Gerenciamento sustentável de esgoto

Solução completa
Estação de tratamento de lodo, cidade de Yokohama
City of Yokohama, http://www.city.yokohama.lg.jp/kankyo/gesui/centerinfo/12src/

O sistema de esgoto da cidade de Yokohama cobre quase totalmente seu grande território com mais de 3,5 milhões de habitantes. O comprimento total das tubulações de esgoto é de cerca de 11.000 km, o equivalente à distância entre a cidade de Yokohama e a cidade de Nova York, nos EUA. As 11 estações de tratamento de águas residuais da cidade, construídas entre 1962 e 1984, tratam diariamente cerca de 1.500.000 m3 de águas residuais. O sistema de esgoto vem enfrentando desafios de sustentabilidade em termos de eficiência de recursos, redução das emissões de gases de efeito estufa (GEE) e redução do risco de enchentes no contexto de uma sociedade envelhecida e da resiliência nacional. Ele também adotou tecnologias avançadas de tratamento em busca de melhores condições sanitárias e qualidade da água em rios e córregos.

Última atualização: 11 Nov 2022
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Contexto
Desafios enfrentados
Enchentes
Perda de biodiversidade
Perda de ecossistema
Poluição (inclusive eutrofização e lixo)
Falta de acesso a financiamento de longo prazo
Falta de infraestrutura

O sistema de esgoto enfrenta vários desafios de sustentabilidade em termos de serviço. Em primeiro lugar, espera-se que a cidade atualize grande parte de seus sistemas de infraestrutura de esgoto nos próximos 30 anos, pois a maioria deles foi construída há mais de 20 anos. As tubulações de esgoto e a infraestrutura envelhecidas não só afetam diretamente a qualidade do serviço de esgoto, mas também expõem a vida diária e as atividades socioeconômicas da cidade a perigos, como buracos nas ruas devido a danos nas tubulações, que precisam ser evitados. Em segundo lugar, a cidade busca um sistema de esgoto ambientalmente sustentável. Por exemplo, apesar de o sistema cobrir completamente a área da cidade, a eutrofização em corpos d'água fechados ainda permanece. Além disso, a grande quantidade de lodo gerada todos os dias nas estações de tratamento chega a cerca de 20% do total de resíduos industriais.

Escala de implementação
Local
Ecossistemas
Rio, córrego
Áreas úmidas urbanas
Tema
Fragmentação e degradação do habitat
Mitigação
Restauração
Fornecimento e gerenciamento de água
Tratamento de águas residuais
Gerenciamento de água
Localização
Yokohama, Prefeitura de Kanagawa, Japão
Leste Asiático
Processar
Resumo do processo

O financiamento sustentável está entre os maiores desafios que o sistema de esgoto enfrenta no contexto de uma sociedade que está envelhecendo. Para reduzir o custo total, um conjunto de instalações precisa ser gerenciado de forma sistemática. A reciclagem da água e do lodo processado não apenas contribui para a conservação ambiental, mas também ajuda a recuperar os custos de manutenção e renovação do sistema de esgoto. A aplicação de tecnologias avançadas também melhora a qualidade da água tratada, bem como a recuperação de recursos e a geração de energia elétrica.

Blocos de construção
Esquemas financeiros para o gerenciamento sustentável de esgoto

Para lidar com o envelhecimento dos sistemas de esgoto, um plano de renovação foi sistematicamente desenvolvido e executado, levando em consideração o plano orçamentário. A área onde um sistema de esgoto foi construído antes da Segunda Guerra Mundial foi designada como a área de renovação da primeira fase, seguida por uma área de renovação da segunda fase, onde um sistema de esgoto foi construído de 1945 a 1970. Para garantir o orçamento para a renovação da infraestrutura de esgoto e continuar a fornecer serviços sólidos, foi necessário melhorar as condições financeiras. Por exemplo, foi estabelecida uma meta para reduzir a taxa de dependência de títulos corporativos para melhorar a base financeira dos serviços de esgoto. Além disso, foi introduzido o PFI para reduzir o custo da reciclagem de lodo. O gerenciamento diário dos sistemas foi reforçado para prolongar a vida útil das instalações e tubulações, e um banco de dados e informações sobre os sistemas de esgoto está sendo desenvolvido.

Fatores facilitadores
  • Planos sistemáticos para renovar instalações de infraestrutura em deterioração
  • Mecanismo financeiro para recuperação de recursos
  • Desenvolvimento de um banco de dados e informações sobre os sistemas de esgoto
Lição aprendida

O financiamento sustentável está entre os maiores desafios que o sistema de esgoto enfrenta no contexto de uma sociedade que está envelhecendo. O monitoramento e a manutenção regular das instalações prolongam a vida útil das instalações de esgoto. Isso acaba reduzindo o custo total do ciclo de vida do sistema em longo prazo. Além disso, os esquemas financeiros por meio da recuperação de recursos e da cooperação público-privada ajudam a recuperar o investimento e o custo de gerenciamento.

Utilização de água de reúso

As águas residuais tratadas são utilizadas para vários fins na cidade. Três estações de tratamento de águas residuais ozonizam a água tratada, enquanto todas as estações têm instalações para filtrar as águas residuais com areia. A água ozonizada é utilizada em banheiros, pequenos riachos artificiais e sistemas de ar condicionado (AC). A água filtrada com areia é recuperada para a limpeza das estações de tratamento de águas residuais e dos banheiros. A água residual tratada gera receita ao ser vendida para limpar tubulações de drenagem e plantas de construção. A qualidade da água recuperada está em conformidade com os padrões designados para diferentes usos pelo governo nacional.

Fatores facilitadores
  • Tecnologias para limpar águas residuais e utilizá-las para diversos fins
  • Mercados maduros para água recuperada
Lição aprendida

À medida que a água se torna um recurso cada vez mais precioso, a água recuperada também se torna mais valiosa. Depois de ser tratada por meio de medidas apropriadas, a água residual reciclada pode ser um recurso útil em várias ocasiões. Além disso, as receitas geradas pela venda de água reciclada a operadores privados podem ser alocadas para reinvestimento na melhoria ou reabilitação de estações de tratamento e instalações de esgoto para o gerenciamento sustentável.

Utilização de recursos gerados pelo tratamento de lodo

O lodo gerado pelo processo de tratamento de águas residuais também é reciclado na cidade de Yokohama. O lodo gerado em onze estações de tratamento de águas residuais é transportado para duas estações de tratamento de lodo e, em seguida, submetido a processos de espessamento, digestão e desidratação. Após o tratamento, o peso do lodo diminui 400 vezes e ele se torna um produto inodoro e higiênico. O gás gerado durante o processo de digestão é recuperado como fonte de energia e utilizado para geração de eletricidade e combustível para incineração nas estações de tratamento. Além disso, a cinza após a incineração tem sido usada como matéria-prima para melhorar o solo e o cimento.

Fatores facilitadores
  • Tecnologias para utilizar o lodo processado
Lição aprendida

Uma grande quantidade de lodo é gerada pelas estações de tratamento de águas residuais, chegando a cerca de 20% do total de resíduos industriais no Japão. O aterro convencional desse subproduto tem causado falta de espaço nos locais de descarte e poluição ambiental. Os governos locais e os órgãos de gestão de esgoto podem reduzir o volume significativo de descarte final processando o lodo com cautela e reciclando-o como fertilizante para terras agrícolas, materiais de construção e fonte de energia.

Processo de tratamento avançado para melhorar ainda mais a qualidade da água

O sistema de esgoto tem contribuído para a melhoria da qualidade da água pública. A taxa de cobertura de esgoto aumentou de 85% em 1989 para 99,8% em 2013. Nenhuma água residual não tratada flui para os rios, e a qualidade da água dos rios melhorou significativamente. Os valores de DBO nos principais rios da cidade diminuíram de 40 a 87% em 2013 em relação aos valores de 1984. Por outro lado, a eutrofização em corpos d'água fechados, como lagos e águas costeiras, ainda permanece. Para lidar com esse problema, a cidade de Yokohama introduziu uma tecnologia de tratamento avançada para remover o nitrato e o fósforo que contribuem para a eutrofização. O número de estações de tratamento que aplicam o processo de tratamento avançado aumentou de duas em 1996 para oito em 2013. Como resultado, a taxa de remoção de nitrogênio e fósforo aumentou.

Fatores facilitadores
  • Tecnologia avançada de tratamento para remover nitrogênio e fósforo de águas residuais
Lição aprendida

As estações de tratamento de águas residuais não eliminam totalmente as substâncias nocivas das águas residuais. Os resíduos de nitrato e fósforo na água tratada contribuem para a eutrofização, especialmente quando são despejados em corpos d'água fechados. Para preservar a riqueza do ambiente aquático, todas as águas residuais precisam ser tratadas por meios coletivos ou individuais antes de serem despejadas nos corpos d'água. Além disso, a aplicação de tecnologias eficazes e o monitoramento contínuo são essenciais para melhorar a qualidade da água.

Impactos

Impacto econômico: a cidade está tentando reduzir a forte dependência de títulos corporativos, e uma nova meta definida para o atual plano de médio prazo visa melhorar ainda mais a situação financeira da cidade em relação à gestão de esgoto, como medidas de recuperação de recursos para reduzir o custo do tratamento e aumentar a receita com a venda de materiais reciclados, envolvimento do setor privado na gestão de esgoto para redução de custos e exportação de experiência e tecnologia do sistema de esgoto de Yokohama (por exemplo, tecnologia de tratamento de águas residuais para a cidade de Batam, na Indonésia, sob um projeto da Agência de Cooperação Internacional do Japão). tecnologia de tratamento de águas residuais para a cidade de Batam, na Indonésia, em um projeto da Agência de Cooperação Internacional do Japão).

Impacto social: o sistema de esgoto de Yokohama contribui para a melhoria do saneamento na cidade. Além disso, os pequenos córregos onde a água recuperada ozonizada é usada proporcionam uma excelente orla e espaço de lazer para os cidadãos. Os esforços para buscar a sustentabilidade dos sistemas de esgoto contribuem para servir como mitigação de inundações durante as enchentes.

Impacto ambiental: a qualidade da água nos rios, córregos e águas costeiras de Yokohama melhorou devido ao seu sistema de esgoto. A melhoria da qualidade da água também resultou no aumento da diversidade de peixes nos principais rios. Estudos mostraram que peixes como killifish, salmão e peixinhos de água doce retornaram. Cerca de 20% das emissões de GEE de negócios e serviços operados pela cidade de Yokohama são provenientes do gerenciamento de esgoto.

Beneficiários
  • Moradores da cidade de Yokohama
  • Empresas privadas na cidade de Yokohama
Objetivos de Desenvolvimento Sustentável
ODS 6 - Água potável e saneamento
ODS 7 - Energia limpa e acessível
ODS 11 - Cidades e comunidades sustentáveis
ODS 14 - Vida debaixo d'água
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