A escassez de recursos hídricos é um problema crónico em muitas regiões do sul da União Europeia que, de acordo com as previsões de modelos de recursos hídricos que incorporam os efeitos das alterações climáticas, irá agravar-se e alastrar às regiões mais setentrionais.

Esses recursos hídricos mantêm a qualidade ambiental dos rios e pântanos, cujas perdas devido à atividade humana são muito rápidas, conforme relatado em fóruns como a Convenção de Ramsar. Portanto, priorizar a saúde ambiental dos nossos ecossistemas aquáticos, bem como os múltiplos serviços que prestam, é uma estratégia que pode dar bons resultados a médio e longo prazo.

A geração de recursos hídricos de boa qualidade a partir de fontes não convencionais de forma sustentável e economicamente viável é uma opção que vem ganhando cada vez mais força.

O tratamento de efluentes é um recurso hídrico pouco convencional que, com pós-tratamento adequado, pode garantir quantidade e qualidade de água adequadas aos usos ambientais. Na verdade, esta é uma das utilizações previstas na legislação espanhola sobre o reaproveitamento de água de valorização (RD 1620/2007, Utilização 5.4).

A proposta europeia de reutilização de água considera apenas a utilização para irrigação agrícola (COM / 2018/337).

A Diretiva de Tratamento de Águas Residuais Urbanas (91/271 / EEC, UWWTD) é a estrutura para garantir os requisitos mínimos de qualidade para efluentes de estações de tratamento de águas residuais (ETAR)

No entanto, as autoridades competentes devem garantir o cumprimento dos objetivos ambientais estabelecidos na Diretiva-Quadro da Água (2000/60 / CE, DMA), incluindo a obtenção de um bom estado das águas de superfície. Nesse sentido, fica evidente que os requisitos para o descarte de fósforo estabelecidos no UWWTD (1 ou 2 mg P / l) são insuficientes quando se considera o uso de água tratada para alimentação de mangues ou outros ecossistemas lênticos, devido a sua vulnerabilidade aos processos de eutrofização.

Além disso, a atividade humana gera uma grande quantidade de resíduos sólidos, cujo gerenciamento é ineficiente. Na produção de água potável, um dos principais resíduos gerados é o lodo de tratamento físico-químico de água (DWTS). O gerenciamento desses resíduos acarreta um custo que pode ser reduzido caso seja encontrado um reaproveitamento. Em relação ao DWTS, pode-se pensar que a capacidade adsorvente do coagulante utilizado não se esgotou e, portanto, poderia ter uma “segunda vida”, funcionando como adsorvente de fósforo no pós-tratamento de efluentes.

O uso de soluções baseadas na natureza (NBS), como pântanos construídos com fluxo vertical (VFCW) com DWTS como meio de filtro para complementar uma ETAR existente para atingir concentrações abaixo de 1-2 mg P / l, pode ser mais sustentável do que aumentar o uso de coagulantes na mesma ETAR. Ao ligar este NBS a uma ETAR convencional, a qualidade do efluente pode ser significativamente melhorada, alcançando não apenas uma redução significativa no fósforo, mas também no nitrogênio, substâncias prioritárias, poluentes emergentes, patógenos ou microplásticos. Além disso, se uma área úmida artificial de superfície de água livre (FWSCW) for adicionada, a renaturação do efluente pode ser alcançada, aumentando a biodiversidade biológica do plâncton, da fauna de macroinvertebrados, anfíbios e insetos. Ambos os CWs fornecem outros benefícios, como integração da paisagem e a geração de habitats de zonas úmidas, que estão em declínio significativo há séculos. Portanto, esses BSLs podem constituir um valor importante para as zonas de transição entre a ETAR e o ambiente natural.

metas

O objetivo geral é demonstrar que é possível obter água recuperada da ETAR
efluentes através da combinação de NBS e resíduos industriais, a fim de produzir água de alta qualidade adequada para usos ambientais, como recuperação / conservação de áreas úmidas.

Este objetivo geral pode ser dividido nos seguintes objetivos específicos:

  • Demonstrar a viabilidade do reaproveitamento do DWTS, produzido em uma etapa do ciclo urbano da água, em outra etapa, avaliar esse resíduo e transformá-lo em matéria-prima.
  • Otimizar esse reaproveitamento utilizando-o como material de preenchimento para o fluxo vertical subterrâneo de alagados construídos (VFCW), favorecendo assim os processos biológicos que ocorrem nas raízes das plantas.
  • Demonstrar que a combinação do VFCW, cujo substrato é o DWTS, com um FWSCW que hospeda vários ambientes (áreas livres e áreas com vegetação) dá melhores resultados ambientais do que se houvesse apenas um FWSCW disponível na saída da ETAR.
  • Melhorar a qualidade dos efluentes da ETAR, reduzindo sua concentração de nutrientes, poluentes emergentes, substâncias prioritárias e patógenos; o que aumentará sua biodiversidade biológica: invertebrados aquáticos, anfíbios e insetos; e melhorará a biodiversidade do meio ambiente, fornecendo serviços ecossistêmicos, como polinização e reservatório de insetos para controle de pragas na agricultura.
  • Demonstrar que esses NBS podem se tornar santuários para a introdução de espécies ameaçadas de extinção e para uso educacional
  • Elaborar diretrizes específicas de projeto e operação para este tipo de sistemas de renaturação, a serem utilizadas pelos órgãos competentes para incluí-las entre as melhorias propostas nas licitações para os contratos de operação e manutenção da ETAR.
  • Realizar uma análise do ciclo de vida (ACV) e da relação custo-benefício desse tipo de instalação para demonstrar a adequação de sua implantação.
  • Estabelecer critérios de qualidade da água para usos ambientais, contribuindo para o desenvolvimento da legislação espanhola e da proposta europeia de reúso de água. Isto também contribuirá para cumprir os objetivos da DQA e da Diretiva Habitats (92/42 / CEE).

O projeto integra os princípios da economia circular, pois visa gerar novos recursos com alto valor natural a partir de dois fluxos de resíduos (águas residuais e DWTS), como um riacho de água naturalizada e um habitat de alta biodiversidade como zona de transição entre a área “industrial” (ETAR) e o ambiente natural receptor