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Lodo: transformando resíduos em um recurso valioso
Uma variedade de processos é necessária para remover potenciais riscos à saúde, remover água, reduzir o volume e o peso do lodo para melhorar os custos e as opções de descarte. Com o tratamento correto, o lodo de esgoto pode ser transformado em um resíduo, conhecido como biossólidos ou biorecursos.
Os biossólidos são produzidos assim que o lodo passa por um tratamento para remover os patógenos e criar um produto estável. O biossólido pode ser usado como uma alternativa aos fertilizantes manufaturados para ajudar a desempenhar um papel na melhoria da qualidade do solo e da fertilidade, bem como estimular o crescimento das plantas. Além do potencial de produção de um fertilizante agrícola, o lodo pode ser usado para produzir um biogás para geração de energia.
Dependendo do país, o biossólido deve atender a regulamentos rígidos e padrões de qualidade antes de ser aplicado ao solo. As práticas de tratamento e aplicação de biossólidos e lodo de esgoto no solo variam consideravelmente de país para país. Em algumas regiões, o lodo de esgoto passa por tratamento avançado e a aplicação no solo é comum, enquanto em outras regiões esse tratamento é incomum e o lodo de esgoto é descartado como resíduo.
A maioria dos países onde a aplicação é praticada possui regulamentos ou diretrizes que definem os níveis de qualidade a serem cumpridos para uma aplicação segura. Esses critérios são normalmente baseados em metais pesados, patógenos e se aplicam aos materiais de entrada e/ou ao produto final.
O QUE É LODO DE ESGOTO?
O lodo é definido como o resíduo sólido ou semi-sólido e líquido separado ou criado durante o processo. As estações de tratamento de efluente também podem receber importações de lodo de outras instalações, como fossas sépticas domésticas ou pequenas estações de tratamento. Devido às enormes quantidades de efluentes tratados em todo o mundo, esses resíduos orgânicos devem ser gerenciados de maneira adequada.
Existem dois tipos principais de lodo: primário e secundário. O lodo primária é principalmente os sólidos removidos do efluente por meio de sedimentação. O lodo secundário é principalmente a biomassa criada por meio de tratamento biológico, incluindo lodo ativado e filtros de gotejamento.
O lodo pode ser rico em nutrientes, incluindo nitrogênio e fósforo. Como resultado, uma vez tratada, essa matéria orgânica pode ser espalhada no solo como fertilizante ou um corretivo orgânico do solo. No entanto, dependendo dos insumos da estação de tratamento de efluente e dos processos usados no local, o lodo também pode conter metais pesados e traços de compostos orgânicos pouco degradáveis. O monitoramento dessas substâncias e a aplicação de uma abordagem baseada em risco para o uso de biossólidos no solo podem ajudar a mitigar quaisquer problemas. Essa abordagem é definida na Directiva 86/278/CEE e aplicada em toda a União Europeia, por exemplo. A Suíça, a Alemanha e a Holanda restringiram-se ao uso de lodo de esgoto no solo devido a preocupações com seu risco; em vez disso, a incineração de lodos é uma prática comum por lá.
PROCESSAMENTO DO LODO DE ESGOTO
O tratamento de lodo de esgoto para reaproveitamento é conhecido como processamento de lodo. O objetivo do processamento de lodo é reduzir seu volume, e dependendo de sua aplicação, reduzir a quantidade de patógenos e criar um produto estável.
Outro objetivo é gerar biogás para produção de energia e/ou recuperar produtos úteis como a estruvita (fósforo). Existem várias maneiras de tratar o lodo para esses fins, mas todas geralmente envolvem espessamento, desidratação e uma etapa como digestão anaeróbica, compostagem ou tratamento térmico.
O PROCESSO DE TRATAMENTO DE LODO DE ESGOTO PODE INCLUIR AS TRÊS ETAPAS: ESPESSAMENTO, DIGESTÃO E PROCESSOS DE DESIDRATAÇÃO
Espessamento: pode ocorrer antes das instalações de digestão e desidratação, bem como após a digestão e desidratação. Segundo a Suez , o espessamento é fundamental para reduzir o volume do lodo gerado no tratamento de efluentes. Isso otimiza o condicionamento, estabilização e desidratação, reduzindo o tamanho das instalações e equipamentos e os custos operacionais. A escolha da tecnologia de espessamento geralmente é determinada pelo tamanho da estação de tratamento e pela disponibilidade de espaço. Os processos de espessamento de lodo comumente usados incluem flotação por ar dissolvido e espessamento de tambor rotativo, bem como espessamento por centrifugação, embora isso não seja tão comum. Normalmente, o espessamento resulta na faixa de 2-8 por cento de sólidos secos (ds) e após a desidratação geralmente na faixa de 20-35 por cento ds.
Desidratação: antes da disposição final, o lodo remanescente é desidratado. Com o lodo ainda contendo altos níveis de água, é muito importante secar e desidratar o lodo. Vários processos podem ser usados para este processo: leitos de secagem de lodo é um método comum, embora possam ser demorados. Uma alternativa são dispositivos separados sólido-líquido, incluindo centrífugas, filtros de vácuo de tambor rotativo, prensas de filtro de correia, prensa de parafuso e centrífugas. O processo de centrifugação permite a recuperação da água e facilita o manuseio dos resíduos sólidos em menos tempo e com custos reduzidos. Além disso, para ajudar a melhorar a desidratação, podem ser adicionados auxiliares de floculação – polímeros baseados principalmente em poli-acrilamida.
Digerir: usando a digestão anaeróbica (sem oxigénio), a digestão de lodo pode reduzir o material em volume por degradar a biomassa e recuperar um biogás. Esta pode ser uma aplicação útil para empresas que enfrentam uma produção crescente de lodo e com cada vez mais dificuldade para descarte, como custos e regulamentações. A digestão anaeróbia usa microrganismos anaeróbicos para converter a matéria orgânica em um produto gasoso, incluindo o metano. Existem duas opções principais de digestão: mesofílica (36 °C) e termofílica (50 ou 55 °C), que podem impactar o rendimento do biogás.
BOMBAS DE LODO: PROJETADAS E CONSTRUÍDAS PARA SEREM RESISTENTES
O lodo é bombeado entre os processos de tratamento e pode ser transportado em uma forma mais líquida em um local.
O bombeamento de lodo requer bombas de águas residuais secas ou submersíveis que são projetadas especificamente para bombear líquidos com alto teor de sólidos. Ao bombear líquidos viscosos contendo várias quantidades de partículas sólidas, as bombas são projetadas de modo que não sejam obstruídas pela lama e pelo conteúdo de lama. É fundamental que essas bombas não sejam adversamente afetadas, degradadas ou entupidas.
Como precisam bombear água contendo itens como cascalho e lodo, muitas bombas são projetadas para aplicações pesadas de bombas centrífugas, nas quais os detritos impedem o uso de bombas centrífugas padrão.
Além disso, um mecanismo de alta potência é essencial para bombear o lodo, pois não só pode conter conteúdo corrosivo e volátil, mas também é pesado. É importante escolher a bomba certa para a categoria certa: sedimentação e não sedimentação.
Para o lodo sedimentado, formam-se partículas grossas, levando a uma mistura instável. Por causa do fluxo e da potência necessários para o bombeamento, é essencial selecionar a bomba apropriada. Já o lodo não sedimentado consiste em partículas finas com propriedades de baixo desgaste.
BIOSSÓLIDOS
Biossólido é um termo usado, principalmente nos Estados Unidos, para o produto criado após o tratamento de esgoto que pode ser usado como um condicionante no solo. O biossólido pode conter nutrientes essenciais para as plantas e matéria orgânica que podem ser reciclados como fertilizantes, bem como aditivos para o solo.
O termo biossólido foi introduzido no início da década de 1990 para ajudar a diferenciar o lodo que havia sido tratado e considerado adequado para uso em solo.
O biossólido pode conter macronutrientes, incluindo nitrogênio, fósforo, potássio e enxofre. Os micronutrientes podem incluir cobre, zinco, cálcio, magnésio, ferro, boro e manganês também podem ser incluídos em biossólidos.
FERTILIZANTE BIOSSÓLIDO
Biossólidos que atendem a critérios estritos e taxas de aplicação demonstraram “produzir melhorias significativas no crescimento e na produtividade da colheita” quando usados na agricultura, de acordo com a EPA.
Contendo matéria orgânica, o biossólido pode ajudar a melhorar a drenagem de solos pesados e pode ajudar a aumentar a capacidade de retenção de água de solos leves, reduzindo o risco de seca em períodos de seca prolongada. Melhora também a atividade biológica do solo (como bactérias, fungos e o número de minhocas) e geralmente aumenta a fertilidade do solo em geral.
Pode haver variabilidade na qualidade do biossólido, dependendo da origem do efluente, das etapas de tratamento e dos processos de desidratação.
Além disso, o tempo de armazenamento antes da aplicação no solo também pode fazer uma grande diferença na concentração de nutrientes.
Nos Estados Unidos, estima-se que cerca de 50% de todos os biossólidos produzidos são usados em menos de 1% dos solos agrícolas do país. No Reino Unido, cerca de 80% dos biossólidos são reciclados para a solo, mas isso está relacionado à densidade populacional e ao solo arável disponível.
“À medida que mais estações de tratamento de efluentes se tornam capazes de produzir biossólidos de alta qualidade, há uma oportunidade ainda maior de garantir esse valioso recurso”, disse a EPA.
O FUTURO DOS BIOSSÓLIDOS
A literatura nos traz cada vez mais estudos sobre o lodo e os biossólidos, e o impacto que eles podem ter no meio ambiente e na saúde pública. As estações de tratamento de águas residuais são obrigadas a remover cada vez mais substâncias, como metais e produtos farmacêuticos, mas inevitavelmente algumas delas acabam no lodo.
No Reino Unido, houve algumas pesquisas iniciais sobre a presença de microplásticos no lodo; dadas as altas taxas de remoção observadas nas estações de tratamento de águas residuais, não é surpreendente que eles sejam encontrados no lodo. Pesquisas futuras buscarão entender se os níveis encontrados são significativos ou não, especialmente em comparação com as outras rotas para o meio ambiente dos microplásticos.
Em alguns países, a aplicação de biossólidos no solo é restrito, principalmente devido a preocupações com os impactos ambientais de longo prazo relacionados a metais pesados e contaminantes orgânicos. No entanto, isso também pode ser devido à pressão e percepção pública, ao invés de dados científicos.
Nos Estados Unidos se tem uma atenção ao impacto na saúde humana da aplicação de biossólidos de baixa qualidade em solos.
Em 2019, o Guardian publicou um artigo intitulado “Biossólidos: misture dejetos humanos com produtos químicos tóxicos e, em seguida, espalhe nas plantações”.
Ele referenciou descobertas do Sierra Club, bem como um estudo da Universidade da Geórgia que relacionou um aumento do risco de doença ao lodo de esgoto usado como fertilizante.
O artigo citou o ex-cientista da EPA David Lewis, que se opôs à disseminação de lodo em solos agrícolas em meados da década de 1990.
“Gastar bilhões de dólares para remover produtos químicos perigosos e resíduos biológicos da água, apenas para espalhá-los no solo em todos os lugares em que vivemos, trabalhamos e nos divertimos desafia o bom senso”, disse ele.
Deve-se observar que o artigo se refere especificamente aos EUA e aos biossólidos da Classe B. No Reino Unido, pelo menos, essa lama não poderia ser espalhada na solo.
Cientistas do US Geological Survey (USGS) relataram que também descobriram que o biossólido contém concentrações relativamente altas (centenas de miligramas por quilograma) dos ingredientes ativos comumente encontrados em uma variedade de produtos domésticos e medicamentos.
Eles concluíram que o que não se sabe é o que isso significa em termos de impacto ambiental, e o próximo passo seria olhar para o transporte e o destino dessas substâncias uma vez que o biossólido seja aplicado na solo.
É importante estar ciente e se preocupar com os biossólidos, suas características e seus possíveis impactos, mas vale lembrar de seus benefícios para a aplicação no solo devido a quantidade de nutrientes e propriedades de condicionamento do solo. O monitoramento e as avaliações de risco, bem como as taxas de aplicações adequadas ao solo serão importantes para garantir o uso mais apropriado dos biossólidos.
Fonte: AQUATECH
Traduzido e adaptado por Renata Mafra
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