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A Biotecnologia a Serviço da Sustentabilidade

Engº ARNO ROTHBARTH

Palavras chaves: efluentes, bioativadores, enzimas, tratamento de esgotos

Os temas recorrentes – “Efeito estufa”, “Protocolo de Kyoto”, “Desenvolvimento Sustentável”, continuarão a ser debatidos por mais algumas décadas. O quê, nós engenheiros, técnicos, biólogos, ambientalistas, podemos fazer de concreto?

Muitas tecnologias já estão à disposição das empresas, dos governos e dos fabricantes de equipamentos. A falta de planejamento urbano e industrial tem levado as empresas públicas e privadas, optar pelo sistema e pelos equipamentos mais baratos – (digam-se os mais conhecidos e por vezes obsoletos).

Algumas dessas novas tecnologias são mais onerosas, exigem um investimento de capital bem maior, exigem mão de obra mais qualificada, mas a contrapartida traz um resultado muito mais avançado em benefício da comunidade.

No Brasil é muito comum planejar no curto prazo, principalmente quando a atividade é pública. Muitas vezes os responsáveis tem um horizonte de 4 a 8 anos, ou seja, o intervalo de seus mandatos públicos, seja no executivo ou no legislativo. Muitas estações de esgotos municipais que conheço estão com a demanda 10 ~ 15% acima da capacidade de processamento dos efluentes. Um planejamento urbano bem ajustado deve prever a população da sua região, 30 ~ 40 anos à frente. Os investimentos podem ser parcelados, mas as estações de tratamento, os equipamentos, o treinamento da mão de obra, os manejos, devem ir acompanhando as novas tecnologias que estarão por vir. Estações sobrecarregadas são comuns em balneários, onde a população pode chegar a triplicar na estação do verão. Por exemplo, um balneário muito procurado por turistas em Santa Catarina, tem a população fixa de 90.000 habitantes e durante a temporada de verão atinge 350.000 habitantes ou mais. Considerando o consumo per capta de 210 litros/dia (Fonte: SABESP) isto significa passar de um consumo ou necessidade de tratamento, de 218 l/s para 850 l/s. A capacidade atual deste sistema é de 230 litros /segundo, para a atual população residente fixa. Não há sistema de tratamento que absorva esta carga tão rapidamente. Se todo este consumo de água se transforma em efluente, teoricamente a carga orgânica será elevada na mesma proporção.

O tratamento mais tradicional de esgotos é através de lagoas de estabilização, contendo lagoa anaeróbia e outra facultativa ( sistema australiano) ou sistemas de lodos ativados. Estas lagoas necessitam de grandes áreas, onde o efluente passa por processos físicos simples e o processo biológico, ( gradeamento, filtração, decantação) e tem um TDH ( tempo de detenção hidráulica) de 5 a 8 dias, no mínimo, a fim de biodegradar a matéria orgânica através da ação de bactérias outros microorganismos.

Como no caso citado acima, seria necessário triplicar o volume de lagoas, para atender a demanda nos períodos de pico. As lagoas não devem ser muito profundas, então a solução é ocupar grandes áreas na construção de novas lagoas. Neste caso, seria um investimento para resolver o problema de 03 meses, já que é a época do verão onde há um aumento da população e onde o consumo de água aumenta juntamente com a emissão de efluentes domésticos.

A Biotecnologia tem avançado muito nestes últimos 20 anos. A utilização de microorganismos, bactérias, enzimas, são largamente utilizadas na Europa e na América do Norte, e também estão no mercado brasileiro há pelo menos uma década. Esta tecnologia é recomendada como prevenção nas atividades biológicas dos tratamentos de efluentes domésticos e industriais, e como remediação de áreas contaminadas, estações de tratamento sobrecarregadas, eliminação de organismos patogênicos em ambientes abertos ou fechados, etc. As bactérias podem ser destinadas para cada situação, ou característica do resíduo. As enzimas atuam acelerando os processos de degradação auxiliam no processo de deseutrofização de lagos, rios e lagoas e são bioativadores naturais dentro dos ciclos químicos do ecossistema.

 

Atecnologia da utilização de bioativadores e de bactérias consiste na utilização de bactérias para atuarem em ambientes específicos, assim como as enzimas, para a recuperação natural dos ecossistemas. Nos sistemas aeróbios destacam alguns que são muito conhecidos e se beneficiam das bactérias e enzimas: lodos ativados, filtros biológicos, lagoas facultativas e aeradas. As ações das bactérias nestes sistemas já ocorrem normalmente, entretanto demandam tempo para agirem sobre os substratos específicos. Em casos de aumento súbito da população ou de produção industrial, os sistemas ficam sobrecarregados (overloaded ), reduzindo a sua eficiência. A introdução de bactérias e enzimas compatíveis (lípases, celulase, protease) acelera os processos de respiração, fermentação, nutrição, etc. O resultado da ação dos microorganismos será a produção de CO2 e água, interagindo com os ciclos naturais ( ciclo do carbono, do oxigênio , nitrogênio, etc.). A formação de CO2, em equilíbrio natural, não irá fomentar o efeito estufa. É uma necessidade para a vida na terra. É através da fotossíntese que transformamos o CO2 em Oxigênio e açúcares, para manutenção da vida na terra.

6.CO2 + 12.H2O + energia → C6H12O6 + 6.H2O + 6.O2

Em sistema anaeróbios, bactérias naturais e presentes no ambiente irão produzir o gás metano ( CH4 ) através de bactérias metanogênicas, que geram odores ao meio ambiente. A vantagem do sistema anaeróbio é a formação reduzida de biomassa.

Casos de sucesso foram observados em indústrias de lacticínios, têxtil, abatedouros animais, tratamento de esgotos da rede pública e também na recuperação de pequenos mananciais.

A remediação de solos contaminados é objeto, cada dia mais freqüente, da utilização de bactérias que atuam no ciclo nitrogênio, fósforo, carbono, etc. Em qualquer ambiente trófico, as bactérias fazem seu trabalho dentro de um ciclo natural e auto-sustentável.

Esta é mais uma alternativa para tratamentos de resíduos líquidos domésticos e industriais que estão à disposição das empresas, públicas e privadas, e que podem dar mais sustentabilidades ao nosso ecossistema. É possível construir estações menores, com a mesma eficiência, ocupando menores áreas, reduzindo odores, e promovendo mais bem estar à população. A indústria de equipamentos aliada aos centros de biotecnologia tem um grande campo de pesquisa e desenvolvimento para ações sustentáveis em benefício ao meio ambiente.

Engº Químico Arno Rothbarth.

DiretorTécnico da RTH Consultoria e Treinamentos . Engenheiro de processos há mais de 30 anos no setor de Utilidades, Celulose e Papel e Cogeração de Energia

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