatória. No entanto, a água tratada armazenada em tanques a céu aberto fica exposta às mesmas perdas por evaporação que qualquer outra água superficial, bem como à recontaminação por algas, poeira trazida pelo vento e animais selvagens. Cobrir as lagoas de armazenamento para reutilização protege o investimento já feito no tratamento dessa água: limita a perda por evaporação, mantém a água na escuridão e livre de algas e preserva a qualidade com a qual o usuário a jusante conta. Cada metro cúbico de água tratada perdido por evaporação ou degradado por algas é um metro cúbico de esforço de tratamento desperdiçado.
Por que as coberturas flutuantes modulares são adequadas para estações de tratamento
As lagoas de tratamento apresentam desafios específicos: níveis flutuantes, a necessidade de acesso ocasional, processos biológicos que devem continuar e superfícies que estão longe de estar em perfeitas condições. Os sistemas modulares de HDPE são bastante adequados porque:
• Eles monitoram o nível da água. À medida que a lagoa se enche e esvazia devido ao fluxo e à carga, o sistema modular flutua junto com ela, mantendo a cobertura contínua.
• Eles permitem acesso parcial. Os módulos podem ser removidos de uma zona para amostragem, manutenção, acesso para aeração ou retirada de lodo e, em seguida, recolocados.
• São quimicamente resistentes. O HDPE resiste ao ambiente corrosivo e biologicamente ativo das águas residuais ao longo de uma longa vida útil.
• Eles se adaptam a qualquer formato. As lagoas raramente são retângulos simples; os campos modulares se ajustam a qualquer geometria existente, contornando defletores, entradas e saídas.
• Podem ser reparadas individualmente. Nenhum rasgo isolado compromete toda a cobertura, ao contrário do que ocorre com uma membrana tensionada contínua.
Uma observação sobre a aeração e os processos biológicos
Nem toda lagoa deve ser totalmente vedada. Os processos aeróbicos dependem da transferência de oxigênio na superfície, e uma vedação completa sobre uma lagoa aerada ou facultativa pode interferir no tratamento, limitando a reaeração. O projeto adequado equilibra a cobertura com as necessidades do processo: cobertura total quando o objetivo é o controle de odores, algas e evaporação, ou a proteção da água para reutilização; e cobertura parcial projetada quando a demanda biológica de oxigênio deve ser respeitada. Um bom fornecedor trabalha em conjunto com seus engenheiros de processo para compreender o objetivo de tratamento de cada lagoa, em vez de simplesmente maximizar a cobertura em todos os locais. Acertar nesse equilíbrio é a diferença entre uma cobertura que resolve problemas e outra que os cria.
Construindo o argumento
Os casos de negócios mais sólidos no setor de águas residuais geralmente começam com o odor, pois ele acarreta custos regulatórios e comunitários difíceis de quantificar, mas impossíveis de ignorar; em seguida, somam-se o controle de algas e a economia com a evaporação como benefícios acumulados nas mesmas lagoas. A proteção do armazenamento para reutilização é, cada vez mais, o fator decisivo em regiões onde cada metro cúbico de água tratada está destinado a uma segunda vida. Quando a mesma barreira passiva atende a uma exigência relacionada ao odor, elimina a necessidade de um programa de algicidas químicos e conserva a água para reutilização, o valor combinado é o que define a decisão.
Analisando a decisão com base em números
Uma avaliação adequada das águas residuais começa com o problema específico que motiva o projeto. No caso do odor, isso significa quantificar a exposição regulatória ou da comunidade, o custo das reclamações, o risco de fiscalização ou os custos alternativos de capital e operação de um sistema de compartimentamento e depuração que a cobertura substitui. No caso das algas, significa avaliar o programa de algicidas químicos que foi eliminado e as horas de manutenção economizadas por não ser mais necessário limpar telas e filtros obstruídos. Para a proteção contra evaporação e reutilização, significa avaliar a água tratada conservada pelo seu custo total de reposição.
Na maioria dos casos, o custo do serviço se justifica apenas pelo problema principal, sendo que os outros dois benefícios vêm, na prática, de graça. Um fornecedor que analise as lagoas específicas, sua taxa de cobertura, seu papel no processo e suas necessidades de acesso oferece a você um valor fundamentado, em vez de uma afirmação genérica.
Dê o próximo passo
Se a sua estação de tratamento estiver enfrentando reclamações relacionadas a odores, proliferações recorrentes de algas ou evaporação e recontaminação da água tratada armazenada para reutilização, uma cobertura flutuante modular permite resolver esses três problemas na superfície, onde eles se originam.
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