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Quando a água subterrânea se esgota, a água reciclada pode ser introduzida em aquíferos deixando-a filtrar gradualmente através do solo

Quando se ouve a palavra “percolação”, provavelmente vem-me à cabeça fazer café. Isso não é incorrecto, mas genericamente a palavra também pode ser usada para descrever o movimento de um líquido através de um meio.

O que é Percolação?

No contexto do ciclo da água, o Centro de Previsão do Rio Noroeste do Oceano e da Atmosfera da Administração Nacional descreve a percolação como “o movimento da água através do solo e das suas camadas, por gravidade e forças capilares”.”

É um processo natural importante que os cientistas e gestores de água podem calcular e aproveitar para assegurar a pureza e potabilidade das águas superficiais e subterrâneas. É um processo particularmente importante na gestão da recarga de aquíferos.

Subsurface Water Retention Technology, outra ferramenta de gestão da água, é essencialmente o oposto da recarga de aquíferos. De acordo com Alvin Smucker, um professor da Michigan State University que tem estado a trabalhar no sistema, impede a água de percolar em aquíferos através da instalação de uma membrana de barreira debaixo da terra de cultivo. Isto não só ajuda a melhorar a produção agrícola, mas também ajuda a proteger os abastecimentos de águas subterrâneas da contaminação excessiva de nutrientes fertilizantes.

Perolação de modelos

A água geralmente percola através do solo e dos estratos de sedimentos até atingir rocha sólida, onde pára e permanece num aquífero. Várias características do solo afectam a rapidez com que a água atravessa. Estas incluem a porosidade do solo e a forma como a terra já pode estar saturada de água. O xisto e a argila, por exemplo, são porosos, mas tipicamente restringem a percolação enquanto a areia permite a percolação rápida da água.

Percolação nestes diferentes meios pode ser modelada matematicamente e testada num teste de percolação ou perc-colação, que determina a taxa de percolação com base em factores como a composição e compactação do solo. A informação recolhida no teste pode ajudar a beneficiar vantajosamente as instalações de tratamento de águas residuais no local.

Percolação de Água Recuperada

Recarga de aquíferos gerida (MAR) foi definida como, “recarga intencional de água a aquíferos para posterior recuperação ou benefício ambiental”. É uma estratégia eficaz para melhorar a sustentabilidade das águas subterrâneas, e a percolação desempenha um grande papel, especialmente nas técnicas de infiltração para a recarga de aquíferos não confinados. Ao recarregar os aquíferos, a água é desviada para “tanques de percolação”, “poços de infiltração”, ou, “bacias de infiltração”, das quais se infiltra nas águas subterrâneas. A água de origem para tais programas pode ser água pluvial, excesso de caudal de rios de anos húmidos, ou mesmo efluentes altamente tratados derivados de águas residuais municipais.

Num estudo de caso de 2015, a Clay County (Florida) Utility Authority construiu uma série de tanques de percolação que permitiriam até 2,2 MGD de água recuperada para percolar gradualmente através do solo até ao aquífero local pouco profundo. O sistema elimina potenciais problemas associados à descarga directa de água tratada em cursos de água superficiais.

Na Califórnia, hidrólogos, autoridades hídricas, e produtores do Vale Central estão a tentar, “capturar os rios atmosféricos”, como disse Tim Quinn, antigo director da Association of California Water Agencies. Em vez de deixar a água correr rio abaixo até ao mar, o plano é desviar o excesso de água para “parques de estacionamento”, onde pode percolar para o aquífero. Fazê-lo ajudaria a Califórnia a armazenar água durante anos invulgarmente húmidos, quando chuvas torrenciais das tempestades do Pacífico despejam água no estado, e depois poderia ser utilizada para mitigar secas cada vez mais frequentes e severas.

Reciclagem de Águas Residuais

Também, no Centro de Recuperação de Recursos de Codiga (CR2C) da Universidade de Stanford na Califórnia, uma nova tecnologia de tratamento denominada Reactor de Biofilme Aerado por Membranas (MABR) foi recentemente submetido a um período de teste de um ano para estabelecer a conformidade com as rigorosas normas do Título 22 do Estado. O tratamento MABR pode transformar mesmo os esgotos municipais em efluentes de alta qualidade que são seguros para percolação em aquíferos esgotados pela agricultura do Vale Central.

Fluence Aspiral™ As unidades MABR são embaladas em contentores de transporte para fácil manuseamento e são adequadas para tratamento descentralizado, o que significa simplesmente colocar estações de tratamento de pequena ou média dimensão perto da oferta, procura, ou idealmente ambas para poupar o custo de longas tubagens.

Previsão da lixiviação

Percolação pode ser utilizada para prever factores de transporte de água tais como a taxa de lixiviação, ou o fluxo de materiais para a água. Isto é mais frequentemente utilizado na agricultura para determinar o movimento de fertilizantes ou o teor de sal do solo. A lixiviação refere-se também ao movimento da água através de substâncias tais como químicos perturbados durante a exploração mineira, ou resíduos presentes em aterros, que podem afectar o abastecimento de águas subterrâneas.

O termo “percolação” é também utilizado no tratamento da água para descrever uma tecnologia conhecida como filtro de percolação, ou filtro de gotejamento. Os filtros trickling são um processo biológico de tratamento de águas residuais – a água é oxidada e purificada pelo processo de trickling através de um meio de filtração. Esta forma de tratamento aeróbico de águas residuais pode ser utilizada em vez de bacias de aeração em estações de tratamento de águas residuais embaladas ou em estações de aeração maiores.

Percolação é um processo que reabastece os aquíferos, e, tal como a Califórnia, muitas regiões começam a tratar os aquíferos como preciosas infra-estruturas naturais de armazenamento de água que podem ser geridas para a segurança da água.

Contacto Fluência para a tecnologia e perícia para estabelecer um programa de recarga de aquíferos gerido.