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2 de março de 2018 – Publicado em https://www.newsecuritybeat.org/2018/03/managing-sludge-mountains-beijing-learn-brazil/ Por Carl Hooks & David Bachrach.

Este é o segundo artigo de uma série de estudos de caso de estações de tratamento de águas residuais inovadoras no Brooklyn e no Brasil do Fórum Sobre o Meio Ambiente da China e iniciativa do Circle of Blue do Choke Point China, que desde 2010 vem explorando desafios e soluções para confrontações de água-energia-comida no país mais populoso do mundo. Leia o primeiro artigo aqui.

Poucos dias antes das Olimpíadas de Verão de 2016 começarem no Rio de Janeiro, a cidade brasileira enfrentou um problema desagradável: como lidar com o esgoto esmagador. Quase metade das águas residuais municipais do Rio fluíam sem tratamento na Baía de Guanabara, onde as águas estavam tão poluídas que o contato direto era considerado um risco para a saúde dos atletas olímpicos.

As lutas do Rio com lodo ilustram graficamente os problemas de água, energia e resíduos interligados que enfrentam as cidades em expansão do mundo, que já possuem mais de metade da humanidade. À medida que essas cidades continuam a crescer, elas gerarão um aumento de 55%  na demanda global por água até 2050 e enfatizam a capacidade dos sistemas de gerenciamento de águas residuais.

Para lidar com esses desafios, o Brasil está implantando tecnologia inovadora de tratamento de águas residuais, como estações de lodo para energia em suas principais cidades. As cidades chinesas com escassez de água e em rápida urbanização devem olhar para exemplos de tratamento inovador e financiamento público-privado conjunto como o da estação no Brasil, enquanto a China luta para gerenciar montanhas de lodo, bem como inundações de águas residuais e escoamento de águas pluviais.

Nereda: Um Divisor de Águas Quanto ao Lodo

Localizado na Zona Oeste do Rio, a Estação de Tratamento de Águas Residuais de Deodoro é um dos 27 “projetos de infraestrutura legados” construídos para as Olimpíadas de 2016. Concluída em 26 de maio de 2016, a planta moderna representa uma das sete estações de tratamento de águas residuais no Brasil que utiliza um processo inovador de lodo granulado aeróbio chamado Nereda, que foi desenvolvido por Mark van Loosdrecht, professor da Universidade de Tecnologia de Delft na Holanda.

Projetado para tratar cerca de 65.000 metros cúbicos/dia de águas residuais para 480.000 habitantes quando está funcionando plenamente, a estação agora atende 40 por cento da população que vive na Zona Oeste do Rio e aumentou a capacidade de tratamento da área dez vezes. Previne que cerca de 65.000 metros cúbicos/dia de esgoto fluam para os rios locais e a Baía de Guanabara, uma enorme melhoria desde os dias pré-olímpicos do Rio.

Digestão anaeróbica (DA) é um dos muitos processos no tratamento convencional de lodo ativado. Durante a digestão, o lodo dos tratamentos primário e secundários é “cozinhado” (quebrado por microrganismos em um ambiente livre de oxigênio) em digestores, resultando em biocombustíveis e digestor (uma mistura sólido-líquida que é muitas vezes separada para criar fertilizantes). Mas o Nereda opera de forma diferente, usando bactérias que se aglomeram em torno de resíduos para formar grânulos pesados e compactos; estes afundam nos tanques e deixam a água limpa e filtrada na parte superior para uma descarga fácil. A camada externa dos grânulos também remove material orgânico de forma aeróbica e converte amônio em nitrato. Dentro dos grânulos, os microrganismos convertem o nitrato em gás nitrogênio que sobe para a superfície e remove o fosfato da água do lodo. Os dois produtos finais—nitrogênio gasoso e fosfato—possuem aplicações industriais úteis.

 

 

Alimentação / descarga

 

Dentro             Fora

Ar

Assentamento              Reação/aeração

Zona aeróbica:

– Oxidação biológica

– Oxidação de amônio para nitrato

 

Zona anóxica/anaeróbica

– Redução de nitrato para gás Nitrogênio

– Remoção de fosfato

 

Todo o processo ocorre em um ciclo—não são necessários tanques separados, bombas ou filtração adicional, economizando o tempo, o dinheiro e o espaço das estações de tratamento. A consultoria de engenharia holandesa Royal HaskoningDHV afirma que o Nereda é 25 a 30 por cento mais barato do que os métodos tradicionais baseados em substâncias químicas e 30 por cento mais eficiente em termos de energia do que a digestão anaeróbica ou outros sistemas de “lodo ativado”. O Nereda trata volumes maiores de águas residuais com uma pegada de energia menor e apenas um quarto da área de terra de plantas convencionais, reduzindo o estresse em sistemas de energia e liberando terreno para desenvolvimento adicional em cidades densas.

Desde o piloto bem-sucedido em uma estação de tratamento de águas residuais na pequena cidade de Epe, na Holanda, 30 estações Nereda foram construídas ou estão sendo testadas em cinco continentes. Primeiros adotantes incluem Austrália, França, Alemanha, Portugal, África do Sul e Reino Unido.

O Modelo PPP do Nereda e do Brasil pode funcionar para as cidades da China?

Até hoje, o Brasil é o país mais populoso e a maior economia em desenvolvimento para a implantação de Nereda. A chave para o avanço desses projetos tem sido o investimento do governo brasileiro em parcerias público-privadas (PPPs)—contratos de longo prazo entre entidades particulares e governamentais para a provisão de bens ou serviços públicos—como um modelo de negócios bem-sucedido que cidades e empresas podem imitar. Ao longo dos últimos cinco anos, as PPPs demonstraram-se fundamentais para a implementação rápida de Nereda, bem como melhorias globais no tratamento de águas residuais e saneamento em cidades brasileiras.

Em 2012, o governo do Rio de Janeiro assinou um contrato de concessão de 30 anos  com a empresa brasileira, Foz Águas 5, investindo 640 milhões de reais (cerca de 204 milhões de dólares, ou 1,34 bilhão de Renminbi) combinados para o fornecimento de serviços de águas residuais em 21 distritos que abrigam cerca de metade da população na Zona Oeste da cidade. Esta parceria ajudou a atender o sistema de esgoto notoriamente inadequado da cidade e cumprir seus ambiciosos objetivos olímpicos.

Se as cidades chinesas podem forjar e executar parcerias similares, permanece incerto. Reconhecendo exemplos de PPPs bem-sucedidas de todo o mundo, o país recentemente começou a usar PPPs para financiar estações de tratamento de águas residuais. Por exemplo, o Ministério das Finanças divulgou um aviso em 2016 exigindo que todos os projetos de tratamento de águas residuais integrem um modelo de PPP. Embora essas parcerias (e apoiando as políticas nacionais) precisem evoluir ainda mais para satisfazer suas potencialidades, as PPPs chinesas estão aumentando: o número total de projetos de PPP cresceu 20% e o valor investido nas PPPs subiu 21% para 16,4 trilhões RMB (cerca de 2,59 trilhões de dólares) apenas no primeiro semestre de 2017. Como parte do impulso de Xi Jinping para uma civilização ecológica, em 2016, a China também lançou um mercado de títulos ecológicos que estimula o controle de poluição e investimentos em energia limpa e poderia ser uma fonte de recursos para a China construir novas estações de lodo para energia.

O momento regulamentar e financeiro por trás das PPPs chinesas incentiva o otimismo. À medida que Pequim estreita os regulamentos ambientais no âmbito do 13º Plano de Cinco Anos do País, tecnologias de ponta, como o Nereda, podem ser a solução para o lodo que muitas autoridades da cidade precisam para cumprir padrões mais elevados. Dado um alinhamento de parcerias, investimentos em projetos e políticas, Pequim pode aproveitar os co-benefícios significativos do Nereda para seguir os passos do Rio.

Carl Hooks foi assistente de pesquisa no Fórum Sobre o Meio Ambiente da China e agora é um Estudioso de Yenching.

David Bachrach foi assistente de pesquisa no Fórum Sobre o Meio Ambiente da China.

Este relatório foi possível com o apoio do Fórum Sobre o Meio Ambiente da China recebido da Agência de Proteção Ambiental dos EUA através da Iniciativa Global de Metano, além de financiamento da Fundação Henry Luce, ClimateWorks e Fundação de Energia da China.

Fontes: brics2017.org, China Water Risk, Circle of Blue, Agência de Proteção Ambiental dos EUA, Foz Águas 5, Iniciativa Global de Metano, Grupo Águas do Brasil, Instituto Internacional de Desenvolvimento Sustentável, Serviços de Investidores Moody, New Security Beat, Next City, Rio on Watch, Royal HaskoningDHV, Caixa de Ferramentas de Saneamento Sustentável e Gerenciamento de Água, The Independent, USA Today, water-technology.net, Banco Mundial, Instituto Mundial de Recursos.

Créditos da Imagem:

Nereda biomass left and activated sludge after only minutes of settling, cortesia do Tummers77.

Principle Nereda cycle, cortesia do usuário do Wikimedia Commons Tummers77.