wetlands construídos ao redor do mundo: o que são e para...

André Baxter Barreto (Gestor Executivo – empresa Wetlands Construídos)

[email protected]

www.wetlands.com.br

Wetlands construídos ao redor do mundo:

o que são e para que servem

WETLAND NATURAL: Área permanente ou temporariamente alagada.

ECOSSISTEMAS AQUÁTICOS: Pântanos; Brejos; Manguezais; Planície Amazônica; Pantanal; etc.

SERVIÇOS AMBIENTAIS: reciclagem nutrientes; filtragem águas, fixação carbono, etc.

WETLAND CONSTRUÍDO: área alagada artificial construída com o

propósito de tratar efluentes das atividades humanas.

Efluentes sanitários e industriais, Águas de drenagem, Lodos orgânicos, etc.

Dra. Käthe Seidel: pesquisas pioneiras sobre wetlands (1907 – 1990)

Bióloga Limnóloga | Instituto Max Planck: 60 anos de carreira

Demonstrou o potencial das plantas em degradar diversas substâncias | Sistema HIDROBOTÂNICO

www.forum.susana.org

A TECNOLOGIA

O TEMA HOJE

O TEMA HOJE

Pesquisas sobre a rizosfera e os processos de conversão de poluentes

+ de 43 conferências internacionais

específicas;

Próximas conferências:

15° ICWS 2016: Gdansk, Polônia.

O TEMA HOJE

Fonte: KADLEC e WALLACE, 2009, p. 12

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266

Número de Publicações sobre Wetlands Construídos ao longo dos anos

fonte: scopus.com. / Acesso em Jun/2014

O TEMA HOJE

15ª Posição em publicações

~ 90 artigos internacionais

Destaques:

Prof. Enéas Salati Um dos pioneiros no Brasil

Prof. Pablo Sezerino Coordenador do blog

Wetlands Brasil

CLASSIFICAÇÃO DOS WETLANDS

Wetlands Construídos

Escoamento Superficial

Macrófitas Emergentes

Macrófitas Flutuantes

Macrófitas Submersas

Escoamento Subsuperficial

Vertical

Fluxo Descendente Não Saturado

Fluxo Descendente Saturado

Fluxo Ascendente

Para Lodos

Horizontal Fill and Drain Leito aerado

WETLANDS VERTICAIS

Sistema aeróbio

Percolação vertical do efluente

Elevada remoção de M.O

Elevada Nitrificação

Retenção de sólidos na superfície

Alimentação em Bateladas

WETLANDS para LODOS

Lodos de ETE e ETA

Desaguamento e estabilização de sólidos

Ciclos de 10 anos de operação

Torta com teor de 30 a 40% de sólidos secos

Não há ruídos

Independência de produtos químicos

Não há mecanização

Consumo de energia nulo

Lixiviados seguem para tratamento simples

WETLANDS HORIZONTAIS

Sistema anóxico

Elevada filtração

TDH elevado (1 dia ou maior)

Alimentação contínua

Remoção de metais

Remoção de patógenos,

Poluentes emergentes

Remoção de nutrientes

WETLANDS SUPERFICIAIS

•Sistema aeróbio

•Polimento final

•Oxigenação do efluente

•Remoção de coliformes e patógenos

•Remoção de nutrientes

•Beleza Cênica / Harmonia paisagística

•Atração de biodiversidade

•Armazenamento para reúso

MECANISMOS DE FUNCIONAMENTO

Reportadas na literatura aplicações para:

Metais (Pb, Zn, Cu, Ni, Hg, Se...)

Compostos inorgânicos (NO3-, NH4+ , PO43- )

Substâncias tensoativas | Surfactantes

Elementos radioativos (U, Cs, Sr)

Hidrocarbonetos derivados de petróleo (BTEX)

Pesticidas e herbicidas (Antrazine, Bentazona,

compostos clorados e nitroaromáticos)

Explosivos (TNT, DNT)

Solventes clorados (TCE, PCE)

Substâncias industriais (PCBs, PAHs)

EFICIÊNCIAS DE REMOÇÃO DE POLUENTES

Fonte: Hoffmann et al., 2011

Tratamento e pós-tratamento de efluentes SANITÁRIOS

Tratamento e pós-tratamento de efluentes INDUSTRIAIS

Lodos de ETE e ETA

Lixiviados de aterros sanitários

Drenagem ácida de MINAS

Escoamento superficial urbano, rural e industrial

Recuperação de cursos d’água poluídos

Pré-tratamento de águas para abastecimento

APLICAÇÕES

Premissas Gerais WETLANDS CONSTRUÍDOS ao redor do mundo

Premissas Gerais NEGREPELISSE Communale, França

Premissas Gerais

•Área útil: 8.400 m²

•População: ~ 4.000 EH

•Projetado para 20 anos

•Vazão: 616 m³/dia

•Início: Abril 2009

Carga Entrada

Carga Saída

DQO NTK PT

Efic. %

Cargas expressas em Equivalentes Habitacionais (EH) - 2013

NEGREPELISSE Communale, França

Premissas Gerais FRANÇA, La Brosse-Montceaux

Premissas Gerais Centro de Recepção de Lodos

Premissas Gerais Centro de Recepção de Lodos

•Área: 10 ha.

•Material de entrada: Lodos e resíduos orgânicos

•Capacidade: 50.000 t material/ano

•Produção: 3.650 t/composto.ano-1

•Tratamento do lixiviado: 15.000 m³/ano

•Sem descarte no corpo hídrico

Premissas Gerais CORÉIA DO SUL, Sihwa tidal lake

Premissas Gerais SIHWA CONSTRUCTED REED WETLAND, Coréia do Sul


Samhwa

Stream

Donghwa

Stream


Dados de projeto:

Vazão total = 64.800 m3/d

TDH = 2,5 a 10,6 dias

Concentrações (mg/L):

DBO afl = 10 ~30

DBO efl = 8 efl

Completo em 2005

Premissas Gerais INGLATERRA, Londres

Premissas Gerais HEATHROW Airport, Londres

Premissas Gerais HEATHROW Airport, Londres

•O efluente pode conter mais de 20.000 mgDQO/L e temperaturas de 1°C.

•Área: 2.08 ha.

•Configuração do sistema: Lagoas aeradas / Wetlands flutuantes / 12 HSSFCW aeradas

•Entrada: Escoamento superficial contaminado com Glicol (descongelamento de aeronaves)

•Vazão: 144 m3/h

•Capacidade: 3.500 kgDBO/d

•DBO desejada: <60 mg/L

Premissas Gerais ITÁLIA, Veneza, Treviso

Premissas Gerais FUSINA WETLAND, Mestre, Veneza


Efluente doméstico

e industrial (petroquímico)

Nível terciário

110 Ha.

Vazão média – 4.000 m3/h

Concentrações (mg/L):

SST | 15 afl – 10 efl

DBO | 25 afl – 15 efl

NT | 12 afl – 6 efl

PT | 2 afl – 0,75 efl

Premissas Gerais Borgo Verde, Preganziol, Treviso, Itália

Águas Cinzas

Tanque séptico – Wetland horizontal

Vazão total = 15 m3/d

Desinfecção UV para reuso em descargas

Completo em 2005

DQO afl 14 mg/L

DQO efl = n.d

NH4 afl = 24,4

NH4 efl = 0,8

Premissas Gerais Borgo Verde, Preganziol, Treviso, Itália

Lag

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s

(0 a 85) 60 58 56 56 41 50 50 68

DBO 3 4 3 3 4 5 4 4

Nutrientes 2 2 1 1 2 2 2 4

Coliformes 2 2 2 2 2 2 2 3

Área 2 2 5 5 4 5 4 2

Energia 5 5 5 5 2 2 3 5

Implant. 4 3 4 3 1 1 1 3

Oper. & Manut. 5 4 4 3 2 3 3 4

Geração Subprodutos 4 3 4 4 1 1 1 5

Vazão 4 4 2 3 3 3 3 4

Qualidade 4 4 2 3 3 3 3 4

Tóxicos 3 3 2 2 2 2 2 3

4 4 3 3 4 4 3 4

5 3 4 4 1 2 3 5

Maus odores 1 3 2 2 4 5 4 4

Ruídos 5 5 4 4 1 2 4 5

Aerosóis 5 5 5 5 1 4 5 5

Insetos e Vermes 2 2 4 4 4 4 3 4

Avaliação

comparativa dos

principais sistemas

de tratamento de

esgotos (fase líquida)

5 | mais favorável

1 | menos favorável

Custos

Requisitos

Economia R$

Eficiência na remoção %

Capacidade de resistência a

choques de carga

Menor possibilidade de

problemas ambientais

Fonte: adaptado de "Introdução à qualidade das águas e tratamento de esgotos" (von Sperling, 1996).

Simplicidade Operação &

Manutenção

Confiabilidade

MATRIZ

COMPARATIVA

MULTICRITÉRIOS

ASPECTOS COMPARATIVOS das principais técnicas de tratamento de efluentes

Potência

instalada

Potência

consumida

Lodo líquido a ser

tratado

Lodo desidratado

a ser disposto

(m²/hab.) (W/hab.) (kW/hab.ano) (L/hab.ano) (L/hab.ano)

Lagoas de Estabiliação

Lagoa Anaeróbia | Lagoa Facultativa 1,5 | 3,0 0 0 55 | 160 20 | 60 56 141 4 8

Lagoa Anaeróbia | Lagoa Facultatva | Remoção de Algas 1,7 | 3,2 0 0 60 | 190 25 | 70 94 170 7 11

Reatores Anaeróbios

Reator UASB 0,03 | 0,10 0 0 70 | 220 10 | 35. 56 94 5 7

UASB + Lodos Ativados 0,08 | 0,2 1,8 | 3,5 14 | 20 180 | 400 15 | 60 132 207 13 23

Lodos Ativados

Lodos Ativados Convencional 0,12 | 0,25 2,5 | 4,5 18 | 26 1100 | 3000 35 | 90 189 302 19 38

Lodos Ativados Batelada (Aeração Prolongada) 0,12 | 0,25 4,5 | 6,0 20 | 35 1200 | 2000 40 | 105 170 226 19 38

Reatores de Leito Fixo

Biofiltro Aerado Submerso com Nitrificação 0,1 | 0,15 2,5 | 4,5 18 | 26 1100 | 3000 35 | 90 132 226 15 28

Tanque Séptico + Biodisco 0,1 | 0,2 0 0 330 | 1500 20 | 75 226 283 19 28

Wetlands Construídos 1,5 | 3 0 0 0 0* 94 151 5 8

Custos Estimados

Fonte: adaptado de "Introdução à qualidade das águas e tratamento de esgotos" (von Sperling, 1996). Tabela de custos corrigidos pelo IGP-M para Junho| 2015

*No primeiro ciclo de limpeza (período estimado em 10 anos) há potencial de aproveitamento do lodo estabilizado e desidratado como composto orgânico.

ObraOperação e

manutenção (M.O.)

(R$/hab.) (R$/hab.ano)

Sistema de tratamento

de esgotos

Aspecto comparativo

Demanda de

área

Potência para aeração Volume de lodo gerado

AFINAL, QUANTO CUSTA?

A empresa

WETLANDS CONSTRUÍDOS

Tratamento natural de águas e efluentes

Onde queremos chegar Transformar a visão da sociedade sobre saneamento ambiental através da elegância,

robustez e eficácia das nossas soluções para preservação dos recursos hídricos

Redução de custos (implantação e operação)

Segurança hídrica pelo reuso da água

Elevado desempenho

Segurança operacional

Beleza estética e paisagística

Aproveitamento da biomassa

VALOR Propostas de

MERCADOS

Mineração

Saneamento

Empreendimentos Imobiliários

Indústria

Setor Público

Agronegócio

Projeto Executivo

Terraplanagem

Rede hidráulica

Impermeabilização

Leito filtrante

Vegetação

Acessórios | instrumentação

Itens / obras complementares

PRINCIPAIS ITENS DE CUSTO

Mão de obra

Custos de implantação competitivos - CAPEX

Baixo CUSTO de operação – OPEX

Independência de produtos químicos

Não há mecanização

Consumo de energia nulo

Não há geração de odores

Não há geração de lodo*

Não há depreciação das áreas de entorno

Ícone de marketing ambiental

VANTAGENS OPERACIONAIS E ECONÔMICAS

Projeto Executivo

Aquisição de

materiais

Execução da obra

Plantas depuradoras

Startup e operação

assistida

SERVIÇOS

Dimensionamento de wetlands construídos

Consultoria ambiental

Licenciamento ambiental

Análise de viabilidade econômica

Projetos e implantação

Operação assistida

Monitoramento ambiental

Treinamentos

Pesquisa & Desenvolvimento

Ciclo de vida do projeto

PERCENTUAL DOS SERVIÇOS SOBRE O INVESTIMENTO Pacotes de serviços da empresa Wetlands Construídos

Custos totais estão na faixa de R$ 200 a R$ 900 / m² (as 5 etapas)

1 Concepção / Projeto Executivo

2 Aquisição dos Materiais (estimativa de itens mais representativos/necessário projeto executivo)*

3 Plantas Depuradoras

4 Execução da Obra (estimativa de itens mais representativos/necessário projeto executivo)*

5 Start Up (1 semana) + Operação Assistida (1 mês)

* Percentuais podem variar conforme especificidades do projeto.

* Implantação em condições favoráveis à tecnologia (geomorfologia do terreno, localidade, necessidade de obras, equipamentos, etc.)

Relação

item de custo / investimento total

(%)

11%

38%

8%

35%

9%

100%

* Considerando faturamento direto, reduzindo custos com bitributação - Pagamento direto às subcontratadas (materiais e obra)

Itens de custo | pacotes de serviços

Total

Premissas Gerais

PARCEIROS

Premissas Gerais ACKNOWLEDGMENT

Dr. Peter Kuschk

www.wetlands.com.br

Obrigado por acreditar no futuro.

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