Desenvolvimento e validação da técnica integrada de Floculação-Flotação em Coluna (FFC), filtração em areia e cloração na reciclagem de água na lavagem de veículos - Zaneti, Rafael Newton (2012)
Técnicas e tecnologias poupadoras de água tem sido objeto de pesquisa no mundo inteiro, principalmente em modalidades urbanas. A presente tese de doutorado contribuiu para o desenvolvimento de um processo inovador descentralizado de reúso de água em ambientes comerciais, tomando como modelo a lavagem de veículos. A reciclagem de água na lavagem de veículos é uma prática que começa a ser intensamente empregada em países do primeiro mundo motivada por exigências legais. No Brasil, somente nas principais cidades, estima-se em 7 milhões de m³ o consumo mensal de água nesta atividade, aproximadamente 0,5% da demanda urbana por água. Mais, o efluente da atividade lavagem de veículos é ainda altamente poluído com surfactantes, nanopartículas e microorganismos, entre outros poluentes. Estes dados justificam o desenvolvimento de uma tecnologia que possibilite a reciclagem adequada de água nesta atividade, com viabilidade técnica e econômica. O presente trabalho desenvolveu, avaliou, validou e transferiu ao setor produtivo um processo baseado na aplicação integrada das técnicas de Floculação-Flotação em Coluna – FFC, filtração em areia e cloração para tratamento e reciclo destes efluentes. As unidades de floculação (floculador hidráulico em linha – tr = 10s, G > 1000s-1; Tanfloc SL - 200-700 mg.L-1) e geração de microbolhas (bombas centrifugas multifásicas – microbolhas com D32 = 75μm) possibilitaram a formação de flocos aerados (0,8–1,6 mm de diâmetro e velocidade de ascensão de 45-150m.h-1) e consequente alta taxa de separação sólido-líquido na coluna de flotação (>18m.h-1). A partir destes dados de caracterização da técnica, um sistema de reciclagem de água na lavagem de veículos de passeio foi instalado e monitorado ao longo de seis meses. Ainda, a técnica FFC foi empregada de forma integrada com a filtração em areia e a cloração (0,5 mgCl2.L-1). A água residuária e a água tratada via FFC+filtro de areia+cloração foram caracterizadas e a eficiência de remoção de sólidos suspensos (>85%), turbidez (>90%), surfactantes MBAS (>40%), DBO5 (>60%), DQO (>60%) coliformes totais (95%) e E.coli (99% - 2 log) determinada. Este estudo longo foi realizado em um lava-rápido comercial em Porto Alegre-RS e uma economia de 70% de água no processo de lavagem foi atingida. Entretanto, embora mais de 2000 carros tenham sido eficientemente lavados com a água tratada, foi observada uma tendência de aumento de sais dissolvidos, além de uma alta concentração de coliformes, mesma na água tratada. Assim, a quantificação de risco microbiológico (à saúde humana) e de risco químico (agressividade aos veículos e equipamentos – incrustações, manchas e corrosão) fez-se necessária. As metodologias aplicadas foram: o quantitative microbial risk assessment – QMRA e o balanço de massas de parâmetros de interesse. O QMRA mostrou ser necessário se limitar a concentração de E.coli a 200 NMP.100mL-1. Esta contagem de microrganismos foi atingida com dosagem mínima de 15 mgCl2.L-1. O balanço de massa proposto mostrou que a água de reúso, após cloração para efetivo controle microbiológico, apresenta concentração de sais e, especificamente, cloretos, em níveis aceitáveis. Quanto à viabilidade econômica, esta ficou confirmada por uma avaliação econômica simplificada que confrontou economia na despesa com água, versus custos de investimento e operação da tecnologia – a depender da demanda por água, o payback pode ser inferior a 6 meses. O pedido de patente da técnica foi depositado em 2008 e publicado na revista do INPI em 03/2010, sob o número PI 0802871-0, sendo a UFRGS a proprietária da técnica. A transferência da técnica à sociedade, por sua vez, foi realizada por diversas publicações em revistas e congressos nacionais e internacionais, bem como pela comercialização da tecnologia, revertendo benefícios à universidade e ao meio ambiente. A efetiva transformação da técnica em tecnologia, na nossa sociedade, somente irá ocorrer caso seja gerado um nicho inicial de mercado que sustente a continua aplicação e desenvolvimento da prática de reciclagem de água na lavagem de veículos. Para tanto, uma moderna legislação especifica deve ser criada e fiscalizada, bem como incentivos financeiros deverão ser estabelecidos. Espera-se que os resultados aqui apresentados sejam um indutor de ambos os processos.