Resumo

O setor de saneamento é um dos mais carentes no Brasil, principalmente no que diz respeito ao tratamento de
esgotos, pois apenas 39% dos brasileiros possuem acesso a este serviço. Além disso, os sistemas de
saneamento são extremamente dependentes do setor energético, que por sua vez é fortemente alicerçado nos
recursos hídricos. O que, nos períodos de escassez de água, leva a instabilidades nos sistemas e dificuldades na
continuidade dos serviços. Dessa forma, com a finalidade de produzir energia, este estudo propôs avaliar o
aproveitamento de gás metano produzido em dois diferentes modelos de estação de tratamento de esgoto para
populações variando entre 50.000 e 500.000 habitantes. Os modelos adotados foram um sistema com reator
anaeróbio do tipo UASB (upflow anaerobic sludge blanket) seguido de Lodo Ativado, e o outro um Lodo
Ativado com Digestão Anaeróbia do lodo. Para realizar o trabalho, foram dimensionados os sistemas de
tratamento, os custos de implantação dos projetos, os custos de operação dos sistemas e a projeção de receita
com o serviço de tratamento de esgoto. Os cálculos apontaram uma maior capacidade de geração de metano
por parte dos reatores UASB, o que lhes confere uma capacidade de produção energética maior. No entanto, é
preciso olhar com atenção a realidade dos reatores UASB já implantados no Brasil, uma vez que os problemas
de execução das obras civis resultam em grandes vazamentos de gás.

Introdução

Um país em desenvolvimento possui diversos desafios para manter a infraestrutura necessária para continuar
crescendo, passando desde o suprimento de energia até as dinâmicas obras de saneamento básico. O Brasil
possui cerca de 204 milhões de habitantes (BRASIL, 2014) espalhados em um território extenso, o que torna
ainda mais complexa a elaboração de planos integrados para prover toda a infraestrutura básica.

A falta de saneamento básico, principalmente de tratamento de esgotos, é uma questão ainda mais séria do que
o suprimento de energia. Enquanto 97,8% dos brasileiros possuem luz em suas residências, apenas 39% de
todos os esgotos gerados possuem algum tipo de tratamento (BRASIL, 2014). Estes números indicam o grande
avanço do setor elétrico, mas mostram também a precariedade dos serviços de saneamento no Brasil. Ainda
assim, não é simples separar a questão energética da situação do saneamento básico, pois a matriz energética
brasileira é fortemente alicerçada no uso dos recursos hídricos, ou seja, só temos energia quando temos água,
que é a mesma que utilizamos para abastecer nossas cidades.

Em um cenário de escassez de chuvas é difícil prever a extensão das perdas, pois são afetados diversos setores
da economia. Não somente pelos incrementos nas tarifas de energia, mas pela dificuldade em continuar a atividade produtiva sem água disponível. Mais além, a crise hídrica nos leva a vislumbrar novas oportunidades,
desenvolver novos processos e quebrar paradigmas, para adaptação ao período conturbado.

Com a oportunidade de adoção de novos conceitos, é chance de repensar o atual ciclo do saneamento, onde o
tratamento de esgotos é visto como um passivo pelo consumo da água. Na realidade, os efluentes domésticos
são uma fonte bastante diversificada de recursos, podendo ser reutilizada a água do seu tratamento e até
extraída energia durante o processo. Ainda podemos ressaltar que a produção de esgotos é uma constante, o
que faz deles uma fonte de recursos estável e desperdiçada diariamente.

Muitas vezes por desconhecimento ou por fatores culturais deixa-se de aproveitar o real potencial desses
efluentes. O tratamento de esgotos domésticos gera uma extensa gama de subprodutos que podem ser
aproveitados de maneiras distintas, caso seja aplicada a tecnologia adequada. A produção de energia em
Estações de Tratamento de Esgoto tem sido largamente estudada por pesquisadores ao redor do mundo inteiro,
com a expectativa de tornar as unidades autossustentáveis do ponto de vista energético. Nessa linha, espera-se
minimizar a dependência das empresas de saneamento do setor energético, seja em função do suprimento, ou
da variação nas tarifas das companhias distribuidoras, passando a ser uma meta a eficiência energética de suas
unidades.

O objetivo principal deste trabalho é mostrar a viabilidade técnica e econômica de Estações de Tratamento de
Esgoto por meio da cogeração com biogás, em diferentes escalas do suprimento de energia, para determinação
do modelo ideal de aplicação nas unidades.

Autores: Rodrigo Alves dos Santos Pereira e Magali Christe Cammarota.