A maior parte da população do meu país vive em pequenas cidades e áreas rurais, e a poluição do meio ambiente aquático pelo esgoto rural tem atraído crescente atenção. Com exceção da baixa taxa de tratamento de esgoto na região oeste, a taxa de tratamento de esgoto nas áreas rurais do meu país tem aumentado de forma geral. No entanto, meu país possui um vasto território, e as condições ambientais, os hábitos de vida e as condições econômicas das cidades e vilas em diferentes regiões variam muito. Como realizar um bom trabalho no tratamento descentralizado de esgoto de acordo com as condições locais? Vale a pena aprender com a experiência de países desenvolvidos.
principal tecnologia descentralizada de tratamento de esgoto do meu país
Existem principalmente os seguintes tipos de tecnologias de tratamento de esgoto rural no meu país (ver Figura 1): tecnologia de biofilme, tecnologia de tratamento por lodo ativado, tecnologia de tratamento ecológico, tecnologia de tratamento em solo e tecnologia combinada de tratamento biológico e ecológico. Existem diversos graus de aplicação e casos de sucesso em sua gestão operacional. Em termos de escala de tratamento de esgoto, a capacidade de tratamento de água geralmente é inferior a 500 toneladas.
1. Vantagens e desvantagens da tecnologia de tratamento de esgoto rural
Na prática do tratamento de esgoto rural, cada tecnologia de processo apresenta as seguintes vantagens e desvantagens:
Método de lodo ativado: controle flexível e automático, porém o custo médio por residência é alto e requer pessoal especializado para operação e manutenção.
Tecnologia de zonas úmidas construídas: baixo custo de construção, mas baixa taxa de remoção e operação e gestão inconvenientes.
Tratamento do solo: a construção, operação e manutenção são simples e o custo é baixo, mas pode poluir as águas subterrâneas e requer gestão de operação e manutenção a longo prazo.
Sistema biológico de rotação de culturas + canteiro de plantas: adequado para a região sul, mas de difícil operação e manutenção.
Estação de tratamento de esgoto de pequeno porte: semelhante ao método de tratamento de esgoto doméstico urbano. A vantagem é a boa qualidade da água efluente, e a desvantagem é a incapacidade de atender às necessidades de esgoto agrícola rural.
Embora algumas regiões estejam promovendo tecnologias de tratamento de esgoto rural "sem energia", as tecnologias "com energia" ainda representam uma grande parcela do mercado. Atualmente, em muitas áreas rurais, a terra é destinada a residências particulares, havendo poucas terras públicas disponíveis, e a taxa de utilização da terra em áreas economicamente desenvolvidas é muito baixa. Portanto, a tecnologia de tratamento de esgoto "dinâmica" apresenta um bom potencial de aplicação em áreas com menor disponibilidade de terras, economia desenvolvida e altos requisitos de qualidade da água. Tecnologias de tratamento de esgoto que economizam energia e reduzem o consumo tornaram-se a tendência de desenvolvimento do tratamento descentralizado de esgoto doméstico em vilas e cidades.
2. Modo combinado de tecnologia de tratamento de esgoto rural
A tecnologia de tratamento de esgoto rural do meu país combina principalmente os seguintes três métodos:
O primeiro método é o MBR, ou processo de oxidação por contato ou lodo ativado. O esgoto entra primeiro na fossa séptica, depois na unidade de tratamento biológico e, finalmente, é descarregado no corpo d'água circundante para reúso. O reúso de esgoto em áreas rurais é mais comum.
O segundo modo é o anaeróbio + zona úmida artificial ou anaeróbio + lagoa ou anaeróbio + terra, ou seja, a unidade anaeróbia é usada após a fossa séptica e, após o tratamento ecológico, é descarregada no meio ambiente ou entra em uso agrícola.
O terceiro modo é o de lodo ativado + zona úmida artificial, lodo ativado + lagoa, oxidação por contato + zona úmida artificial ou oxidação por contato + tratamento em solo, ou seja, dispositivos aeróbicos e de aeração são usados após a fossa séptica, e uma unidade de tratamento ecológico é adicionada para reforçar a remoção de nitrogênio e fósforo.
Em aplicações práticas, o primeiro modo representa a maior proporção, atingindo 61%.
Dentre os três modos acima, o MBR apresenta melhor efeito de tratamento e é adequado para algumas áreas com altos requisitos de qualidade da água, porém o custo operacional é relativamente elevado. O custo operacional e de construção de zonas úmidas construídas e da tecnologia anaeróbia são muito baixos, mas, considerando todos os aspectos, é necessário aumentar o processo de aeração para se obter um efeito mais ideal no efluente.
Tecnologia descentralizada de tratamento de esgoto aplicada no exterior
1. Estados Unidos
Em termos de sistema de gestão e requisitos técnicos, o tratamento descentralizado de esgoto nos Estados Unidos opera sob uma estrutura relativamente completa. Atualmente, o sistema de tratamento descentralizado de esgoto nos Estados Unidos possui principalmente as seguintes tecnologias:
Fossa séptica. Fossas sépticas e tratamento de efluentes no solo são tecnologias comumente utilizadas no exterior. De acordo com dados de pesquisas alemãs, cerca de 32% do esgoto é adequado para tratamento no solo, dos quais 10 a 20% são inadequados. A causa da falha pode ser a contaminação do lençol freático pelo sistema, por exemplo: tempo de uso excessivo; sobrecarga hidráulica; problemas de projeto e instalação; problemas de gestão operacional, etc.
Filtro de areia. A filtração em areia é uma tecnologia de tratamento de esgoto muito comum nos Estados Unidos, capaz de alcançar um bom efeito de remoção.
Tratamento aeróbico. O tratamento aeróbico é aplicado em muitos locais nos Estados Unidos, e a escala de tratamento geralmente varia de 1,5 a 5,7 t/d, utilizando o método de mesa rotativa biológica ou o método de lodo ativado. Nos últimos anos, os Estados Unidos também têm dado grande importância ao manejo eficiente do nitrogênio e do fósforo. A maior parte do nitrogênio nos Estados Unidos é encontrada nas águas residuais. É importante reduzir os custos de processamento subsequentes por meio da separação precoce.
Além disso, existem processos de desinfecção, remoção de nutrientes, separação na fonte e remoção e recuperação de N e P.
2. Japão
A tecnologia descentralizada de tratamento de esgoto do Japão é relativamente conhecida por seu sistema de tratamento de fossas sépticas. As fontes de esgoto doméstico no Japão são um pouco diferentes das do meu país. No Japão, a coleta é feita principalmente de acordo com a classificação de águas residuais de lavanderia e águas residuais de cozinha.
No Japão, as fossas sépticas são instaladas em áreas onde a coleta por rede de esgoto não é adequada e a densidade populacional é relativamente baixa. Elas são projetadas para diferentes populações e parâmetros. Embora as fossas sépticas atuais estejam sendo substituídas a cada nova geração, ainda predominam os sistemas tradicionais. Após o reator de oxidação anaeróbica, processos de desoxidação, aeróbica, sedimentação e desinfecção, pode-se dizer que uma fossa séptica atinge seu funcionamento normal. O sucesso da aplicação de fossas sépticas no Japão não se deve apenas a uma questão técnica, mas também a um sistema de gestão completo, dentro de uma estrutura legal abrangente, que constitui um caso de sucesso. Atualmente, existem casos de aplicação de fossas sépticas no Japão, e vale ressaltar que também há mercados em desenvolvimento no Sudeste Asiático. Países como Indonésia e Filipinas também são afetados pela política japonesa de tratamento descentralizado de esgoto. Malásia e Indonésia formularam suas próprias especificações e diretrizes técnicas para fossas sépticas, mas, na prática, essas especificações e diretrizes podem não ser adequadas ao seu atual nível de desenvolvimento econômico.
3. União Europeia
De fato, existem países dentro da UE que são economicamente e tecnologicamente desenvolvidos, assim como regiões economicamente e tecnologicamente atrasadas. Em termos de desenvolvimento econômico, suas condições são semelhantes às da China. Após alcançar um avanço econômico significativo, a UE também tem se empenhado em aprimorar o tratamento de esgoto e, em 2005, aprovou a norma europeia EN12566-3 para tratamento de esgoto descentralizado em pequena escala. Essa norma pode ser considerada uma forma de adaptar as medidas às condições locais, geográficas, etc., para escolher diferentes tecnologias de tratamento, incluindo principalmente fossas sépticas e tratamento em solo. Entre outras normas, também estão incluídas instalações abrangentes, pequenas estações de tratamento de esgoto e sistemas de pré-tratamento.
4. Índia
Após apresentar brevemente os casos de alguns países desenvolvidos, permitam-me descrever a situação dos países em desenvolvimento do Sudeste Asiático, que são relativamente próximos das regiões economicamente subdesenvolvidas do meu país. O esgoto doméstico na Índia provém principalmente das águas residuais da cozinha. Em termos de tratamento de esgoto, a tecnologia de fossas sépticas é atualmente a mais utilizada no Sudeste Asiático. No entanto, o problema geral é semelhante ao do nosso país, ou seja, a poluição da água em geral é muito evidente. Com o apoio do Governo da Índia, estão em andamento ações e programas para a expansão efetiva das fossas sépticas, com especificações para o tratamento em fossas sépticas e para a tecnologia de oxidação por contato já estabelecidas.
5. Indonésia
A Indonésia está localizada nos trópicos. Embora o desenvolvimento econômico rural seja relativamente atrasado, o esgoto doméstico dos moradores locais é despejado principalmente em rios. Portanto, as condições de saúde rural na Malásia, Tailândia, Vietnã e outros países não são otimistas. O uso de fossas sépticas na Indonésia representa 50% do total, e políticas relevantes foram formuladas para promover normas e padrões de uso no país.
Experiência internacional avançada
Resumindo brevemente, os países desenvolvidos possuem muita experiência avançada da qual meu país pode aprender: o sistema de padronização nesses países é muito completo e padronizado, e existe um sistema de gestão operacional eficiente, incluindo treinamento profissional e educação cívica. Além disso, os princípios do tratamento de esgoto são muito claros.
Especificamente incluem: (1) Esclarecer a responsabilidade pelo tratamento de esgoto e, ao mesmo tempo, o Estado apoiar o tratamento descentralizado de esgoto por meio de fundos e políticas; formular padrões correspondentes para regulamentar e orientar o tratamento descentralizado de esgoto; (2) estabelecer um sistema de gestão administrativa e de gestão industrial justo, padronizado e eficiente para garantir o desenvolvimento eficaz e a operação a longo prazo do tratamento descentralizado de esgoto; (3) melhorar a escala, a socialização e a especialização da construção e operação de instalações de esgoto descentralizadas para garantir benefícios, reduzir custos e facilitar a supervisão; (4) especialização; (5) projetos de publicidade, educação e participação cidadã, etc.
No processo de aplicação prática, a experiência bem-sucedida e as lições aprendidas com os fracassos são sintetizadas para concretizar o desenvolvimento sustentável da tecnologia descentralizada de tratamento de esgoto do meu país.
Cr.antop
Data da publicação: 13/04/2023