Os valores de descarga são parâmetros importantes que descrevem a qualidade das águas residuais tratadas que saem de uma estação de tratamento de água ou de águas residuais e são descarregadas em massas de água naturais ou no sistema de esgotos. Estes valores determinam quais os valores-limite de poluentes e contaminantes que ainda podem estar contidos nas águas residuais após o tratamento, de modo a cumprir os requisitos legais e os regulamentos ambientais. São cruciais tanto no tratamento de águas industriais como no tratamento de águas residuais para garantir que o ambiente não é poluído por substâncias nocivas.

Contexto técnico

Nas estações de tratamento de águas residuais industriais, as águas residuais passam por várias fases de purificação para remover poluentes orgânicos e inorgânicos, substâncias dissolvidas, sólidos em suspensão, nutrientes e compostos químicos ou para os reduzir a um valor limite admissível. Os valores de descarga definem a concentração de poluentes que ainda é admissível após o tratamento final. Estes valores dependem do tipo de indústria, dos produtos químicos utilizados, dos regulamentos legais locais e da sensibilidade da massa de água recetora.

Parâmetros típicos dos valores de processo

Os valores de descarga são descritos por vários parâmetros que quantificam a carga de poluentes nas águas residuais e o seu impacto no ambiente. Os parâmetros mais importantes incluem

1. Carência bioquímica de oxigénio (CBO5):
   A CBO5 mede a quantidade de oxigénio de que os microrganismos necessitam durante um período de cinco dias para decompor as substâncias orgânicas presentes nas águas residuais. Um valor baixo de CBO5 indica que as águas residuais foram bem limpas e contêm pouca contaminação orgânica.

2. Carência química de oxigénio (CQO):
   A CQO indica a quantidade de oxigénio que é quimicamente necessária para oxidar todos os compostos orgânicos presentes nas águas residuais. O valor da CQO indica a quantidade total de substâncias oxidáveis nas águas residuais, incluindo as substâncias orgânicas que são difíceis de decompor.

3. Sólidos suspensos totais (SST):
   O teor de sólidos suspensos totais (SST) descreve a quantidade de partículas que não estão dissolvidas nas águas residuais e que devem ser removidas por filtração ou sedimentação. Estas partículas podem ser de natureza orgânica ou inorgânica e são um parâmetro crítico, pois podem causar turbidez e danos aos organismos aquáticos.

4. Compostos de azoto e fósforo:
   O amónio (NH₄⁺), o nitrato (NO₃-) e o fosfato (PO₄³-) são parâmetros importantes, uma vez que concentrações elevadas destes nutrientes podem levar à eutrofização das massas de água. A remoção insuficiente destas substâncias das águas residuais pode levar ao crescimento excessivo de algas, o que reduz o teor de oxigénio na água e perturba o equilíbrio ecológico.

5. Metais pesados:
   Os metais pesados como o chumbo (Pb), o cádmio (Cd), o mercúrio (Hg) ou o zinco (Zn) só podem estar presentes nos efluentes em concentrações muito baixas, uma vez que são tóxicos para a vida aquática e para os seres humanos. As águas residuais industriais provenientes do processamento de metais ou da galvanoplastia contêm frequentemente metais pesados que devem ser removidos por precipitação química ou filtração.

6. Valor do pH:
   O valor do pH da água de descarga deve situar-se num determinado intervalo, normalmente entre 6,5 e 9,0, para garantir que a água não tem um efeito nocivo na flora e na fauna da massa de água em que é descarregada. As águas residuais extremamente ácidas ou alcalinas devem ser ajustadas por processos de neutralização antes da descarga.

7. Compostos orgânicos (por exemplo, hidrocarbonetos, tensioactivos):
   As águas residuais da indústria química ou petroquímica contêm frequentemente compostos orgânicos difíceis de decompor e que podem ter efeitos tóxicos. Estas substâncias são regulamentadas em valores de efluentes, a fim de minimizar a poluição ambiental. Métodos como a filtração por carvão ativado (por exemplo, ALMA FIL AK) ou a oxidação química são utilizados para remover essas substâncias.

Importância dos valores de descarga para a conceção de estações de tratamento de águas residuais

O cumprimento dos valores de descarga é um desafio fundamental no planeamento e conceção de estações de tratamento de águas residuais. O tipo e a complexidade do tratamento de águas residuais dependem em grande medida dos valores de efluentes exigidos. Isto influencia vários factores:

1. Conceção da estação:
   Os valores de descarga especificados determinam quais os processos técnicos e as etapas de tratamento que devem ser integrados na estação. Por exemplo, a redução de nitrogénio e fósforo requer a implementação de processos biológicos de desnitrificação e precipitação, enquanto os metais pesados devem ser removidos por precipitação química e filtração.

2. Fases de depuração:
   Em muitos casos, são necessárias várias fases de depuração para atingir os valores de descarga. As instalações típicas utilizam uma combinação de pré-tratamento mecânico, tratamento biológico, tratamento químico-físico e tratamento terciário (por exemplo, filtração ou carvão ativado). As instalações que têm de cumprir valores rigorosos para os efluentes estão frequentemente equipadas com processos de tratamento avançados, como a filtração por membranas (por exemplo, ALMA MEM MF/UF) ou a ozonização.

3. Monitorização e automatização:
   São necessários sistemas de monitorização e técnicas de controlo automático para garantir que os valores de descarga são continuamente mantidos. Os sensores monitorizam o valor do pH, a turvação, a CQO e outros parâmetros em tempo real e controlam a dosagem de produtos químicos ou o ajuste de processos como o arejamento em tanques de arejamento. Isto assegura o cumprimento contínuo dos requisitos legais.

4. Adaptação às flutuações:
   Na prática, os caudais de águas residuais e a sua composição podem sofrer grandes flutuações. Por conseguinte, as instalações devem ser concebidas de forma flexível, a fim de manter os valores de descarga, mesmo com picos de carga ou fluxos de águas residuais variáveis. Para este efeito, são utilizados tanques-tampão, armazenamento intermédio e ajustes dinâmicos do processo.

Exemplos práticos

1. indústria alimentar

A indústria alimentar produz águas residuais que contêm elevadas concentrações de substâncias orgânicas e nutrientes. Os valores típicos de descarga dizem respeito à CBO5, à CQO e à concentração de compostos de azoto e fósforo. Os sistemas devem ser concebidos para reduzir eficazmente estes nutrientes e compostos orgânicos, de modo a minimizar a poluição da água.