Depois do tratamento na estação de esgoto, estudo mira tirar da água o que ainda pode chegar aos rios

A água que deixa uma estação de tratamento de esgoto percorre um longo caminho, passa por processos que retiram resíduos, matéria orgânica e outros componentes, até alcançar condições adequadas para ser devolvida ao ambiente. Mas, para a ciência, o percurso ainda pode continuar. Em Campo Grande, uma pesquisa desenvolvida na UFMS (Universidade Federal de Mato Grosso do Sul) investiga como aprimorar essa etapa e remover substâncias químicas que permanecem no efluente mesmo após o tratamento convencional. 

O estudo conduzido pelo doutorando em Tecnologias Ambientais Antônio Kaique Canatto utiliza um reator solar para testar processos de remoção de contaminantes emergentes, grupo que reúne compostos presentes em medicamentos, produtos de higiene, cosméticos e outras substâncias de uso cotidiano. O foco da tese do pesquisador são os parabenos, conservantes químicos empregados em diferentes produtos, mas a tecnologia pode ser aplicada também a outras moléculas.

A pesquisa se desenvolve em uma cidade que já apresenta indicadores expressivos de atendimento com esgotamento sanitário. Dados do Sinisa (Sistema Nacional de Informações em Saneamento Básico), referentes a 2024, apontam que 91,1% da população de Campo Grande é atendida pelo serviço, percentual superior às médias estadual, de 63,7%, e nacional, de 62,3%. São 869,6 mil habitantes atendidos..

Componentes Invisíveis

Na ETE (Estação de Tratamento de Esgoto) Los Angeles, uma das principais estruturas de saneamento da Capital, o processo convencional utiliza microrganismos para decompor a matéria orgânica presente no esgoto. A estação opera com tecnologia anaeróbia, baseada na ação de bactérias que atuam na ausência de oxigênio. O sistema atende aos parâmetros exigidos para o tratamento e o lançamento do efluente, mas não foi projetado para remover integralmente todas as moléculas químicas que chegam à rede.

É nessa diferença que a pesquisa de Antônio se concentra. Os contaminantes emergentes podem permanecer em concentrações muito pequenas, medidas em microgramas ou nanogramas por litro, mas sua presença é investigada por estudos que avaliam possíveis efeitos sobre organismos e ecossistemas.

 

Foto: Gabriel Gill

“Essas tecnologias são projetadas para remover a matéria orgânica convencional, comum. Só que no esgoto também tem compostos químicos, moléculas químicas, que essas tecnologias não conseguem remover”, explica o pesquisador.

Utilizados como conservantes em produtos de higiene pessoal, medicamentos e alimentos, os parabenos integram uma categoria de substâncias estudadas por seus possíveis efeitos sobre o sistema endócrino e a vida aquática. A preocupação científica envolve a presença desses compostos no ambiente e a exposição contínua de organismos a pequenas concentrações.

Após passar pelas estações de tratamento, o esgoto tratado é lançado em corpos d’água, como rios e córregos. Nesse processo, parte dos parabenos pode permanecer no efluente e chegar ao ambiente aquático. Uma revisão científica publicada em 2024 na revista Environmental Pollution identificou efeitos desses conservantes sobre organismos aquáticos, incluindo alterações hormonais, reprodutivas e no desenvolvimento de peixes e invertebrados. Os impactos variam conforme a espécie, a concentração e o tempo de exposição.

A legislação brasileira estabelece padrões para que os efluentes possam ser lançados nos corpos d’água. A Resolução nº 430/2011 do Conama (Conselho Nacional do Meio Ambiente), que complementa regras anteriores, determina condições como limites de pH e temperatura, ausência de materiais flutuantes, controle de óleos e graxas e parâmetros relacionados à matéria orgânica, como a demanda bioquímica de oxigênio (DBO). Também prevê exigências específicas para sistemas de tratamento de esgoto sanitário e permite que órgãos ambientais estabeleçam condições adicionais conforme as características do corpo receptor.

Os parabenos, porém, não estão entre os parâmetros específicos de lançamento estabelecidos pela resolução. Outros contaminantes emergentes também não possuem limites individualizados no texto. Segundo o pesquisador, estudos como o desenvolvido na UFMS buscam ampliar o conhecimento sobre essas substâncias e desenvolver alternativas para reduzir sua presença no ambiente, contribuindo para a proteção dos ecossistemas aquáticos e para futuras possibilidades de reúso do esgoto tratado.

O Sol como aliado 

No laboratório do Instituto de Química da UFMS, Antônio utiliza o reator solar,  equipamento em que o efluente circula por um sistema de tratamento químico exposto à luz do sol. A reação combina ferro e peróxido de hidrogênio, substância que também é conhecida como água oxigenada, para produzir partículas altamente reativas chamadas radicais hidroxila. Elas atacam as moléculas orgânicas presentes na água e ajudam a degradá-las. 

Reator Solar utilizado por Antônio para eliminar parabenos no efluente da Capital. Foto: Gabriel Gill

Esse processo é chamado de foto-Fenton solar. A radiação solar intensifica a reação química e favorece a formação dos radicais responsáveis pela degradação dos contaminantes. Na segunda configuração estudada, o fotoeletro-Fenton solar, um sistema elétrico produz o peróxido dentro do próprio equipamento, reduzindo a necessidade de adicionar o reagente de forma externa.

“É o radical que faz o ataque às moléculas químicas. No meu caso, a molécula de interesse que eu quero remover é o parabeno”, detalha Antônio.

A utilização da luz solar também busca reduzir o consumo de energia elétrica e os custos do processo. O pesquisador explica que a geração do reagente no próprio sistema é outra estratégia para tornar a tecnologia menos dependente de insumos externos. 

A escala do equipamento também mudou ao longo da trajetória acadêmica. Durante o mestrado, Antônio realizava os testes em recipientes de aproximadamente 300 mililitros, com iluminação artificial. No doutorado, o volume passou para seis litros por experimento, em uma estrutura que recebe radiação solar e permite a recirculação do efluente durante a reação. “Eu saí de 300 mililitros para seis litros por experimento. E aí, eu uso a energia solar para reduzir o custo”, conta. 

. Da estação à UFMS

O efluente utilizado no reator não sai diretamente do esgoto bruto. Na ETE Los Angeles, uma parcela da água que passou pelo tratamento anaeróbio é encaminhada a um wetland construído, uma espécie de jardim filtrante formado por plantas e materiais como pedras, que ajudam a reter e remover componentes presentes na água.

O jardim filtrante é uma das etapas por onde a água passa antes de ir para o reator solar. Foto: Arquivo Pessoal

Essa estrutura experimental, desenvolvida no espaço da estação com participação acadêmica, recebe o efluente por bombeamento. A água atravessa o sistema, passa pelas raízes e pelo meio filtrante e, na sequência, é coletada por Antônio para os testes na universidade.

A Águas Guariroba participa da pesquisa cedendo espaço e permitindo o acesso ao efluente da estação. A parceria possibilita que o doutorando trabalhe com uma amostra proveniente de uma estrutura real de saneamento, já submetida a etapas anteriores de tratamento, e investigue o efeito de uma tecnologia adicional.

Representação gráfica de como funciona o jardim filtrante na ETE Los Angeles. Foto: Divulgação/ INCT Soluções baseadas na Natureza

A ETE Los Angeles tem capacidade instalada de 1.080 litros por segundo, após a ampliação concluída em 2021. Segundo a concessionária, a unidade responde por cerca de 90% do tratamento de esgoto da Capital, enquanto a ETE Imbirussu atende ao restante. 

ETE Los Angeles situada em Campo Grande. Foto: Divulgação/ Águas Guariroba

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O que a pesquisa já encontrou? 

Nos experimentos de foto-Fenton, Antônio obteve redução de aproximadamente 70% do carbono orgânico total. A análise específica do parabeno ainda está em andamento, mas o pesquisador estima uma redução ainda maior quando comparado ao carbono orgânico.

A avaliação também considera a toxicidade da água após o tratamento. Em testes com artêmias e sementes de alface, o doutorando observou redução da toxicidade, indicando menor efeito sobre esses organismos nas condições avaliadas. Outras análises, incluindo testes com peixes, ainda precisam ser concluídas. 

Antes da água passar pelo processo oxidativo, a coloração é mais amarelada, ficando clara posteriormente. Foto: Arquivo pessoal

Para Antônio, o desenvolvimento da tecnologia pode contribuir para uma discussão que ganha espaço na área ambiental: o reúso de água. A remoção de contaminantes químicos pode ajudar a aprimorar a qualidade do efluente destinado a atividades que não exigem potabilidade, como a irrigação, desde que atendidos os padrões específicos para cada finalidade.

“Na minha área, a tendência é tratar, mas não é só eliminar e jogar no rio. É tentar também reaproveitar, seja no uso para irrigação na agricultura, hidroponia e tentar evitar custos ”, afirma.

O Estado Online