as águas residuais são qualquer água que necessita de ser limpa após a sua utilização. Isto inclui água que tem sido usada para lavanderia, banho, lavagem de louça, banheiros, despejos de lixo, e fins industriais. As águas residuais também incluem a água da chuva que acumulou poluentes à medida que corre para oceanos, lagos e rios. Os poluentes são produtos químicos ou materiais indesejados que contaminam o ar, o solo e a água.
o objectivo da Gestão das águas residuais é limpar e proteger a água. Isto significa que a água deve ser limpa o suficiente para que possa ser utilizada pelas pessoas para beber e lavar, e pela indústria para fins comerciais. Também deve ser limpo o suficiente para liberar nos oceanos, lagos e rios depois de ter sido usado.
as águas residuais são normalmente divididas em dois grandes grupos: águas residuais de fonte pontual e águas residuais de origem não pontual. As águas residuais de fontes pontuais incluem águas residuais que entram em águas naturais (como lagos, rios e oceanos) a partir de locais definidos. As fontes mais comuns são os esgotos sanitários e os esgotos. Águas residuais não pontuais são águas residuais que não estão conectadas a uma fonte específica. Isso inclui escoamento (água que drena) de áreas agrícolas e urbanas (cidade), e águas ácidas de Minas. Em muitos aspectos, as águas residuais de fontes pontuais são muito mais fáceis de gerir porque a sua fonte e os poluentes que contém são conhecidos. As águas residuais de origem não pontual, por outro lado, são difíceis de identificar e tratar.
tratamento de águas residuais
uma das maiores fontes de águas residuais é a que provém de habitações e indústrias. Todas estas águas residuais são canalizadas para os esgotos sanitários, que as direccionam para as estações de tratamento de águas residuais. As águas residuais das casas contêm resíduos humanos, alimentos, sabões e detergentes. Eles também contêm patógenos, que são organismos que podem causar doenças. As águas residuais industriais contêm poluentes tóxicos (venenosos), que podem pôr em perigo a saúde humana e prejudicar outros organismos. Estes incluem pesticidas, bifenilos policlorados (PCB) e metais pesados como chumbo, mercúrio e níquel. Estes metais são geralmente tóxicos para a vida vegetal e animal. O objetivo do tratamento de esgoto é remover todos esses poluentes das águas residuais para que possam ser devolvidos às águas naturais.
o tratamento de águas residuais envolve três fases: tratamento primário, tratamento secundário e tratamento terciário. O tratamento primário separa fisicamente sólidos e líquidos. As águas residuais passam por uma grade que extrai grandes partículas. A água restante é deixada em um tanque, onde sedimentos menores (partículas de areia, argila e outros materiais) se instalam no fundo. Estes sedimentos são chamados lodo. Neste momento, a parte líquida das águas residuais ainda contém muitos poluentes e não é segura para a exposição a seres humanos ou ao ambiente.
na segunda etapa, chamada de tratamento secundário, a parte líquida das águas residuais passa através de um filtro de gotejamento ou um tanque de arejamento. Um filtro de trickling é um conjunto de tubos com pequenos furos que driblam a água sobre uma cama de pedras ou plástico ondulado. As bactérias das pedras ou plástico absorvem poluentes da água e decompõem-nos em substâncias que não são nocivas. Um tanque de arejamento é um tanque que contém bactérias que decompõem poluentes. A parte líquida das águas residuais do tratamento primário é bombeada para o tanque e misturada com as bactérias. O ar é borbulhado através do tanque para ajudar as bactérias a crescer. À medida que as bactérias se acumulam, elas se instalam no fundo do tanque e formam lodo. O lodo é removido do fundo do tanque e enterrado em aterros.
após tratamento secundário, a água é geralmente livre da maioria dos agentes patogénicos e metais pesados. Ele ainda contém altas concentrações de nitrato e fosfato, minerais que podem estimular o crescimento de algas e plantas em águas naturais, o que pode, em última análise, fazer com que eles e os organismos circundantes morram.O tratamento terciário remove estes nutrientes das águas residuais. Um método de tratamento terciário envolve o uso de processos biológicos, químicos e físicos para remover esses nutrientes. Outro método é passar a água através de uma zona húmida ou lagoa (massa rasa de água cortada de um corpo maior).Na maioria das cidades dos Estados Unidos, os esgotos que transportam águas pluviais são encaminhados através de estações de tratamento de águas residuais. Muito do escoamento de tempestades contém fertilizantes, óleos e outros produtos químicos que devem ser removidos da água antes de entrar em lagos, rios e oceanos. Quando há chuvas muito pesadas, no entanto, as estações de tratamento de esgoto podem ficar sobrecarregadas com o volume de água que entra na instalação. Nestas alturas, as águas residuais e as águas residuais provenientes de tempestades podem ser despejadas directamente em massas de água naturais. Muitas cidades têm programas em andamento para separar os esgotos de tempestade dos esgotos sanitários, mas esses projetos são muito caros e demorados.
escoamento agrícola
escoamento agrícola ocorre quando a chuva cai para o chão e, em seguida, atravessa campos agrícolas ou fazendas de criação de gado. A água da chuva pode acumular fertilizantes, óleos e resíduos animais antes de correr para rios, lagos e oceanos. Estes materiais poluem as águas naturais e podem causar a morte dos peixes, contaminar a água potável e acelerar a taxa de sedimentação (partículas que assentam no fundo de uma via navegável) em Lagos e córregos. No verão de 1995, o escoamento das fazendas de porcos na Carolina do Norte causou o rápido crescimento das algas Pfisteria. Esta alga liberou toxinas que afetaram o sistema nervoso dos peixes, bem como os humanos na área.
In an attempt to manage agricultural runoff, The Office of Wastergage Management (OWM) of the U. S. A agência de protecção do ambiente designou as explorações agrícolas como operações de Alimentação Animal (AFOS). A partir de 1998, quase meio milhão de AFOS foram identificados. Ao designar a AFOS, a OWM pode regulamentar a eliminação de resíduos animais. Isso move uma grande parte do escoamento agrícola da categoria de fonte não-point para a categoria de fonte point, e permite uma melhor gestão de poluentes agrícolas.
drenagem ácida de Minas
em locais onde é extraído carvão, a pirite mineral é um material residual. Uma série de reações complexas entre pirite, oxigênio e água resultam na drenagem de Minas ácidas. Drenagem de Minas ácidas iswastewater que é extremamente ácido e contém altas concentrações de metais pesados. A drenagem de Minas ácidas é uma das principais fontes de poluição de córrego na região de montanha Apalaches. A drenagem da Mina de ácido danificou severamente mais de metade dos córregos na Pensilvânia e Virgínia Ocidental. Há pelo menos 200 mil minas abandonadas nos Estados Unidos que produzem drenagem de Minas ácidas.
a drenagem ácida das minas pode ser tratada utilizando tratamentos químicos que diminuem a acidez da água, e permitem que os metais pesados precipitem (separados da água). Este tipo de tratamento é muitas vezes muito caro. Outra forma de tratar a drenagem de Minas ácidas é passando-a através de uma lagoa ou zonas húmidas, que remove metais pesados e diminui a acidez da água. A drenagem da mina ácida também é tratada através de um canal de calcário (uma rocha que é muito alcalina), que também neutraliza a acidez da água.
escoamento urbano
quando a chuva cai em terras naturais como florestas e prados, alguns deles absorvem o solo e, em seguida, lentamente faz o seu caminho para rios, lagos e oceanos. Nas cidades, grande parte da terra é pavimentada com cimento e asfalto, e a água é incapaz de afundar no solo. Em vez disso, move-se rapidamente para Drenos de tempestade e, em seguida, para cursos de água naturais. Este grande volume de água causa muita erosão (desgastando a terra) e sedimentação. Além disso, como a água da chuva corre sobre superfícies pavimentadas, ele recolhe óleo e gordura de carros, fertilizantes e pesticidas de jardinagem, patógenos formam resíduos animais, sais de estrada e metais pesados. Estes são despejados diretamente em águas naturais com águas residuais urbanas. O escoamento de áreas urbanas é a maior fonte de poluição nos estuários (a grande parte de um rio onde se aproxima do mar) e a terceira maior fonte de poluição nos lagos.
controlar o escoamento urbano é extremamente difícil porque as suas fontes são difíceis de identificar. A Agência de Proteção Ambiental trabalha para influenciar os desenvolvedores a levar em conta o escoamento Urbano ao planejar novos edifícios. Algumas ideias para minimizar o escoamento incluem a adição de vegetação e áreas de drenagem a novos locais de construção. Algumas cidades instituíram programas de estenciamento de esgotos que lembram às pessoas que a água da chuva flui diretamente para águas naturais. As estações de gás também têm sido alvo como empresas que podem ajudar a controlar óleos e gorduras automóveis. As escolas também desenvolveram programas para ensinar aos alunos sobre o escoamento urbano e águas residuais de fonte não pontual.Juli Berwald, Ph. D.
para mais informações
livros
Cunningham, William P. and Barbara Woodworth Saigo. Ciência Ambiental: Uma Preocupação Global. Boston, WCB/McGraw-Hill, 1999.Raven, Peter H, Linda R. Berg e George B. Johnson. Environment, Second Edition. Orlando, FL: Saunders College Publishing, 1998.
Websites
” Agricultural Runoff Management.”Wisconsin Department of Natural Resources.http://www.dnr.state.wi.us/org/water/wm/nps/animal.htm (accessed on August 24, 2004).
“Managing Urban Runoff.”United States Environmental Protection Agency.http://www.epa.gov/OWOW/NPS/facts/point7.htm (accessed on August 24, 2004).
“The Science of Acid Mine draining and Passive Treatment.”Pennsylvania Department of Environmental Protection.http://www.dep.state.pa.us/dep/deputate/minres/bamr/amd/science_of_amd.htm (accessed on August 24, 2004).
“Iniciador De Águas Residuais.”United States Environmental Protection Agency.http://www.epa.gov/owm/primer.pdf (accessed on August 24, 2004).