A UTILIZAÇÃO DA ÁGUA DE REUSO PELAS INDÚSTRIAS E COMO FONTE ALTERNATIVA PARA O ABASTECIMENTO PÚBLICO: ESTADO DE ARTE

The reutilization of residual water after tertiary treatment has been used successfully in the last decades, where companies use the reuse water for the heat exchange in cooling towers or chairs, in addition to several prefectures use this water for irrigation of parks and gardens and washing the streets. The use of reuse water as an alternative source of water for treatment for drinking purposes is still not accepted by society and is strongly rejected when some government proposes studies or reuse projects. Keywords Treatment of water, reuse, health risks, waste water. Resumo O reaproveitamento da água não é uma atividade recente, há indícios que desde a Grécia antiga existia a preocupação com a destinação correta das residuais e sua possível reutilização, esta preocupação acabou sendo deixada de lado durante a idade média e por este motivo as epidemias e pragas assolaram a Europa durante este período.

A reutilização da água residual após tratamento terciário vem sendo empregado com sucesso nas últimas décadas, onde empresas utilizam a água de reuso para a troca de calor nas torres de resfriamento ou cadeiras, além de diversas prefeituras utilizam esta água para irrigação de parques e jardins e lavagem das ruas. Após a coleta dos artigos, o material foi analisado e compilado. A reutilização de água através da história A reutilização de água não é uma técnica ou conceito novo, o conhecimento sobre tratamento e reutilização de águas residuais foi acumulado junto com a história da humanidade ao longo dos anos, passando por uma série de estágios de desenvolvimento desde a antiguidade até os tempos atuais (ROSE; ANGELAKIS, 2014).

Os benefícios do reuso das águas incluem a proteção dos recursos hídricos, a prevenção da poluição costeira, a recuperação de nutrientes para a agricultura, o aumento do fluxo hídrico, a economia no tratamento de águas residuais, a recarga da água subterrânea e a sustentabilidade da gestão dos recursos hídricos (ANGELAKIS; BONTOUX, 2001). Os gregos antigos estavam entre os primeiros a usar águas residuais na agricultura (TOLLE-KASTENBEIN, 2005). Na Grécia, durante o período clássico, as águas residuais provenientes dos sanitários e residências públicas, juntamente com as águas pluviais, eram removidas através de sistemas combinados de esgoto e drenagem nas ruas laterais ou entre as casas. O lado positivo desta atividade era que, a água desviada acabava nos esgotos e era utilizada para irrigação e fertilização agrícola fora das cidades (DE FEO et al.

GRAY, 1940; SCHLADWEILER, 2002). Na China e em outros países asiáticos, o uso agrícola de resíduos humanos tem sido praticado há milhares de anos. O semidry night soil, uma mistura de fezes humanas e urina, foi utilizada como fertilizante durante muito tempo, e esta prática empregada até os dias atuais em alguns países orientais (KHOURI et al. PETRICK, 1954). A origem exata desta técnica não é bem conhecida, mas os astecas estavam entre as primeiras civilizações que documentaram o seu uso em pinturas piramidais. Aqui, novamente, a observação dos benefícios dos resíduos animais e humanos deve ter desempenhado um papel importante no desenvolvimento das chinampas (COE, 1964). As práticas de saneamento ressurgiram em meados do século XIX, acompanhando as grandes epidemias em diversas regiões do mundo.

Durante esse período, as autoridades reconheceram a necessidade do saneamento ambiental e isso levou ao desenvolvimento de práticas de descarte e reutilização de efluentes, conhecidas como fazendas de esgoto, para proteger a saúde pública e controlar a poluição da água (STANBRIDGE, 1976). A mais antiga aplicação documentada de águas residuais na terra para uso agrícola ocorreu no que ficou conhecido como fazendas de esgoto, primeiro em Bunzlau, atual Polônia, em 1531 e depois em Edimburgo em 1650. No entanto, esta separação não é uma técnica recente, tem sido praticada há milhares de anos em diferentes regiões do mundo, com pequenas variações de país para país. A China, por exemplo, utiliza os nutrientes presentes nas excretas humanas para fertilização do solo (ANTONIOU et al.

Em outras regiões do mundo, o principal objetivo da separação da urina tem sido obter uma fração fecal seca, gerenciável e higiênica. No Iêmen, por exemplo, como o clima sempre é quente, a urina é separada em banheiros adaptados e deixada escorrer em uma parede externa dos prédios, onde evapora rapidamente (JOHANSSON et al. LAUREANO, 2016). Esta abordagem foi até reconhecida pelas Nações Unidas através do Relatório Mundial de Desenvolvimento da Água de 2017 (UNESCO, 2017), além disso, cases de sucesso sobre reutilização de água expandiram para além da fronteira da irrigação agrícola e paisagística, incluindo a reutilização para fins potáveis (CROOK, 2010; MUJERIEGO, 2013; TCHOBANOGLOUS et al. Embora a irrigação com águas residuais de baixa qualidade tenha sido praticadas em algumas áreas da Europa e dos Estados Unidos no final de 1800, não haviam critérios ou restrições significativas para esta prática até o início do século XX.

À medida que as áreas urbanas começaram a invadir as fazendas de esgoto e à medida que a base científica sobres as doença se tornaram mais compreensíveis, a preocupação com os riscos à saúde associados a irrigação utilizando águas residuais cresceu entre as autoridades de saúde pública, levando ao estabelecimento de regulamentos e diretrizes para o seu uso na irrigação (PARANYCHIANAKIS et al. Estabelecer critérios para reutilização de água é um desafio devido à ausência de regulamentos ou diretrizes internacionais abrangentes e de um consenso científico sobre a abordagem que deve ser adotada para emitir tais critérios. As diretrizes existentes são geralmente baseadas no tratamento de águas residuais para controlar os impactos negativos sobre o homem e o meio ambiente, em vez de se concentrar nas oportunidades para promover sua reutilização (TCHOBANOGLOUS et al.

A característica de cada um destes sistemas de filtração é o tamanho das partículas que cada tecnologia pode remover (Fig. Figura 3. Principais características dos processos de separação por membrana (Mierzwa et al, 2008). Filtros de areia e zeólita são exemplos de filtração de partículas através de leitos porosos de meios granulares por gravidade ou diferenciais de pressão (EPA, 2012; TONETTI et al. A eficiência da filtração geralmente depende da coagulação, floculação e sedimentação para aumentar tamanho de partícula contaminante e melhorar a filtrabilidade, por esse motivo, a eficácia da remoção depende muito das condições de operação e da qualidade da água de alimentação. Figura 4. Esquema simplificado do processo de osmose reversa (Abbas 2007).

Nos processos de filtração por membranas é possível observar que os sistemas de osmose reversa e nanofiltração são os mais eficientes em relação à remoção de contaminantes, porém são os que consomem maior energia, devido à pressão de operação. No tratamento de água para abastecimento, onde a preocupação são os contaminantes orgânicos, o processo de ultrafiltração pode ser o mais adequado, face o menor consumo de energia e por apresentar eficiência para remover poluentes orgânicos e matéria orgânica natural em função do peso molecular de corte da membrana selecionada (MIERZWA et al. O pré-tratamento é essencial para o funcionamento confiável das membranas de OR, pois coloides orgânicos, crescimento biológico e incrustações inorgânicas podem impedir a produção de água e causar pressões de alimentação elevadas, maior frequência de limpeza e custos operacionais mais altos.

o que pode ser uma consideração crucial para esquemas de reutilização potável que tratam águas residuais com níveis potencialmente altos de nitrato (BELLONA et al. Ao considerar a NF para estações de tratamento de água residual para fins potáveis, um processo efetivo de remoção de nitrogênio, como a troca iônica ou a OR de fluxo lateral, pode ser necessária para garantir uma remoção adequada (NETO et al. Riscos à saúde com o reuso da água A água residual mais comum utilizada para o reuso é o efluente de esgoto previamente tratado, que apresenta a vantagem de ser uma fonte constante de água durante todo o ano, mas tem a desvantagem de altos níveis de contaminação fecal e urbana (ASANO; LEVINE, 1996; SHERIF et al.

Outras fontes incluem o escoamento de águas pluviais (ASANO; LEVINE, 1996; DILLON et al. água cinza doméstica (HAARHOF; VAN DER MERWE, 1996) e águas residuais industriais (GUILLAUME; XANTHOULIS, 1996). Muitas das bactérias são de origem entérica, no entanto, patógenos bacterianos que causam doenças não entéricas, por exemplo, Legionella spp. Mycobacterium spp. e Leptospira sp. também foram detectadas em águas residuais (FLIERMANS, 1996; WILSON; FUJIOKA, 1995). Bactérias patogênicas entéricas muitas vezes podem infectar seres humanos e animais, por exemplo, Salmonella (HAAS; GERBA, 1999), e assim os animais podem formar outra fonte de contaminação para água reciclada (TEUNIS et al. Os helmintos são parasitas intestinais comuns que podem ser transmitidos por via oral (TOSE, 1997). Os helmintos são um risco significativo para a saúde em águas recuperadas incluem a lombriga (Ascaris lumbricoides) (KHUROO, 1996), o Ancylostoma duodenale e o Necator americanus e o verme de chicote (Trichuris trichiura) (BLUMENTHAL et al.

A Organização Mundial da Saúde enumera os nematódeos intestinais como o maior risco para a saúde humana envolvendo o uso de águas residuais sem o tratamento adequado para fins agrícolas (WHO, 2006). Quando a matéria fecal humana é utilizada como fertilizante para o cultivo de vegetais, os níveis de infecção são particularmente endêmicos (BLUMENTHAL et al. Contaminantes Químicos A recente preocupação sobre traços de contaminantes orgânicos presentes na água estão relacionadas aos compostos farmacologicamente ativos (PhACs, do inglês pharmaceutically active compounds) e os disruptores endócrinos. Figura 2. Estrutura química do bisfenol A (Staples et al. Os PhACs são uma área emergente de preocupação para o tratamento de águas residuais e possíveis sistemas de reutilização.

A maioria dos PhACs detectados na água são medicamentos farmacêuticos utilizados para uma variedade de fins terapêuticos tanto humanos como animais, por exemplo analgésicos, cafeína, antiepilépticos, drogas redutoras de colesterol, antibióticos e antidepressivos. Essas drogas e outros produtos químicos podem entrar no meio ambiente por uma variedade de fontes, mas uma das rotas mais comuns é através do efluente das estações de tratamento de esgoto, pois a complexidade estrutural das moléculas de PhACs apresentam resistência ao tratamento convencional de, e assim são descartados nos ambientes aquáticos (GÖBEL et al. Esta iniciativa resultou de um acordo entre proprietários de terras e o governo de New South Wales para buscar o conceito de gerenciamento integrado do ciclo da água (WOODBURY; DOLLERY, 2004).

A Sydney Water conduziu dois estudos separados para entender as visões da comunidade de Rouse Hill sobre a água reciclada antes e depois de comissionar o esquema (HATT et al. A maioria dos moradores entrevistados estavam cientes do esquema quando se instalaram na área. No entanto, havia uma incerteza entre alguns dos moradores sobre se o esgoto estava sendo reciclado ou não, e o que realmente estava envolvido no tratamento da água reciclada (SYDNEY WATER, 2011). Em Queensland, o Projeto de Irrigação de Eli Creek em Hervey Bay foi criado para reduzir a necessidade de um emissário oceânico devido ao crescimento da população (PREEN et al. Este projeto foi criado para minimizar a invasão de água do mar nos aquíferos subterrâneos usando água reciclada para irrigação, em vez de água subterrânea.

Atualmente, são produzidos mais de 53 bilhões de litros de água reciclada para irrigação de culturas alimentares de alta qualidade, tais como alcachofras, alface, couve-flor, aipo e morangos (SHEIKH et al. Para entender o projeto de uso indireto de reutilização potável que foi implementado em Cingapura no início de 2000, é importante entender as circunstâncias que cercam sua concepção. Cingapura é uma ilha pequena e rica que depende muito dos países vizinhos por seus recursos naturais, incluindo a água. De fato, metade do suprimento de água do país é importada da Malásia (RODRIGUEZ , et al. A ideia de introduzir água reciclada como suplemento ao abastecimento de água potável da cidade de San Diego foi concebida durante estiagem de 1991-92 (PO et al. O projeto proposto era misturar a água reciclada com água dos mananciais em reservatórios e, após um ano de detenção, essa água passaria pelo processo convencional de tratamento antes de ser enviada a população.

O projeto foi apresentado à comunidade como meio de proteger a cidade de possíveis secas futuras (BAGGETT et al. A Prefeitura de San Diego e a Autoridade de Água do Condado de San Diego entenderam a importância da aceitação pública e, portanto, embarcaram em um amplo projeto de pesquisa para entender melhor a disposição do público em usar água reciclada e identificar possíveis problemas que precisavam ser abordados (BAGGETT et al. WEGNER-GWIDT, 1998). Em uma tentativa de ganhar aceitação pública, o projeto começou a formar alianças com grupos que apoiaram o projeto (HARTLEY, 2006). Visitas e reuniões públicas também foram organizadas para informar o público sobre o projeto, como a água seria tratada e quais medidas de segurança implementadas para lidar com questões de saúde pública (MILLER, 2006).

No entanto, apenas algumas semanas antes da audiência do projeto sobre o processo de revisão ambiental, um grupo de cidadãos, Citizens for Clean Water, publicaram vários anúncios declarando o projeto como “água de esgoto para beber”; e que o projeto era desnecessário e os potenciais riscos para a saúde associados ao consumo de água recuperada, por menores que fossem, eram inaceitáveis ​​e traziam muitos riscos para o meio ambiente e para as pessoas (HARTLEY, 2006; MILLER, 2006). Outro desafio para o projeto foi o confronto legal de uma cervejaria local, a Miller Brewing Co. que alegou que o projeto apresentava sérios problemas ambientais e poderia poluir o seu abastecimento de água. Figura 5. Vista parcial da ETE Jesus Neto (Sabesp 2019). A indústria petroquímica utiliza grandes volumes de água para a produção de petróleo e instalações de processamento, utilizando em média cerca de seis barris de água para cada barril de petróleo produzido (HANSEN et al.

PADAKI et al. Este volume é usado principalmente em torres de resfriamento, alimentando caldeiras de alta pressão, como água de processo, sistema de combate de incêndio e como água potável. Referências Abbas, A. On the performance limitation of reverse osmosis water desalination systems. International Journal of Nuclear Desalination, 2: 205-218. Al-Juboori R. A. G. R. N. Bidhendi, B. Hooshyari. Angelakis A. N. Bontoux L. Wastewater reclamation and reuse in Eureau countries. Water Policy, 3: 47-59. Tamburrino Tavantzis A. Khan S. Fie T. Evolution of toilets worldwide through the millennia.   Sustainability 8:779. com. br/. Acesso em 18. Aquapolo. b. Water Science Technology, 33: 1-14. Asano, T. F. L. Burton, H. Desalination, 187: 149-158. Belgiorno V. Rizzo L. Fatta D. Della Rocca C. Luna J. Filteau G. Amy G. Comparing nanofiltration and reverse osmosis for drinking water augmentation.

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