Mostra de Extensão, Ciência e Tecnologia da Unisc

AVALIAÇÕES DE CICLO DE VIDA E ECONÔMICAS DE SISTEMA DE TRATAMENTO INTEGRADO DE EFLUENTES PARA REUTILIZAÇÃO LOCAL DE ÁGUAS RESIDUAIS

A avaliação da sustentabilidade ambiental e dos custos econômicos de um sistema combinado de tratamento e de reúso de águas residuárias, composto por reatores anaeróbios (ARs), áreas úmidas construídas híbridas (CWs) e ozonização foram investigados neste estudo. O sistema combinado foi construído e operado na Estação de Tratamento de Efluentes (ETE) do campus central da Universidade de Santa Cruz do Sul, durante 12 meses. A ETE tem capacidade para tratar 360 m3 d-1, ou para atender 18.000 pessoas. O efluente gerado no câmpus provém, principalmente, de águas negras e cinzas de banheiros e mictórios, com vazão média de 8 m³ h-1, porém alcançando valores entre 70 e 120 m³ h1 nos horários de pico (DUPONT, 2010). O efluente era encaminhado para os reatores anaeróbios através de uma bomba de 1 CV, que permanecia ligada durante 5 minutos por carregamento, ou seja, uma vez por semana.  O sistema combinado era composto de 4 reatores anaeróbios (1 taque sedimentador e 3 biodigestores), por Wetlands Construídos Híbridos e um ozonizador em escala de bancada (Figura 1). Os reatores anaeróbios foram construídos com bombonas de Polietileno de Alta Densidade (PEAD) de 200 L e tempo de detenção hidráulico (TDH) de 7 dias e cada bombona pesando 10,8 kg. Os reatores foram conectados através de tubos de Policloreto de Vinila (PVC) com diâmetro de 20 mm e com cerca de 2 metros de tubos (1,4 kg). Os reatores anaeróbios eram alimentados semanalmente com o efluente do tanque equalizador da ETE, após o sistema de gradeamento e desarenador. O software de Avaliação do Ciclo de Vida (LCA) SimaPro 8.04 foi aplicado nos dados de construção e monitoramento do sistema, que estava tratando águas residuais de um campus universitário. A avaliação econômica foi realizada considerando os custos de construção, aquisição de equipamentos e operação. Adicionalmente, foi realizada uma análise bibliométrica por meio do software VOSviewer para identificar tópicos emergentes ligados ao assunto. Em relação à construção do sistema, ARs e CW2 apresentaram os maiores impactos potenciais devido ao polietileno de alta densidade e fibra de vidro, respectivamente. Em relação à operação do sistema, a Ozonização foi responsável por 95% do total de impactos através da análise de rede, devido ao seu alto consumo de energia, sendo as categorias de impactos ambientais Aquecimento global, Energia não renovável, Efeitos respiratórios, Não cancerígeno e eutrofização foram as mais significativas.  Quanto à avaliação econômica, o custo do tratamento considerando apenas os ARs foi estimado em 6,5 US $ / m³, considerando que a integração com os CWs híbridos quase dobrou (13,5 US $ / m³), com o sistema combinado aumentou para 28,6 US $ / m³. A maioria das despesas estava relacionada à demanda de energia e remoção e tratamento de lodo. A análise bibliométrica esteve de acordo com os resultados obtidos, uma vez que a "energia" foi destacada e representou a maioria dos impactos do sistema estudado. Portanto, embora o sistema atinja os padrões locais para a reutilização de águas residuais, estudos futuros devem investigar a geração local de energia renovável e materiais de construção alternativos para reduzir impactos e custos.