Impactos ambientais de diferentes níveis de tratamento de efluentes para recarga de aquífero

Abstract

Devido à crescente demanda e escassez da água em várias partes do globo, soluções voltadas para o gerenciamento do ciclo hidrológico têm se tornado cada vez mais relevantes, inclusive sendo parte dos objetivos de desenvolvimento sustentável da Organização das Nações Unidas. Dentro deste contexto, a Recarga Gerenciada de Aquífero aparece como uma alternativa para aumentar a disponibilidade hídrica, além de manter o nível do lençol freático durante os períodos mais críticos. Um dos sistemas pertencentes a Recarga de Aquífero é o Tratamento Solo-Aquífero (TSA), o qual se baseia na infiltração de efluente tratado no solo. Este trabalho aborda esta tecnologia através de uma perspectiva de ciclo de vida, comparando os impactos ambientais de ciclo de vida de sistemas com diferentes níveis de tratamento de efluentes urbanos e a área requerida para a infiltração de seus efluentes no solo através do Tratamento Solo-Aquífero. Como não foram encontradas referências na literatura com propostas semelhantes, este foi um estudo hipotético inicial, com o objetivo principal de instigar a sua replicação e aprimoramento em uma região de estudo. Através dos resultados, pode-se concluir que a infiltração do efluente do sistema de tratamento primário no Tratamento Solo-Aquífero apresentou um benefício superior, em termos de impacto ambiental e quantidade de área requerida. E, quando o sistema de tratamento primário não for uma alternativa, o sistema de tratamento terciário apresentou uma maior vantagem do que o sistema de tratamento secundário, devido ao impacto ambiental próximo e a requisição de uma quantidade de área consideravelmente menor. Em relação ao cálculo da área, a permeabilidade da camada limitante do solo apresentou uma elevada influência nos resultados para os diferentes níveis de tratamento de efluentes. Uma diminuição na permeabilidade do solo de 3.154 m/ano para 946 m/ano levou a um aumento de aproximadamente 15% na área requerida para infiltração do afluente primário, 194% para a infiltração do afluente secundário e 330% para o afluente terciário. Os resultados encontrados apresentaram limitações importantes, sendo aconselhável a incorporações das recomendações propostas em trabalhos futuros.

Due to the issues related to the growing water demand and the water scarcity around the globe, solutions aimed at managing the hydrological cycle have become increasingly relevant, including being part of the United Nations’s Sustainable Development Goals. In this context, the Managed Aquifer Recharge appears as an alternative to increase water availability, in addition to maintaining the water table level during the most critical periods. One of the systems that belongs to the Managed Aquifer Recharge is the Soil-Aquifer Treatment, which is based on the infiltration of treated effluent into the soil. This work approaches this technology through a life cycle perspective, comparing the life cycle environmental impacts of systems with different levels of treatment and the area required for the infiltration of its effluents in the soil through the Soil-Aquifer Treatment. As there were no references in the literature with similar a proposal, this was a hypothetical initial study, with the primary goal of instigating its replication and improvement. Through the results, it can be concluded that the infiltration of the effluent from the primary treatment system presented a superior benefit, in terms of the potential environmental impact and the amount of area required for the Soil-Aquifer Treatment. When it is not possible to implement a primary treatment system, the tertiary treatment system has shown better results than the secondary treatment system, with resembling potential environmental impacts and requiring considerably less area. Regarding the calculation of the area, the limiting permeability of the soil layer had a high influence on the areas required for the different levels of treatment. A decrease in soil permeability of 3,154 m/year to 946 m/year led to an increase of approximately 15% in the area required for the infiltration of primary affluent, 194% for the infiltration of secondary affluent and 330% for the tertiary affluent. The results found had important limitations, and it is advisable to incorporate the recommendations proposed in future works.