A principal função de Estações de Tratamento de Águas Residuais (ETARs) é proporcionar uma redução da carga de contaminante presente nas águas, devendo ter por referência indicadores de sustentabilidade ambiental.
A avaliação do Ciclo de Vida (ACV) é uma metodologia para quantificar o impacte ambiental associado a um produto, processo ou serviço sob a perspectiva do “berço ao túmulo”, pelo que na procura de uma gestão sustentável de Estações de Tratamento de Águas Residuais, a ACV torna-se uma ferramenta valiosa na avaliação dos impactes ambientais.
O objetivo deste estudo consistiu em investigar os potenciais impactes ambientais associados a uma típica ETAR urbana em Portugal, através da aplicação da metodologia da ACV.
Inicialmente, estruturou-se um inventário de ciclo de vida (ICV) da fase de exploração do sistema de tratamento, considerando a divisão da ETAR em três linhas: a líquida, a sólida e a gasosa. Juntamente com a avaliação dos potenciais impactes ambientais diretos e indiretos ligado ao sistema de tratamento, incluiu-se no estudo a análise dos impactes associados à gestão dos principais subprodutos da ETAR – as lamas desidratadas e o biogás, de modo a identificar as melhores opções.
De entre os principais resultados que compõem o atual desempenho da ETAR, os impactes ambientais mais significativos estão associados diretamente à linha líquida, devido às emissões de gases para a atmosfera no tratamento biológico e ao consumo de energia elétrica, e pelo destino das lamas desidratadas para a unidade de compostagem.
Relativamente ao modelo de gestão dos subprodutos, o uso do biogás para a produção de energia térmica/elétrica mostrou-se mais atrativa, tendo-se constatado que a geração de eletricidade foi capaz de suprir 4% da necessidade energética, além de diminuir os potenciais impactes da ETAR. A transformação das lamas em biofertilizante para aplicação no solo resultou em impactes menos significativos no desempenho global da ETAR. A opção da compostagem apresenta impactes mais relevantes quando comparada com a biofertilização, mas, mais viável por permitir obter um melhor produto final para uso no solo, refletindo-se em maiores benefícios ambientais, em particular contribuindo para a redução do potencial de eutrofização. Contudo, a presença de metais pesados nas lamas pode ser um fator limitante nestas duas opções de gestão.
O potencial de eutrofização mostrou-se como um dos principais indicadores para avaliação de impacte da ETAR, face à elevada poluição causada no ambiente hídrico, se as águas residuais não fossem tratadas. No presente estudo, constatou-se que 90% desta poluição é diminuída com as operações/processos atualmente aplicadas.
Neste sentido, com este estudo, foi possível compreender os efeitos que apontam para as principais contribuições que necessitam ser levadas em consideração ao analisar os impactes ambientais para diferentes indicadores em todo o ciclo de vida da ETAR.
Mestrado com dupla diplomação com a Universidade Tecnológica Federal do Paraná
The main function of Wastewater Treatment Plants (WWTPs) is to provide a reduction of the contaminant load present in the waters, having as reference indicators of environmental sustainability.
The Life Cycle Assessment (LCA) is a methodology for quantifying the environmental impact associated with a product, process or service beneath the "cradle to the grave" perspective. Therefore, in the search for sustainable management of Wastewater Treatment Plants, the LCA becomes a valuable tool in the assessment of environmental impacts.
The objective of this study was to investigate the potential environmental impacts associated with a typical urban WWTP in Portugal, through the application of the LCA methodology.
Initially, a life cycle inventory (ICV) of the treatment system exploration phase was structured, considering the separation of the WWTP into three lines: liquid, solid and gaseous. Together with the assessment of potential direct and indirect environmental impacts linked to the treatment system, the study included the analysis of the impacts associated with the management of the main byproducts of the WWTP – dehydrated sludge and biogas – in order to identify the best options.
Among the main results that make up the current performance of the WWTP, the most significant environmental impacts are connected directly with the liquid line, due to the emissions of gases to the atmosphere in the biological treatment and to the consumption of electrical energy, as well as the destination of the dehydrated sludge to the unit of composting.
Regarding to the byproducts management model, the use of biogas for the production of thermal/electrical energy was more attractive, and it was verified that the electricity generation was able to supply 4% of the energetic demand, besides diminishing the potential impacts of the WWTP. The transformation of sludge into biofertilizer for soil application resulted in less significant impacts on the overall performance of the WWTP. The composting option presents more relevant impacts when compared to biofertilization, but more feasible to obtain a better final product for use in the soil, reflecting in greater environmental benefits, in particular contributing to the reduction of eutrophication potential. However, the presence of heavy metals in the sludge may be a limiting factor in these two management options.
The eutrophication potential was one of the main indicators for assessing the impact of the WWTP, given the high pollution caused in the water environment, if the wastewater was not treated. In the present study, it was found that 90% of the pollution is reduced with the operations/processes currently applied.
In this sense, with this study, it was possible to understand the effects that point to the main contributions that need to be taken into account when analyzing the environmental impacts for different indicators throughout the whole life cycle of the WWTP.
