Milhões de litros de água poluída passam diariamente por vários rios sul-africanos, chegando ao mar. No Sul da África, o pequeno rio Stibeuwel em Franschhoek, localizado a cerca de 75 quilômetros a leste de Cidade do Cabo, está severamente poluído. Isso ocorre devido à insuficiência dos sistemas de esgoto e drenagem que atendem ao assentamento informal vizinho de Langrug, para onde são despejados esgoto e águas pluviais contaminadas.
Cerca de 26.000 pessoas vivem em Langrug em habitações densamente povoadas, onde a infraestrutura obsoleta e sobrecarregada não consegue lidar com a carga. Um pesquisador de recursos hídricos do Instituto de Águas Futuras da Universidade do Cabo e diretor do centro de pesquisa Water Hub em Franschhoek participa de um grupo de cientistas que trabalham mais intimamente com a natureza, estudando seus métodos para purificação e reutilização da água.
As pesquisas no Water Hub são realizadas em uma antiga estação de tratamento abandonada. Este local está sendo transformado em um laboratório vivo para demonstrar maneiras de converter água altamente poluída em um recurso seguro sem o uso de aditivos químicos.
Em um estudo científico recente, os autores descreveram os resultados de um projeto para instalar sistemas de filtragem naturais para limpar o rio Stibeuwel. Foram utilizados antigos tanques de secagem, anteriormente usados para desidratar lodo em uma antiga estação de tratamento. Esses tanques foram preenchidos com pedras pequenas, biochar (matéria-prima de madeira aquecida a 800 graus Celsius) e areia grossa.
A água do rio poluída passa lentamente por esses leitos filtrantes, permitindo a remoção de poluentes como bactérias e nutrientes. Em cerca de cinco dias, a água torna-se limpa o suficiente para irrigação. O estudo demonstrou alta eficácia deste método: a água naturalmente purificada não continha consistentemente bactérias E. coli, o que indicava ausência de contaminação por resíduos humanos ou animais.
Além disso, o sistema removeu de 85% a 95% amônia e fósforo, que poluem rios e reservatórios. Esses poluentes permanecem nos leitos filtrantes, onde micróbios naturalmente presentes no sistema se alimentam deles e decompõem a maior parte da poluição. As plantas também absorvem nutrientes em excesso, como amônia e fósforo, ajudando a limpar a água antes de seu retorno ao rio ou uso para irrigação.
Sistemas baseados na natureza não podem substituir completamente as estações de tratamento totalmente funcionais devido ao grande volume de água proveniente das cidades. No entanto, os dados obtidos são importantes, pois demonstram que sistemas naturais de tratamento de água, que não exigem eletricidade ou equipamentos caros, podem ajudar municípios que enfrentam aumento de custos de energia, deterioração da infraestrutura e limitações de habilidades técnicas.
O tratamento natural de esgoto ajuda as comunidades a usar de forma mais eficiente os recursos hídricos limitados. Em regiões afetadas pela seca e pelas mudanças climáticas, ele fornece uma fonte local de água limpa que pode ser reutilizada para agricultura e outras necessidades.
Purificação Natural da Água Contaminada
O rio Stibeuwel, estudado pelos pesquisadores, está tão poluído que os moradores locais não podem mais usá-lo. O local que um dia serviu para banho no curso superior transformou-se em um depósito de resíduos sólidos. O rio também carrega uma quantidade excessiva de bactérias E. coli; seu nível excede 400.000 unidades formadoras de colônia por 100 ml. De acordo com as diretrizes de qualidade da água na África do Sul, as pessoas não devem entrar em contato com água onde o nível de E. coli seja superior a 130 unidades por 100 ml.
A água também contém altos níveis de amônia e fósforo de produtos de limpeza domésticos, o que pode desencadear florações de algas em massa. Essas algas tingem lagos e rios de fluxo lento de verde e lhes privam de oxigênio. Além disso, microplásticos e vestígios de medicamentos foram detectados. O resultado é uma diminuição lenta, mas constante, da qualidade da água, aumento dos custos municipais de tratamento e pressão crescente sobre os escassos recursos de água doce.
A água contaminada com esgoto geralmente é tratada por métodos intensivos em energia, incluindo desinfecção química. No entanto, o grande sistema de biofiltração construído pelos pesquisadores não exige isso. A água é bombeada do rio Stibeuwel para um tanque de 10.000 litros e, em seguida, enviada para dois tanques de armazenamento que alimentam o biofiltro — um sistema de filtragem natural.
A estrutura utilizada no projeto imita o processo natural de purificação da água em zonas úmidas saudáveis. O estudo mostrou que este sistema:
- reduz consistentemente a concentração de amônia e fosfatos em até 90%
- remove 99% das bactérias nocivas
- atinge mais de 90% de remoção de certos compostos farmacêuticos e microplásticos.
Cerca de 50.000 litros de água poluída são tratados diariamente. Cerca de 3.000 litros por dia são usados para irrigar hortas geridas por jovens mulheres do assentamento informal. Esses jardins oferecem oportunidades de desenvolvimento de habilidades, experiência em produção de alimentos e criação de pequenos negócios. A água restante é devolvida ao rio, o que desempenha um papel importante, pois a água limpa sustenta a vida dos ecossistemas fluviais e da vegetação, que, por sua vez, purificam a água que flui rio abaixo.
O Que Fazer a Seguir
O Water Hub demonstra como esgoto pode ser tratado e reutilizado perto de sua origem, em vez de depender de grandes estações de tratamento centralizadas. Essa abordagem local pode ser replicada em outras comunidades. A descentralização do tratamento de água facilita a melhoria da qualidade da água em áreas onde os serviços municipais estão em declínio.
A criação de tal sistema natural é relativamente barata. Os custos de manutenção e as habilidades necessárias para operação básica são mínimos. No entanto, o sistema requer pessoal para monitoramento regular da qualidade da água e ajustes quando necessário, como desacelerar ou acelerar o fluxo de água ou responder a mudanças climáticas ou níveis de poluição.
A pesquisa mostra que a combinação de ciência, engenharia e participação comunitária pode levar à criação de ativos produtivos capazes de sustentar a produção de alimentos, criar fontes de renda e fortalecer a segurança hídrica. Isso também demonstra como a infraestrutura hídrica descentralizada pode sustentar meios de subsistência, mostrando que o esgoto não deve mais ser visto apenas como resíduo, mas como um recurso valioso que precisa ser restaurado e reutilizado. Nos países africanos, onde água limpa e segura está se tornando um dos recursos mais valiosos, estudar o trabalho com a natureza, em vez de contra ela, pode ser um dos investimentos mais sensatos.
