ETAPs e Piscinas Biológicas: o mesmo conceito mas aplicações tão diferentes

Maria João Carvalho
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A utilização de plantas aquáticas em estações de tratamento de águas residuais e piscinas privadas é técnica e ecologicamente muito interessante. Estas plantas filtram, assimilam e depuram a água dos poluentes com que está carregada.

…É por estes motivos que se justifica a salvaguarda deste recurso como direito fundamental do Homem. O mundo simbólico e real da água deve ser pautado pelo saber objectivo, científico e instrumental, mas também por algo de sagrado, onde se mantenha a união que a água desde sempre representou entre o corpo e a natureza, entre as gerações, entre o exterior e o interior, entre o visível e o invisível…

In “OKEÁGUA – Piscinas Eco-Sustentáveis”, Maria João Melo

Desde que o mundo é mundo que o Homem tenta regressar às origens e à água de onde saiu há alguns milhões de anos. São muito poucas as pessoas que não têm um enorme prazer no contacto com a água, seja ela a que está na banheira ou as vagas frias e agitadas do nosso Oceano Atlântico. Numa escala intermédia estão as piscinas, que qualquer vivente um pouco mais endinheirado almeja ter na sua propriedade. Podem ser exteriores ou interiores, de água aquecida ou à temperatura ambiente, doce ou salgada, podem até ter já incluídos alguns sistemas que simulam a agitação marinha que começam a surgir cada vez mais em parques aquáticos.

O que nem todos os viventes sabem é que as piscinas convencionais acarretam alguns problemas de índole ambiental, para a saúde das pessoas que as frequentam e de cariz económico, nomeadamente: águas com excesso de cloro e outros produtos químicos usados na desinfecção, que além de irritantes para a pele, olhos, cabelo e nariz, provocam desequilíbrios nos ecossistemas vizinhos e dificuldades acrescidas no tratamento dos efluentes; a depuração conseguida obriga mesmo assim à substituição total da água com uma certa periodicidade; o impacto visual é sempre artificial e desenquadrado da natureza; a construção é cara e a manutenção trabalhosa e cara; os assentamentos de terreno após a construção provocam muitas vezes problemas como rachas, fissuras, falta de impermeabilidade, azulejos descolados, roturas nas canalizações, etc.; prevê-se que num futuro próximo este tipo de construção seja onerado com impostos e taxas que o classificam como artigo de luxo e visam responsabilizar os cidadãos e a sua relação com a água.

Dado que o ser humano tende a resolver primeiro os problemas que o afectam em maior escala e com mais premência e, dado que o problema do tratamento de efluentes líquidos domésticos e industriais acarreta sérios problemas ambientais, surgiu recentemente o conceito de Fito-ETAR ou ETAP (Estação de Tratamento de Águas com Plantas), que é, como o próprio nome indica, uma ETAR, ou seja, uma Estação de Tratamento de Águas Residuais, onde esse tratamento, em vez de ser efectuado pelos métodos tradicionais, é feito utilizando plantas aquáticas, que pelas suas características, filtram, assimilam e depuram em geral a água, dos diversos poluentes com que está carregada, depois de esta ter passado por tanques de decantação para separação de sólidos que poderiam danificar o sistema.

 

As plantas desempenham um papel eficaz no tratamento das águas residuais, pelo facto destas disporem de uma capacidade de criar em torno das suas raízes e rizomas um meio rico em oxigénio, onde se geram condições de oxidação que estimulam a decomposição aeróbia da matéria orgânica e o crescimento das bactérias nitrificantes.

O tratamento de efluentes líquidos tendo como base os leitos de macrófitas constitui uma tecnologia fiável, robusta, de baixos custos energéticos, eficiente e estética, capaz de constituir uma alternativa aos sistemas convencionais no tratamento de efluentes. Esta tecnologia pode ser utilizada quer em efluentes domésticos, quer em outro tipo de efluentes como industriais, agro-pecuários e águas lixiviantes.

Tanto as ETAPs como as Piscinas Biológicas recriam de forma optimizada a estrutura e dinâmica funcional de uma zona húmida natural, ou seja, recriam sistemas lagunares.

O tratamento da água por sistemas de macrófitas é feito de diversas formas: por absorção de substâncias pelas plantas, pelo fornecimento de condições propícias ao desenvolvimento de microrganismos e, indirectamente, por interacção com partículas do solo que é o substrato das plantas.

- Captação de nutrientes e compostos químicos específicos – Além de elementos como o fósforo, o azoto ou o potássio, que constituem nutrientes para as plantas, outros elementos e compostos químicos são incorporados ou acumulados por algumas macrófitas, que são, por isso, utilizadas na depuração de efluentes de indústrias específicas.

- Libertação de oxigénio pelas raízes – A libertação de oxigénio pelas raízes regista-se nas plantas que possuem parte aérea e parte aquática, tais como as macrófitas emergentes, as fixas de folhas flutuantes e algumas flutuantes; estas plantas possuem aerênquima que permite o desenvolvimento de plantas em terrenos encharcados, sem sofrerem asfixia radicular. A libertação do oxigénio faz-se essencialmente através da ponta das raízes. As espécies com aerênquima possuem maiores concentrações internas de oxigénio e, consequentemente, um potencial maior para libertar uma maior quantidade desta molécula. O oxigénio libertado pelas raízes possibilita o desenvolvimento de microrganismos em aerobiose na rizosfera e promove a oxidação de substâncias químicas.

- Filtração e decantação – A trama formada pelas macrófitas, num sistema com águas paradas ou com fluxo lento, favorece a eliminação de sólidos em suspensão pelos processos de filtração e decantação.

- Suporte de microrganismos e de invertebrados – As macrófitas servem de suporte a uma infinidade de organismos que eliminam microrganismos patogênicos e que, pelos processos de fermentação e de respiração, degradam a matéria orgânica.


- Adsorção pelo solo – O substrato das macrófitas emergentes pode também ter um papel importante na retenção de formas químicas de fósforo e de azoto, quer por precipitação e deposição, quer por adsorção pelas partículas do solo.

Existem 3 tipos fundamentais de ETAPs e podem ser executados sistemas intermédios que utilizam mais que um destes tipos:

1. Sistemas baseados em macrófitas aquáticas flutuantes (enraizadas ou livres) – utiliza os géneros Nymphaea, Nuphar, Potamogeton e Hydricotyle (enraizadas) e os géneros Lemna e Spirodela (livres). Neste grupo podem ainda referir-se o conhecido Jacinto de água e a Alface de água (Pistia stratiotes).

2. Sistemas baseados em macrófitas submersas – usa espécies como Elodea canadensis, Elodea nutalli, Elodea densa, Ceratophyllum demersum, Hydrilla verticillata, Cabomba caroliniana, Miriophyllum hetrophyllum, Paramogeton spp. O facto das macrófitas utilizadas neste tipo de sistema serem aquáticas submersas, origina elevadas taxas de absorção das formas inorgânicas de carbono dissolvidas na água, particularmente CO2 e, simultaneamente, elevada capacidade de libertação de O2 fotossintético.

3. Sistemas baseados em macrófitas aquáticas emergentes – é o tipo de sistema mais utilizado e compreende 3 subtipos:

- Sistemas de Fluxo Superficial: Profundidade: 0,2 – 0,4 m; Declive do Fundo: 0,5%; Solo/Substrato: 20-30cm para suportar o crescimento de vegetação, sem exigências especiais de permeabilidade (normalmente usam-se solos locais); Vegetação mais frequente: especialmente Scirpus spp e Typha spp nos Estados Unidos da América, enquanto que na Europa a espécie mais frequente é a Phragmites australis.
- Sistemas de Fluxo Sub Superficial: quando o escoamento sub-superficial é horizontal, a água residual é distribuída à entrada do sistema e sujeita-se a um atravessamento (translação) mais ou menos prolongado ao longo da zona rizosférica (em redor das raízes) onde coexistem áreas aeróbias, anóxicas e anaeróbicas.
- Sistemas hídricos ou mistos: pretendem maximizar as vantagens dos dois tipos de sistema – escoamento sub-superficial horizontal e vertical.


Algumas plantas têm uma capacidade muito significativa de bioacumulação de metais. O efeito depurativo que estes vegetais levam a cabo nas massas de água poluídas, onde se podem desenvolver, depende da luz solar disponível e da sua capacidade de penetração na massa de água considerada. Essas espécies são mais ou menos resistentes à presença de poluentes em solução e/ou suspensão, em contraste com o que se verifica com outras macrófitas e algas, sensíveis à poluição aquática. Assim, desde que os efeitos tóxicos não se sobreponham ao processo de crescimento vegetativo, pode verificar-se uma bioacumulação significativa de metais presentes na solução em causa, os quais é possível, mais tarde, recuperar. Como exemplos surgem os casos do Jacinto de água que permite a recuperação de Cádmio, a Eichhornia crassipes para a Prata e a Pistia stratiotes que permite a recuperação de Crómio. Também os nitratos e fosfatos são bioacumuláveis e por isso retirados da água, produzindo biomassa rica nestes compostos para fins agrícolas ou nutricionais.

A biomassa produzida neste tipo de sistemas de tratamento pode ser reutilizada em produção de energia por digestão anaeróbia, alimentação animal, produção de alimentos levedurizados e ensilagem.

Nestes sistemas as taxas de remoção de poluentes são idênticas aos sistemas convencionais, há baixos consumos energéticos, utiliza-se mão-de-obra não especializada, a área de ocupação é proporcional à população e, não é necessária a manutenção de caudais constantes. O único inconveniente prende-se com o facto de as ETAP’s requererem sensivelmente mais área que os sistemas convencionais devido ao facto de ser necessária a implantação de lagoas sucessivas.

As piscinas biológicas assentam na tecnologia das ETAP’s e classificam-se normalmente em função de 3 critérios fundamentais:

- tipo de escoamento;
- tipo de substrato;
- tipo de plantas utilizadas.


As piscinas mais frequentes têm escoamento horizontal superficial com substrato de areia e com macrófitas aquáticas fixas emergentes e submersas e, flutuantes emergentes e submersas, ou seja, derivam do tipo mais frequente de escoamento das ETAP’s, com mistura de vários tipos de macrófitas com o intuito de optimizar a sua actuação na depuração da água da piscina. Algumas das espécies mais utilizadas são: Aucuba, Bambus sp, Calycantus floridos, Cornus alba, Cornus floridos, Phragmites communis, Phragmites australis, Scirpus sp.,Rhamus frangola, Juncus inflexus, Juncus effusus, Íris pseudocorus, Íris kaempferi, Lithum officinalis, Petacites officinalis, Auruncus sylvester, etc...

No que respeita ao substrato destas piscinas, combina-se areia lavada com seixo, para que não exista matéria orgânica disponível, para que as plantas retirem a maior parte dos nutrientes apenas da água e ainda, por questões sanitárias. O seixo por razões de permeabilidade, assegura o escoamento sub-superficial da água e ao aquecer esteriliza as partículas que escoam à superfície.

Para além da função de remoção de diversas substâncias do meio aquático e sua acumulação nos tecidos, as plantas contribuem também para: evapotranspiração, atenuação da absorção luminosa pelos substratos, redução do transporte eólico de substâncias para a água, diminuição dos riscos de ressuspensão, transporte convectivo de gases e produção de antibióticos, entre outros.

A água a utilizar numa Piscina Biológica pode ser da rede pública ou qualquer outra, que contenha baixos níveis de matéria orgânica e resíduos. No Verão uma parte da água evapora e deve ser reposta para não expor demasiado as plantas, e no Inverno a chuva provoca excesso de água pelo que deve incluir-se na piscina um dreno horizontal para escoar o mesmo.

 

Os requisitos gerais para a implementação de uma Piscina Biológica são os seguintes:

1. Área disponível não inferior a 100 m2.
2. Boa exposição solar e preferencialmente virada a Sul.
3. Inexistência de árvores que provoquem sombra ou que libertem folhas, pólens, etc., em quantidade. Além disso as raízes, ao detectar a presença de água podem danificar a tela.
4. Capacidade de vedar o acesso à piscina a animais domésticos por questões de higiene, segurança e manutenção, visto que destroem as macrófitas e libertam substâncias poluentes em grande quantidade.
5. Ter as zonas declivosas para a piscina livres de pesticidas, adubos, fertilizantes, etc.. Para tal, estabelece-se normalmente um dreno à volta da piscina para evitar e entrada de águas alheias ao sistema.
6. Pretender a piscina para uso doméstico e não público, pois embora algumas plantas produzam substâncias com propriedades antibióticas, estas não são suficientes para garantir o não contágio de certas doenças através da água.
7. Possibilidade de instalar uma estrutura de acesso à piscina que evite que a tela onde esta assenta seja pisada por pessoas ou animais, para aumentar a sua durabilidade.
8. Se houver a possibilidade de congelamento da água no Inverno deve-se instalar uma bomba de lago.
9. A utilização por crianças deve ser vigiada.
10. A fonte de luz é a solar e sendo a tela usada de cor negra, a água tende a aquecer a cerca de 20º no Verão na zona centro do País.
11. Não se devem adicionar quaiquer produtos químicos sob pena de desequilibrar o ecossistema criado.
12. Os preços variam entre cerca de 6000 e 7500 Euros para piscinas com entre 100 e 300 m2.

 

À guisa de conclusão, se as ETAP’s representam uma tecnologia limpa para o tratamento de águas residuais, com evidentes vantagens sobre os sistemas convencionais, no que se refere aos problemas ambientais decorrentes desse tratamento, as Piscinas Biológicas representam também uma tecnologia limpa mas agora com funções lúdicas, estéticas, paisagísticas e de contributo para a saúde mental dos utilizadores, bastante evidentes. Para além disso são inofensivas para a pele, olhos e cabelos, contribuem para a manutenção de biodiversidade ao criar um micro-ecossistema utilizável por avifauna palustre, anfíbios e répteis, contribuem para a diminuição de melgas e mosquitos porque a água tem demasiado oxigénio e devido à presença de predadores, têm baixo custo energético, são silenciosas, não emitem cheiro e têm manutenção irrelevante (corte das plantes secas nas margens, remoção de folhas mortas, reposição da água evapo-transpirada e limpeza do fundo no compartimento de natação com um aspirador de 2 em 2 meses a partir da Primavera ou por queda se o declive o permitir).

Com base em tudo isto, torna-se evidente que a opção pela construção de uma Piscina Biológica afinal não passa por grandes dificuldades ou grandes custos, bastando para isso um pouco de informação e alguma vontade por parte de quem quer e pode construir uma piscina. Já as ETAP’s dependem das vontades políticas na grande maioria dos casos, ou por vezes, da disponibilidade de terrenos, razões pelas quais já não me parece tão viável vê-las proliferar pelo menos num futuro próximo. No entanto, há que ter a esperança de que um dia se privilegiem estes sistemas em detrimento dos convencionais.

 

Bibliografia

- Melo, M.J., “Ókeágua – Piscinas Eco-Sustentáveis”
- Soares, A. L., Ferreira, A. P., “Fito-ETAR’s: Alternativa Tecnológica”, Mestrado Luso-Brasileiro em Gestão e Políticas Ambientais, Módulo de Gestão e Tecnologias Ambientais, Universidade de Évora, 2001.
- www.mundo.iol.pt/okedesigner/ambiente.ecologia
- www.terrasdemouros.pt/tratamento_aguas.asp

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