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Vertical, horizontal, superficial: saiba quais são os principais tipos de sistemas wetlands existentes

Atualizado: 22 de dez. de 2023

Você sabia que existem diversos tipos e arranjos de wetlands? Para esclarecer o assunto de forma didática e sucinta, nossa equipe preparou este artigo. Acompanhe com a gente!

Primeiro, precisamos diferenciar os dois tipos de wetlands, os naturais e os construídos. Mas qual a diferença entre eles? Os wetlands naturais são ecossistemas aquáticos que ocorrem de forma natural. São os pântanos, brejos, planícies de alagamento e manguezais. Esses sistemas possuem um importante papel na purificação de água, retenção da contaminação e filtragem. Dois grandes exemplos são o Pantanal Mato-grossense e os Everglades da Flórida.


Já os wetlands construídos, são reatores que aperfeiçoam os fenômenos que ocorrem nesses sistemas naturais, com critérios de engenharia, química e biologia! Dessa forma, é construído um reator controlado e aperfeiçoado para o gerenciamento da poluição. Por isso, os sistemas wetlands são considerados soluções baseadas na natureza.


Dentro dos wetlands construídos há segmentações de tipologias que são definidas de acordo com algumas variantes, como: aeração parcial, regime de alimentação, direção de escoamento, entre outros. E é isso que vamos ver agora. Vamos lá?


Desenho esquemático de um Wetlands vertical
Sistema wetlands vertical

WETLANDS VERTICAL


Nos Wetlands Verticais, o efluente é aplicado em regime de batelada através da superfície do leito até que a superfície esteja alagada. O efluente, então, é drenado verticalmente através do leito com o ar preenchendo os espaços ocupados pelo efluente à medida em que o líquido escoa. A próxima batelada preenche novamente os espaços vazios do leito criando um ambiente altamente aerado com alta transferência de oxigênio favorecendo grupos microbianos aeróbios.

Este modelo de wetlands alcança eficiências superiores a 80% de remoção de DBO devido ao ambiente aeróbio criado pelas condições não saturadas do meio suporte e o regime de alimentação. A zona de raízes das plantas aumenta a diversidade de microrganismos no leito e eleva a eficiência para filtragem e absorção de nutrientes.


Os sistemas verticais são mais eficientes para remoção de amônia (NH4+) devido às elevadas concentrações de oxigênio que alcançam e por isso conseguem lidar com efluentes mais concentrados ou com maiores demandas de oxigênio em uma área mais compacta. Além disso, os wetlands de fluxo vertical são a única tipologia de wetlands construídos passíveis de receber esgoto bruto, não dispensando obviamente um bom tratamento preliminar.



Foto de sistema wetlands vertical projetado pela empresa Wetlands para tratar esgoto bruto, do BHTEC.
Foto de sistema wetlands vertical projetado pela empresa Wetlands para tratar esgoto bruto, do BHTEC.


WETLANDS HORIZONTAL


Desenho esquemático de um  Wetlands horizontal
Sistema wetlands horizontal

Nos Wetlands Horizontais o leito permanece constantemente alagado e pela presença da vegetação cria-se um ambiente ecologicamente complexo abaixo da superfície o que permite a ocorrência simultânea de vários mecanismos de tratamento. Os wetlands horizontais não podem receber esgotos brutos, e tem critérios mais restritos quanto as taxas de aplicação de sólidos e carga orgânica, quando comparado aos wetlands de fluxo vertical.

A operação pode ser contínua ou em pulsos, sendo a rede de alimentação e drenagem instaladas nas entradas e saídas, com o nível d’água regulado por uma válvula na saída. Após a montagem, os leitos são plantados diretamente no meio suporte com vários tipos de vegetação ou mesmo apenas um, dependendo do objetivo do projeto. Ao percolar pelo meio filtrante o efluente é submetido a vários processos de tratamento como filtração, sedimentação e atividade microbiana. Estes sistemas são ideais para a remoção de sólidos suspensos, patógenos, DBO e nitrato.


O efluente atinge elevados padrões de tratamento e a água possui um ótimo potencial para reúso.


Wetlands horizontal para tratamento de efluentes sanitários
Wetlands horizontal para tratamento de efluentes sanitários, projetado pela empresa Wetlands.

WETLANDS SUPERFICIAL


Os wetlands superficiais são o único tipo em que é possível ver a água na superfície. E nunca são aplicados para esgoto bruto, apenas como polimento final para efluentes tratados em nível secundário ou para águas inorgânicas (efluentes de mineração, por exemplo). São sistemas que recriam um ecossistema aquático e incorporam uma diversidade de plantas aquáticas, tornando o sistema altamente atrativo paisagisticamente. Os principais processos envolvidos nesta etapa são para o polimento final do efluente, com remoção de patógenos e remoção complementar de nutrientes. O sistema também pode ser usado com armazenamento de água para reúso.


Desenho esquemático de um Wetlands Superficial
Sistema wetlands superficial

Para esta configuração, quando se trata do polimento de efluentes orgânicos, deve-se ter cuidado especial em projeto para evitar a proliferação de vetores com especial atenção ao tempo de detenção hidráulica (TDH).


Esse tipo de sistema é mais comumente usado em águas de mineração. Nestes casos a lamina d'água é rasa, garantindo condição aeróbia ao sistema, e a vegetação funciona como barreira coalescente para favorecimento da precipitação dos óxidos metálicos.


Wetlands superficial, para tratamento de efluentes de mineração, projetado pela empresa Wetlands.
Wetlands superficial, para tratamento de efluentes de mineração, projetado pela empresa Wetlands.

WETLANDS PARA LODO


Wetlands para tratamento de lodos podem receber lodos orgânicos e inorgânicos provenientes de ETE, ETA, lodos sépticos e de processos industriais. O objetivo é reter os sólidos e permitir seu desaguamento e estabilização, produzindo biossólido que poderá ser utilizado posteriormente na agricultura. É importante frisar que para aplicação de lodos orgânicos nos wetlands eles já devem ter passado por digestão primária da matéria orgânica, garantindo que a fração de sólidos voláteis sobre sólidos totais esteja entre 0,6 e 0,65, típica de um lodo estabilizado.


O tanque possui borda livre com altura suficiente para acúmulo de lodo durante um ciclo de operação de aproximadamente 10 anos.


O descarregamento ocorre através de tubos de distribuição sobre o lodo previamente desaguado e, ao longo do tempo, ocorre a redução do material. Devido ao desaguamento (drenagem e evapotranspiração) os sólidos permanecem no tanque enquanto a maior parte da água escoa verticalmente pelo meio suporte. Secagem e mineralização reduzem a umidade do lodo em torno de 90%, com a filtração física removendo aproximadamente 100% dos sólidos suspensos do líquido aplicado. Após 10 anos de operação, o resíduo atinge uma altura aproximada de 1,0 a 1,5 m com um teor de sólidos secos de 30% a 40%.


Diferentemente de instalações mecanizadas para desaguamento de lodos, nenhum produto químico é necessário para o processo. Não há ruído, vibração ou odor e o lodo é mineralizado a um elevado nível, atendendo a padrões superiores ao exigido pela CONAMA 498/20, para aplicação agrícola.


Unidade de Gerenciamento de Lodos por wetlands construídos (UGL Wetlands)
Unidade de Gerenciamento de Lodos por wetlands construídos (UGL Wetlands)

WETLANDS AERADOS


Desenho esquemático de um Wetlands aerado
Wetlands aerado

Os wetlands aerados podem ser tanto de fluxo vertical quanto horizontal! A aeração forçada é incluída no sistema para intensificar o processo a fim de aumentar a qualidade do tratamento e aumentar o consumo de matéria orgânica e remoção de nutrientes. Os wetlands horizontais aerados, assim como os horizontais convencionais, também não podem receber esgotos brutos e também tem taxas restritas de aplicação de sólidos e carga orgânica, quando comparado aos wetlands verticais.


Ainda, o uso dessa técnica vai além do tratamento de esgoto doméstico e pode ser utilizada para o tratamento de efluentes industriais e minerários.



Wetland horizontal de duplo estágio, sendo o primeiro aerado para tratamento de efluentes sanitários industriais
Wetland horizontal de duplo estágio, sendo o primeiro aerado para tratamento de efluentes sanitários industriais.

Mas então qual é a tipologia correta para a minha atividade?


Os wetlands são sistemas que permitem o tratamento de uma ampla gama de efluentes, por exemplo: esgoto doméstico, efluentes de processos industriais, lodos de ETE industrial e municipal, lodos de fossa séptica e de ETA, drenagem superficial de pilhas de rejeito e estéril, pós-tratamento de efluentes para reuso e muito mais...


O que determina a engenharia a ser adotada em cada aplicação são as características das águas, as vazões afluentes e o regime de geração dessas vazões.


Por isso é importante realizar um estudo de viabilidade para conhecer as características determinantes do projeto e definir com exatidão a tipologia a ser utilizada.


A nossa empresa oferece serviços desde o estudo inicial até a implantação da obra. Entre em contato com a gente!


Para saber mais…


Cada sistema pode ainda variar a altura do leito, tipo de meio suporte (brita, areia…), saturação de fundo, etc. Em um recente artigo nós revelamos a eficiência de tratamento de vários sistemas, confira o artigo no nosso blog, clicando aqui!


Indicação


O volume sete da série de livros sobre tratamento biológico de águas residuárias do Departamento de Engenharia Sanitária e Ambiental - DESA da UFMG em conjunto com a IWA (International Water Association), intitulado “Treatment Wetlands”, contempla todas as tipologias de wetlands construídos e traz uma visão mais aprofundada de cada uma. O livro está disponível para download gratuitamente em: Treatment Wetlands | eBooks Gateway | IWA Publishing (iwaponline.com)


Você tem interesse em conhecer mais sobre o assunto? A nossa equipe elaborou um artigo que te direciona para as 13 das principais referências sobre wetlands construídos, clique aqui para acessar! Se houver alguma dúvida entre em contato com a gente!


Equipe Wetlands Construídos

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