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Usando filtragem para recarregar aquíferos

Quando as águas subterrâneas são esgotadas, a água reciclada pode ser introduzida nos aquíferos, permitindo uma filtragem gradual através do solo

 

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A filtragem é um processo natural no qual a água da superfície penetra gradualmente no solo em direção aos aquíferos.

 

Quando se ouve a palavra “filtragem“, provavelmente vem à mente o ato de fazer café. Isso não está incorreto, mas genericamente a palavra também pode ser usada para descrever o movimento de um líquido através de um meio.

O que é a Filtragem?

No contexto do ciclo da água, o Centro de Previsão do Rio Noroeste da Administração Atmosférica e o Oceano Nacional descreve a filtragem como “o movimento da água através do solo e de suas camadas, por forças gravitacionais e capilares”.

É um processo natural importante que cientistas e gestores de água podem calcular e aproveitar para garantir a pureza das águas superficiais e subterrâneas e a potabilidade. É um processo particularmente importante na recarga de aquíferos.

A tecnologia de retenção de água subterrânea, outra ferramenta de gerenciamento de água, é essencialmente o oposto da recarga de aquíferos.

De acordo com Alvin Smucker, professor da Universidade Estadual de Michigan, que trabalha no sistema, evita que a água penetre nos aquíferos ao instalar uma membrana de barreira sob as terras agrícolas. Isso não apenas ajuda a melhorar a produção agrícola, mas também ajuda a proteger o suprimento de água subterrânea da contaminação excessiva de nutrientes fertilizantes.

Modelando a Filtragem

A água geralmente penetra no solo e na camada de lodo até atingir rocha sólida, onde para e permanece no aquífero. Várias características do solo afetam a rapidez com que a água passa. Isso inclui a porosidade do solo e a saturação da água com a terra. Xisto e argila, por exemplo, são porosos, mas normalmente restringem a filtragem, enquanto a areia permite que a água vaze rapidamente.

A filtragem nesses diferentes meios pode ser matematicamente modelada e testada em uma filtragem ou “teste perc”, que determina a taxa de filtragem com base em fatores como composição e compactação do solo. As informações obtidas no teste podem ajudar a localizar com vantagem as instalações de tratamento de efluentes.

Filtragem de Água Recuperada

A recarga gerenciada de aquíferos (MAR) foi definida como a “recarga intencional de água nos aquíferos para posterior recuperação ou benefício ambiental“. É uma estratégia eficaz para melhorar a sustentabilidade das águas subterrâneas e a filtragem desempenha um papel importante, especialmente as técnicas de infiltração para recarregar aquíferos não confinados. Ao recarregar os aquíferos, a água é desviada para “tanques de filtragem”, “bacias de infiltração” ou “bacias de infiltração”, das quais é filtrada nas águas subterrâneas. A água de origem para esses programas pode ser a água da chuva, o fluxo excessivo de rios nos anos chuvosos ou mesmo efluentes altamente tratados derivados de efluentes municipais.

Em 2015, a Autoridade de Serviços Públicos de Clay County, Flórida, construiu uma série de tanques de filtragem que permitiriam a filtragem gradual de até 2,2 MGD de água recuperada através do solo no aquífero local da superfície.


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Em um estudo de caso de 2015, a Autoridade de Serviços Públicos de Clay County, Flórida, construiu uma série de tanques de filtragem que permitiriam a filtragem gradual de até 2,2 MGD de água recuperada através do solo para o aquífero local pouco profundo. O sistema elimina possíveis problemas associados o descarte direto de água tratada para os fluxos superficiais.

Na Califórnia, hidrólogos, autoridades hídricas e produtores do Central Valley estão tentando “capturar rios atmosféricos”, como disse Tim Quinn, ex-diretor da Associação de Agências de Água da Califórnia, em vez de deixar que a água suba rio abaixo até o mar, o plano é desviar o excesso de água para os “estacionamentos”, onde pode infiltrar-se no aquífero. Isso ajudaria a Califórnia a armazenar água por anos incomumente úmidos, quando chuvas torrenciais das tempestades do Pacífico despejam água no estado e poderiam então ser usadas para mitigar secas cada vez mais frequentes e severas.

Reciclagem de Efluentes

Além disso, no Centro de Recuperação de Recursos Codiga da Universidade de Stanford (CR2C), na Califórnia, uma nova tecnologia de tratamento chamada Reator de Biofilme por Membrana Aerada (MABR) passou recentemente por um período experimental de um ano para estabelecer a conformidade com os rigorosos padrões estaduais do Título 22. O tratamento MABR pode converter até efluentes municipais em efluentes de alta qualidade, seguros para filtragem em aquíferos esgotados pela agricultura no Vale Central.

As unidades Fluence Aspiral™ com MABR são compactadas alojadas em contêineres para facilitar o controle e são adequadas para tratamento descentralizado, o que significa que localizando as plantas de tratamento pequenas ou médias, próximas ao abastecimento, a demanda ou idealmente perto de ambos economizaria o custo de tubulações longas.

Previsão de Lixiviação

A filtragem pode ser usada para prever fatores de transporte de água, como a taxa de lixiviação ou o fluxo de materiais na água. Isso é usado com mais frequência na agricultura para determinar o movimento de fertilizantes ou o teor de sal do solo. A lixiviação também se refere ao movimento da água através de substâncias como substâncias químicas da atividade mineira ou resíduos presentes em aterros, que podem afetar o abastecimento de água subterrânea.

O termo “filtragem” também é usado no tratamento de água para descrever uma tecnologia conhecida como filtro de gotejamento. Os filtros de gotejamento são um processo biológico de tratamento de efluentes no qual a água é oxidada e purificada pelo processo de gotejamento através da filtragem de meios. Esta forma de tratamento aeróbio de efluentes pode ser usada no lugar de bacias de aeração em plantas de tratamento de efluentes compactas ou em plantas de aeração maiores.

A filtragem é um processo que reabastece os aquíferos e, como a Califórnia, muitas regiões estão começando a tratar os aquíferos como uma infraestrutura de armazenamento de água natural de preço acessível que pode ser gerenciada para segurança da água.

Entre em contato com a Fluence para obter a tecnologia e a experiência necessárias para estabelecer um programa gerenciado de recarga de aquífero.