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Europeia para a alteração da Diretiva Europeia 91/271/ CEE. Tal como em 1991 essa legislação teve um papel fundamental na melhoria na qualidade dos recursos hídricos (rios, lagos e mares), a nova proposta atualmente em discussão pretende trazer uma importante mudança de paradigma.

Essa transformação passa fundamentalmente por atribuir às águas residuais uma valorização positiva, desmistificando o conceito de “residual” como algo negativo junto da opinião pública. É uma transformação assente em dois pilares principais.

O primeiro, o pilar da reutilização dessas águas residuais, tão necessária no atual contexto de escassez, principalmente em ambientes urbanos onde a procura é particularmente alta e a água é crítica para a vida económica e produção industrial.

O segundo, o pilar da economia circular de nutrientes como o fósforo e o azoto, presentes nessas águas residuais. Encarados muitas vezes como “contaminantes” e problemáticos para a operação/manutenção das ETAR, nomeadamente o fósforo (P) responsável pela formação de estruvita (pode provocar a obstrução de circuitos hidráulicos) e ambos fósforo (P) e azoto (N) causadores de fenómenos como a eutrofização dos meios aquáticos que favorecem o aparecimento de algas e outras espécies aquáticas prejudiciais à fauna existente. Nos dias de hoje existem formas para estes nutrientes serem recuperados das águas residuais e reintroduzidos nas cadeias produtivas que deles mais necessitam como, por exemplo, a agricultura.

Estes dois pilares são os alicerces do que hoje chamamos de instalações de regeneração de água utilizada, que ao mesmo tempo que “restauram” a qualidade da água utilizada em atividades humanas e industriais num estado que permita a sua reutilização em outras atividades, separam-na dos compostos “arrastados”, os quais, como o azoto e fósforo podem também ter uma nova utilização.

Acresce ainda que as tecnologias empregues na regeneração devem ser robustas e energeticamente eficientes, por forma a contribuir não só para a regeneração destes elementos essenciais, como também para a neutralidade energética e carbónica das ETAR.

Não podemos também esquecer que, com a recente pandemia por COVID-19, tornou-se evidente que este tipo de águas têm um papel importantíssimo no rastreio de vírus, permitindo obter informações preciosas para decisões de saúde pública.

A nova Diretiva de Águas Residuais Urbanas vem dar corpo e força a esta mudança de paradigma, o que sendo muito positivo, não deixa de representar exigentes desafios, sendo os tecnológicos uma parte importante a considerar, e que deve ser quanto antes antecipada pelas entidades gestoras.

De uma forma geral, o atual desenvolvimento tecnológico permite já hoje de uma forma eficaz realizar o upgrade das atuais instalações.

A nível económico, as alterações inerentes implicam um esforço significativo para adaptar as instalações já existentes ou incluir novas etapas de tratamento para permitir atingir os novos limites de descarga.

Restrições nas descargas de nutrientes e micropoluentes – O que podemos antecipar?

No entanto, é importante realçar que muitos desses investimentos terão impactos que ultrapassam o cumprimento de limites e parâmetros, na medida em que as novas tecnologias permitem responder a outros tantos desafios como uma menor pegada de construção, aumento da capacidade de tratamento e da eficiência energética.

Um roadmap até 2040

De acordo com o relatório “Europe’s Water in Figures” da European Federation of National Associations of Water Services (EurEau) relativo ao ano de 2021, da totalidade da carga de poluição produzida na Europa nesse ano, 23,6% foi alvo de tratamento de eliminação da contaminação orgânica, 63,7% com tecnologia que permite a remoção de nutrientes e somente 11,3% com sistemas que permitem um tratamento mais exigente que os referidos na Diretiva Europeia 91/271/CEE.

Embora se tenha alcançado uma redução significativa de emissões de azoto e fósforo com a Diretiva existente, as estações de tratamento de águas residuais continuam a ser uma importante fonte pontual destes nutrientes. A libertação de N e P nos meios recetores contribuem diretamente para a eutrofização dos nossos rios, lagos e mares.

A proposta atualmente em discussão prevê a obrigatoriedade:

1. de aplicação de tratamento secundário às águas residuais provenientes de aglomerações superiores a 1.000 hab.eq. em vez do atual superior a 2.000 hab. eq.;

2. de aplicação do tratamento terciário a todas as instalações que tratem uma carga igual ou superior a 100.000 hab.eq., sendo também aplicável a aglomerações entre 10.000 e 100.000 hab. eq. que descarreguem para zonas sensíveis a eutrofização;

3. de aplicação de sistemas quaternários a instalações que tratem cargas iguais ou superiores a 100.000 hab.eq. até 31 de dezembro de 2035. A

31 de dezembro de 2040 também será aplicado a todas as aglomerações entre 10.000 e 100.000 hab.eq. em áreas onde a concentração ou acumulação de micropoluentes representa um risco para a saúde humana ou para o ambiente (estas zonas terão de ser identificadas por cada um dos estadosmembros da Comissão Europeia).

Segundo a planificação apresentada na proposta para a revisão da diretoria (ver Figura 1), em 2040 todas as instalações com capacidade de tratamento superior a 10.000 hab.eq. deverão possuir tratamento terciário (remoção de N e P) e tratamento quaternário nas instalações em zonas identificadas de risco para o caso dos micropoluentes.

Para além da inclusão de sistemas tratamento de azoto e fósforo, os seus valores limites de emissão veem-se reduzidos:

1. No caso do fósforo dos atuais 2 mg/l em instalações de 10.000 a 100.000 hab.eq. e de 1 mg/l em instalações superiores a 100.000 hab.eq. para 0,5 mg/l.

2. No caso do azoto dos atuais 15 mg/l em instalações de 10.000 a 100.000 hab.eq. e de 10 mg/l em instalações superiores a 100.000 hab. eq. para 0,5 mg/l.

Tecnologias para a eliminação de azoto e fósforo

Na eliminação do azoto e do fósforo existem dois tipos principais de processos: físico-químicos e biológicos.

Nos físico-químicos temos como exemplo os equipamentos de tratamento primário avançado como o Multiflo® ou o Actiflo® que permitem, com uma menor área de construção, rendimentos superiores aos tradicionais decantadores ou, em tratamentos terciários, a utilização de tecnologia de membranas que vão desde a micro-filtração até à osmose inversa.

Estes tipos de tratamento permitem retirar as formas particuladas de azoto e de fósforo que, com a adição de coagulantes, permite um incremento de eficiência da remoção do fósforo solúvel.

No caso dos processos biológicos, os processos atualmente existentes de remoção biológica do fósforo não serão suficientes para a remoção deste nutriente para valores tão baixos como os pretendidos pela nova diretiva, pelo que aos mesmos deverá ser associado o uso de coagulantes para a remoção do fósforo total.

Restrições nas descargas de nutrientes e micropoluentes – O que podemos antecipar?

A remoção de azoto pode estar em alguns casos limitada, como aliás acontece em algumas instalações, e requerer a adição de uma fonte de carbono como o melaço ou metanol, devido a falta de carbono facilmente assimilável para a desnitrificação.

Nesta área existem tecnologias compactas que recorrem a membranas com elevada eficiência energética e que maximizam o rendimento na remoção deste nutriente, como por exemplo o ZeeLung MABR®, o Hybas MBBR® ou o ZeeDENSE MABR®, que podem ser utilizadas em novas instalações ou para uma remodelação das instalações já existentes.

No cenário atual é também importante olhar para estes nutrientes como uma matériaprima e continuar a desenvolver tecnologias de tratamento que permitam a recuperação do azoto e fósforo valorizando-os como fertilizantes (como por exemplo a estruvita ou os sais de amónia), criando uma verdadeira economia circular sustentável.

Temos como exemplo de sucesso a ETAR de Farum na Dinamarca ou Herford na Alemanha onde existem algumas destas tecnologias.

Tecnologia para tratamento de micropoluentes

No caso dos micropoluentes as tecnologias existentes incidem essencialmente em processos de:

- oxidação utilizando um oxidante forte e/ou filtração:

- ozono + filtração em areia

- ozono + filtração em carvão activo granular

- filtração em carvão activo granular

- decantação utilizando carvão activo em pó

- Membranas de UF + Osmose inversa de baixa pressão (OIBP)

Uma solução com alguns exemplos de aplicação no caso da indústria farmacêutica e hospitais é o eXeno® que é baseada em tecnologia MBBR (Moving Bed Biofilm Reactor).

Restrições nas descargas de nutrientes e micropoluentes – O que podemos antecipar?