Aplicação
O wetland de tratamento é uma solução indicada para responder à altas exigências de eficiência e, especialmente, situações que são caracterizadas pelas variações de vazões e/ou cargas , sendo necessário, também, suficientes áreas para instalação do wetland, a exemplo de condomínios, empreendimentos industriais, campus universitários, pousadas e centros turísticos rurais, entre outros.
A Rotária do Brasil possui vasta experiência em integrar seus wetlands de tratamento (WT) na paisagem local, sabendo aproveitar as áreas disponíveis, inclusive aplicando o wetland em combinação com outras tecnologias.
Na escala internacional, os sócios da Rotária do Brasil contribuíram para o projeto de Wetland de escoamento vertical (WTV) em consideração especial na remoção de nutrientes. A introdução de outras aplicações dos WT no Brasil são frutos da sua parceria com a Global Wetland Technology GWT em que se apresentam as tecnologias de Fito-Filtro (WTFF), Wetland com aeração forçada (WTAr) e Wetland de escoamento horizontal (WTH).
O “Canteiro de mineralização de lodo” (CML), outra tecnologia de WT oferecida pela Rotária do Brasil, é explicado na nossa página de Tratamento de Lodos.
O que nos torna diferente: Cada projeto adaptado às condições e necessidades específicas.
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Princípio de tratamento
Wetlands imitam as funções de auto-depuração de pantanais naturais, que consiste na capacidade de filtração física (retenção de sólidos) e biológica (degradação pelas bactérias) acompanhada pela adsorção química ou biológica dos certos componentes.
As macrofitas contribuem a eficiência de sistema especialmente através de suas raízes, que mantem a porosidade do filtro, drenam os efluentes e forneçam condições complementarias para o desenvolvimento de biofilmes que estão sendo formados pelas bactérias.
De forma corretamente dimensionada e operada dominam no wetland os processos aeróbios de degradação completa, produzindo efluentes totalmente clarificados inclusive quando se se trata de efluentes com substancias de difícil degradação.
Demonstração de raízes de Vetiver no wetland da Rotaria, curso pela UNALM; Lima/ Peru
1. Wetland de Escoamento Vertical (WTV) – Tratamento de efluentes após a redução de sólidos
Em busca de garantir alta eficiência com espaço otimizado, a Rotária do Brasil adaptou o desenho do wetland de escoamento vertical às condições climáticas do Brasil, aplicando seu próprio modelo de dimensionamento.
O wetland tipo WTV utiliza uma camada (>50 cm) de areia grossa como material filtrante. O efluente é bombeado em intervalos sobre a superfície do filtro, desta maneira, obtendo um ótimo aproveitamento de toda a área e permitindo elevada entrada de ar que entra juntamente à percolação do efluente em direção ao fundo do wetland, onde o efluente tratado é coletado pelo dreno.
Expertise da Rotária: Implementamos, em 2003, o primeiro wetland de escoamento vertical para pesquisar sobre o dimensionamento adaptado ao clima do Brasil. Nesta base, projetamos e implementamos no Brasil cerca de 50 WTV para atendimentos entre 10 e 2.200 habitantes equivalentes.
Interessante saber: Nas primeiras pesquisas na Alemanha nos anos 50 foram usados wetlands de escoamento vertical e horizontal com filtro de areia e a visão de aplicar diretamente o esgoto bruto. Logo, observou-se a necessidade de aplicar, nestes casos, um pré-tratamento para reduzir a carga de sólidos. O tanque séptico (fossa) que se usa para este fim, foi adotado pela Rotária do Brasil ao conceito de Baffled Reator ou RAC (Reator Anaeróbio Compartimentado), mais compacto e com elevada eficiência de reter e tratar o lodo do esgoto bruto. Garantimos que o WTV (filtro de areia) garante elevada eficiência também após outros tratamentos, como por exemplo: Tanque Imhoff, Reatores de Lodo Ativado de alta carga ou Fito Filtro Francês
2. Wetland com Aeração Forçada (WTAr) – Tratamento intensificado de efluentes pré-tratados
O conceito de wetland com aeração forçada ou intensified wetland foi desenvolvido e patenteado por Scott Wallace (Naturally Wallace Consulting), membro da GWT, para poder reduzir a área ocupada pelo wetland de forma significativa, mantendo suas características: pouca necessidade de operação e alta eficiência de tratamento, para poder reduzir a área ocupada pelo wetland de forma significativa, mantendo suas características: pouca necessidade de operação e alta eficiência de tratamento.
A filtração no wetland com aeração forçada (WTAr) é baseada no uso de britas. Independentemente de ser aplicado um escoamento vertical ou horizontal, o filtro é operado de forma saturada. A Rotária introduziu o WTAr em 2012 no Brasil para responder às necessidades de clientes que não têm área disponível para implementar o WTV, mas querem um sistema com as mesmas vantagens.
Expertise da Rotária: Desde 2012 projetamos e implementamos no Brasil diversos wetlands com aeração forçada. Isso tanto como tratamento único, como sistema operado em paralelo com SBR e como pré-tratamento de wetlands de escoamento horizontal. Os atendimentos, para estes sistemas, ficam entre 200 e 600 habitantes equivalentes.
Interessante saber: O novo conceito de wetland com aeração forçada responde às novas exigências como o tratamento de escoamento de pistas de aeroportos, drenagem de áreas impermeabilizadas de empreendimentos ou de certos efluentes industriais com restrições de área. Outra aplicação interessante é a transformação de wetland antigos e/ou sobrecarregados para recuperar a eficiência do sistema. Busque nas referências da GWT.
3. Wetland tipo Fito Filtro (WTFF) – Tratamento de esgoto bruto (efluentes e seus sólidos)
Em busca de poder substituir o tanque séptico e tratar efluentes com elevada concentração de sólidos no wetland, foi desenvolvido nos anos 90 na França, o sistema wetland que se tornou internacionalmente conhecido como “Sistema Francês”. Na França o sistema é conhecido como Phragmifiltre®, e foi desenvolvido com contribuição principal de Dirk Esser (Epur Nature) membro da GWT. O sistema é composto de duas etapas: a primeira etapa, um filtro de brita, retêm os sólidos na sua superfície, onde completam sua decomposição durante uma permanência de até 15 anos, e a segunda etapa, um filtro de escoamento vertical (areia e brita) garante o polimento do efluente. Cerca de 4.000 destes sistemas se encontram aplicados somente na França, e há crescente número de aplicações em outros países, principalmente fomentado pelos membros da GWT.
Aproveitando as experiências com dimensionamento em clima quente, a Rotária fez certas adaptações e transformou o conceito do “Sistema Francês” ao Wetland de tratamento Fito Filtro (WTFF), adaptando a primeira etapa a realizar o tratamento principal do esgoto bruto e garantindo eficiência elevada na purificação do efluente, e ao mesmo tempo, economizando a gestão do lodo fecal.
Expertise da Rotária: Em 2008 implementamos com AKUT, outro parceiro na GWT, em Portugal três “sistemas Francês” (ambas etapas) para tratar o esgoto das cidades entre 800 e 2.500 habitantes equivalentes. Desde então, construímos diversos sistemas no Peru, entre eles, uma unidade para a pesquisa da Universidade Agraria La Molina (UNALM) em Lima, Peru.
Interessante saber: A partir das experiências francesas, o sistema francês revolucionou o conceito de tratamento de esgoto de pequenas cidades na Europa, atualmente já atendendo até 12.000 hab. equivalentes. Na Alemanha, por exemplo, o “Sistema Francês” foi introduzido na norma técnica para o desenho de wetlands (DWA 262, 2015). Pela experiência da Rotária, no clima do Brasil, o WT de tipo Fito Filtro (primeira etapa do “Sistema Francês”) tem muito potencial de aplicação. Para o polimento do efluente, caso exigido, é oferecido o uso de diferentes tecnologias, como, por exemplo, o wetland de escoamento vertical ou horizontal. Finalmente, além do tratamento de esgoto doméstico o WT Fito Filtro pode ser usado para diversas outros efluentes com elevado teor de sólidos.
4. Wetland de escoamento Horizontal (WTH) – Polimento de efluentes tratados
Com base em experiências com a tecnologia wetland e considerando a importância da relação custo/benefício para os sistemas de tratamento, a Rotária adaptou certas configurações de wetlands para poder dar um polimento (pós-tratamento) aos efluentes tratados em outros sistemas. Neste conceito, a aplicação de Wetlands de escoamento horizontal (superficial o sub-superficial) se recomenda principalmente para reduzir Sólidos Suspensos e DBO remanescente por processos de tratamento por outras tecnologias e também para a desnitrificação dos efluentes, após sua nitrificação por outra tecnologia.
O wetland de tipo WTH utiliza brita como material filtrante e é operado de forma saturada. Pode ser usado como pós-tratamento de wetland aerado (WTAr), Fito Filtro (WTFF) e de outras tecnologias com relativamente alta eficiência, mas que ainda liberam efluentes com aparência esporádica ou contínua de turbidez e/ou com potencial de desnitrificação.
Expertise da Rotária: Conforme a consultoria dada no programa GIZ-PROATAS com ENACAL contribuímos com a avaliação e as melhorias na operação de ETE tipo WTH (2.000 a 10.000 habitantes) na Nicarágua. Adicionalmente contribuímos à pesquisa de uso de WTH após o Fito Filtro (WTFF) na Universidade Agraria La Molina em Lima, Peru. No Brasil implementamos um primeiro WTH após um Wetland com aeração forçada (WTAR) numa planta que trata esgotos de 350 habitantes equivalentes.
Interessante saber: Quando os especialistas da Alemanha atualizaram sua norma técnica para o projeto de wetlands (DWA 262, 2015), retiraram o wetland de escoamento horizontal porque não se mostrava mais relevante na prática, devido à grande necessidade de área e comparativamente baixa eficiência. A experiência da empresa Rotária mostra que em clima quente podem ser aplicações importantes para este tipo de wetland, sempre quando se aplica de forma adaptada ao potencial e objetivo de tratamento.
Que nos torna diferente: Cada projeto adaptado as condições e necessidades especificas
Dúvidas, Perguntas, Interesse?
A sistemática apresentada em seguida ajuda entender a função de diversas wetlands de tratamento e sua integração nos sistemas de tratamento de esgoto doméstico (ETE) e de outros efluentes. As várias opções de integração de “Canteiro de mineralização de lodo” se encontram na página Tratamento de lodos. Convidamos a estudar também as publicações consequentes de nossa cooperação, por exemplo, com a UFSC no Brasil, a UNALM no Peru e a TU Berlim, na Alemanha. O acesso aos documentos (.pdf) se encontram abaixo do título “Pesquisa e Desenvolvimento.”
Para mais informações e desenvolvimento de solução personalizada em wetland de tratamento, entre em contato conosco.
Pesquisa e Desenvolvimento
A Rotária do Brasil desenvolveu suas próprias pesquisas sobre o sistema Wetland. Sua adaptação às diferentes exigências contribui com seus sistemas Wetland em escala real às várias pesquisas e publicações feitas no Brasil. Por exemplo, publicações pela UFSC e no Peru pela UNALM. Abaixo algumas publicações:
- Estudo sobre a remoção de nutrientes em sistema wetland, resumo em inglês de Water Science and Technology.
- Sistema Wetland composto pelo filtro vertical e horizontal, para remoção de nitrogênio pela nitrificação e desnitrificação, Congresso IWA, full paper em inglês
- Adaptação de modelo de dimensionamento de Wetland de fluxo vertical ao clima quente, artigo em português (ABES 2007)
- Tratamento de efluentes cinzas e negros no sistema Wetland com fim da reutilização dos efluentes – estudo de casos, artigo no PERUSAN em espanhol.
- GIZ, 2011 Revisão das experiências internacionais sobre Wetlands de fluxo vertical e horizontal, livro em espanhol.
Para a versão em inglês e mais informações acesse a site de SuSanA (Sustainable Sanitation Alliance). - Realização de Wetlands de duas etapas, adaptação do sistema francês para o tratamento de esgoto bruto ao clima quente, artigo em português
- Tratamento de efluentes cinzas e negros no sistemas Wetland e fim da reutilização, 4 estudos de caso, artigo em espanhol.
- Wetland de retenção de efluente para irrigação de um parque em Lima (Peru), Water21 – Projeto LIWA, em inglês.
- Experiências de longo prazo com Wetlands de fluxo vertical, tradução da apresentação no congresso IWA 2016 – tradução em português.
- Original sobre Experiências de longo prazo com Wetlands de fluxo vertical, no congresso IWA 2016 em inglês (paper original).
- Adaptação da primeira etapa de sistema francês ao clima quente (Lima, Peru, UNALM e TU Berlim), congresso IWA, 2018: Towards dimensioning guidelines for raw wastewater treatment in a single stage French System treatment wetlands in arid climate of Peruso IWA 2018 (paper original).
- Eficiência de sistema francês (primeira e segunda etapa) em relação ao objetivo de reuso de efluente tratado (pesquisado em Lima, Peru, UNALM), congresso IWA, 2018: Comparison of strategies to fit raw water treatment in French system for water reuse purposes in warm climate conditions (paper original).
