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11/1/2021

Debate sobre filtros para tratamento de água, efluentes e reúso é destaque no 1° Seminário Brasileiro de Filtros



A Abrafiltros – Associação Brasileira das Empresas de Filtros e seus Sistemas – Automotivos e Industriais, promoveu nos dias 19 e 20 de outubro, o 1° Seminário Brasileiro de Filtros. De forma virtual e gratuita, o evento abordou temas ligados à aplicação dos filtros nos segmentos industrial, tratamento de água, efluentes & reúso, residencial e automotivo, com o objetivo de promover a troca de experiências entre os profissionais do setor e estimular a geração de valor em toda a cadeia. A manhã do segundo dia do evento contou com programação voltada aos filtros para Estações de ETA/ETE & Reúso, com palestras de especialistas, que apresentaram temas atuais e relevantes ao segmento. 

Como controlar odores em Estações de Tratamento de Esgoto

As fontes emissoras de poluentes atmosféricos podem ser divididas em antropogênicas, provocadas pelo homem, como por exemplo, a emissão de gases para a atmosfera, como o dióxido de carbono (efeito estufa) ou naturais. Entre os principais poluentes atmosféricos estão os materiais particulados, óxidos de enxofre (SOx), monóxidos de carbono, hidrocarbonetos (HC) e compostos orgânicos voláteis (COVs), que são hidrocarbonetos do tipo aldeídos, cetonas, solventes clorados e substâncias refrigerantes; e os odores. “Esses compostos são geralmente encontrados em indústrias de manufatura com operação de solventes orgânicos que prejudicam a saúde e meio ambiente. Por isso, a necessidade de tratar estes compostos voláteis é fundamental”, afirmou Prof. Dr. Helvecio Carvalho de Sena, consultor da SENA & FRATES Ecologic, na palestra “O uso de filtros para controle de odores”. 

Segundo o palestrante entre os odores, sentidos pelo olfato, que é capaz de distinguir mais de 10 mil espécies químicas diferentes, destaca-se o ácido sulfídrico, cujo limite de toxidade é de 8,0 ppm, e tem limite de percepção de 0,00047 ppm, ou seja, o odor é sentido com muita facilidade. 

A taxa de emissão do odor é mais constatada na etapa de tratamento preliminar nas ETEs. Odores são fontes constantes de reclamações. Por isso, segundo o palestrante, diversas ETEs são obrigadas a modernizarem seus sistemas ou recebem multas devido ao odor, como recentemente, a Bacia Anhumas, em Campinas; e Bananeiras, em Minas Gerais. 

Sena ressalta que o problema não é só olfativo, mas algumas substâncias, como o sulfeto de hidrogênio é absorvido pelos pulmões e trato gastrointestinal e oxidado pelo fígado produz tiossulfato, convertido em sulfato e, depois, excretado pela urina. “O sulfeto de hidrogênio concentrado acima de 700 ppm pode levar à letalidade e há também efeitos neurológicos, como náuseas, delírio e dor de cabeça”, comentou.

Citou legislações sobre o tema, como a Resolução Nº 054/06, SEMA-PR, uma das melhores resoluções sobre o assunto, que estabelecia que a olfatometria deveria ser expressa em unidades do odor lançadas na atmosfera por hora, no entanto, atualmente, esta exigência foi excluída. Também O Decreto Nº 8468 de 8 de setembro de 1976, de São Paulo, que proíbe a emissão de substâncias odoríferas em quantidade que possam ser perceptíveis fora dos limites da propriedade, entre outras. 

Para controlar os odores, segundo o especialista, há diversas formas: aplicação de produtos químicos, filtros e torre de lavagem, biofiltros e biofiltros percoladores. Citou também os biolavadores, filtros de carvão ativado e lavadores de gases.

Ao final de sua apresentação, o palestrante fez algumas considerações com relação aos filtros com sistema de exaustão, como a necessidade de atenção à proximidade às residências devido aos ruídos, ter monitoramento constante para garantir a eficiência do carvão e criação de uma rede de percepção de odor. 

Tratamento de água com filtros granulares

A filtração em leito granular, processo físico-químico onde as partículas são removidas da água ao percolar através do meio filtrante, com elevada espessura de camada, podem abranger diversos materiais filtrantes, como a areia, carvão antracito, zeólita e carvão ativado. “Cada um conta com suas propriedades e o uso no processo de filtração vai depender para qual tipo de aplicação será usado”, comentou o engenheiro Henrique Martins Neto, da MSc - EQMA Engenharia & Consultoria, na palestra “Filtros granulares: um panorama no tratamento de águas”, promovida no 1º Seminário Brasileiro de Filtros, realizado pela Abrafiltros – Associação Brasileira das Empresas de Filtros e seus Sistemas – Automotivos e Industriais, no dia 20 de outubro.

Segundo Martins, as propriedades – densidade, massa, porosidade, coeficiente de esfericidade e área superficial, são importantes e devem ser avaliadas já que, por exemplo, quanto maior a porosidade do meio filtrante melhor será a filtração. Já com relação ao coeficiente de esfericidade, o engenheiro disse que quanto mais esférico maior dificuldade de filtração. 

Citou também as classificações do processo para filtros granulares: filtro tipo aberto e filtro tipo fechado (vaso de pressão). Com relação ao tipo de leito pode ser simples ou duplo, se duplo, Martins destacou que a camada de cima deverá ser mais leve que a debaixo para que não misture. 

Sobre o sentido da filtração, afirmou que pode ser descendente, aonde o efluente ou água vem de cima para baixo ou, ao contrário, ascendente. 

Falou também sobre a taxa de filtração, ou seja, a relação entre a área filtrante e a vazão da filtração, que é variável de acordo com tipo de filtração e meio filtrante. “Pode ser lenta, menor que 5 m³/m²/h, ou rápida, maior que 5 m³/m²/h”, esclareceu Martins, comentando também sobre a taxa de filtração típica de cada meio filtrante – areia, antracito, zeólita e carvão ativado.

Para a remoção de sólidos e suspensos, o engenheiro ressaltou que há alguns mecanismos de filtração em leito granular, como a interceptação, quando a partícula suspensa entra em contato com o grão da mídia em virtude de seu próprio tamanho; sedimentação, onde a partícula suspensa é maior do que a de água, seguindo trajetória diferente devido à influência da gravidade; difusão, quando a partícula suspensa está sujeita a bombardeio aleatório por moléculas do meio de suspensão, resultando no movimento browniano; e oxidação e adsorção. Na oxidação, há remoção de elétrons de um elemento menos eletronegativo para outro mais eletronegativo. Já na adsorção, há acumulação do contaminante na superfície do material adsorvente. Por último, lembrou-se da catalise do ácido hipocloroso, que ocorre a decloração por carbono granular, altamente eficaz porque o carvão atua como catalisador para a redução de ácido hipoclorito para íon cloreto; e da adsorção, fenômeno interfacial que permite a transferência de compostos orgânicos e inorgânicos da fase líquida para superfície sólida, ficando nela retida. 

Indicou a necessidade da retrolavagem em três casos - para quando a perda da carga através do filtro aumenta para o limite disponível ou para um menor limite estabelecido, geralmente, 1,5 a 3,0 m para filtro aberto ou 0,7 a 0,8 kgf/cm²  de perda de carga para filtro pressurizado; no caso da água filtrada se deteriorar até o limite permitido; e pelo tempo. 

Entre os tipos de filtração, destacou a convencional, flocodecantador, filtração direta e em linha. 

Para auxiliar na escolha do sistema de filtração, recomendou avaliar as características da água bruta, observando turbidez, cor aparente, cor real, densidade algal, ferro total e manganês, bem como analisar alguns parâmetros do material filtrante.

Potencial uso de membranas filtrantes na concentração e detecção do SARS-CoV-2 em amostras de esgoto sanitário

Entre as palestras sobre a utilização dos filtros em estações para tratamento de água, efluentes e reúso, o engenheiro ambiental e pesquisador Matheus Ribeiro Augusto da UFABC explicou em detalhes como funciona o Monitora Covid¸ monitoramento do esgoto para identificação da carga viral SARS-CoV-2 em uma determinada região.

Durante a sua apresentação, o palestrante demonstrou como a indústria de filtros pode colaborar com a ampliação do projeto, ao descrever o potencial positivo da utilização de membranas filtrantes para a extração dos genes virais. Segundo ele, hoje em dia o processo de separação das partículas sólidas do material coletado, feito em laboratório com o uso de centrífugas, leva duas horas. Com a filtração em membranas, método pioneiro, ganha-se tempo e eficiência, já que o material fica concentrado no meio filtrante.
As melhores opções são as de fibra-oca por apresentarem um custo menor do que a membrana eletronegativa. Após a separação do material, é usado um kit de extração de RNA e faz-se a identificação e quantificação do vírus por meio do RT-PCR.

A ação, que analisa semanalmente amostras de esgoto sanitário da região do ABC Paulista, Goiânia, Foz do Iguaçu, Brasília e da empresa Itaipu, tem servido como ferramenta complementar à vigilância epidemiológica dessas localidades e na tomada de decisões. “O monitoramento de águas residuais tem se mostrado eficaz para prever novos surtos de Covid. Estamos criando um modelo preditivo para estudar a correlação entre os casos registrados e a concentração do material genético do vírus no esgoto”, explica Ribeiro. 
Com o apoio de institutos de pesquisa e empresas como a Sabesp, a equipe da UFABC pretende ampliar o monitoramento do esgoto de outras regiões do estado e do País. “Em junho de 2020, demos início ao monitoramento. Trata-se de uma importante ferramenta de vigilância epidemiológica para o rastreamento de doenças e seus impactos na gestão da saúde pública”. 

Setor debate filtração nas estações de tratamento de água e esgoto 

A importância do elemento filtrante, muitas vezes, não tem a atenção que deveria nas estações de tratamento de água e esgoto. No entanto, segundo o professor doutor Fabio Campos, coordenador da Câmara Setorial de Filtros para Estações de Tratamento de Água, Efluentes & Reúso da Abrafiltros – Associação Brasileira das Empresas de Filtros e seus Sistemas – Automotivos e Industriais, mediador do debate no 1º Seminário Brasileiro de Filtros, tem extrema relevância na remoção de poluentes e na retenção de gases e controle de odores e também para obtenção de dados analíticos. Mas, há avanços no setor. “Os projetos de estações de tratamento de esgoto já estão nascendo com a preocupação com relação aos filtros com o intuito de reduzir odores”, afirmou o professor doutor Helvecio Carvalho de Sena, da SENA & FRATES Ecologic, durante palestra. Ele também ressaltou que o último projeto de despoluição do Rio Pinheiros já conta com esta preocupação. 

Questionado sobre a captação de gases gerados e medição da concentração de sulfeto, Sena explicou que, no Brasil, ele já conhece algumas empresas que coletam em frascos de teflon e têm 24h para análise em laboratório, que inclusive contam com mesa julgadora. Uma máquina faz diluições da vazão para os julgadores e, depois, é quantificado. Mas, não há legislação sobre o assunto no Brasil. 

Sobre o tempo para a substituição do carvão ativado, observou que depende da carga e da concentração dos poluentes, por isso, é importante o monitoramento de uma rede de percepção ou ter monitores dentro do sistema para dar o alerta para efetuar a troca. 

Outro ponto discutido foi a coleta de esgoto e a Covid. Matheus Augusto, que ministrou a palestra “Potencial uso de membranas filtrantes na concentração e detecção do SARS-CoV-2 em amostras de esgoto sanitário”, esclareceu que não há pesquisas que comprovem risco biológico no esgoto coletado com relação à Covid. “O vírus não sobrevive, sobram fragmentos do RNA viral, mas já existe a preocupação com relação a outros patógenos também perigosos”, disse Matheus, acrescentando que a Holanda, seguida de outros países europeus, foi uma das pioneiras em estudos relacionados ao tema. 

O engenheiro Henrique Martins Neto, da MSc - EQMA Engenharia & Consultoria, que participou da palestra sobre filtros granulares, comentou sobre a legislação e os novos padrões de turbidez exigidos na água. “Os filtros são protagonistas no processo e deverão segurar o rojão, vão estar sobre stress. Por isso, a estação de tratamento de água deve ser bem monitorada para evitar picos de turbidez e novas configurações também devem surgir com membranas e ultrafiltração”, afirmou. 

Ao final do debate, Martins falou sobre estratégia para reduzir a perda do elemento filtrante na lavagem. “Escolher bons fornecedores que ofereçam elemento filtrante de qualidade e monitoramento da vazão e pressão de operação, bem como não descuidar da manutenção dos equipamentos”, concluiu. 

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