Sustainability Analysis of a Municipal Wastewater Treatment Plant through Emergy Evaluation
Documento
Informações
Título
Sustainability Analysis of a Municipal Wastewater Treatment Plant through Emergy Evaluation
Título (EN)
Sustainability Analysis of a Municipal Wastewater Treatment Plant through Emergy Evaluation
Autor(es)
Ramona Ciobanu | Carmen Teodosiu | Cecilia M. V. B. Almeida | Feni Agostinho | Biagio Fernando Giannetti
Instituição
Universidade Paulista
Tipo
Artigo
Tipo de Mídia
Revista
Resumo (EN)
Water and wastewater treatment plants are essential for the supply of drinking water for consumption and the treatment of effluents produced by human/industrial activities. However, few studies deal with the investments and sustainability of these services, which consider both the contribution of nature and society. This study uses the emergy approach to evaluate a wastewater treatment plant located in the northeastern part of Romania, in Iași city. An assessment of the environmental costs of natural fluxes required for the treatment processes was performed, considering that the treated effluent is, still, loaded with contaminants that have to be absorbed by the receiving water natural system. The work done by nature to assimilate this load, generally considered free, is esteemed as a further cost in the total emergy budget of the wastewater treatment processes. The sustainability perspective was approached by calculating and analyzing the emergy yield ratio (EYR), environmental load rate (ELR), and emergy sustainability development index (ESI). The use of local renewable natural resources in Iași municipal wastewater treatment plants is negligible (1.71% of the total plant emergy budget), as compared to that of the purchased resources (98.29% of the total plant emergy budget) mainly processed with the support of fossil fuels’ generated energy. The unit emegy value was, also, calculated and compared to other studies relevant for wastewater treatment plants. The analysis suggests that the large amount of emergy that wastewater contains is proportional to the number of resources employed for wastewater treatment and the extensive effects on surrounding ecosystems, where wastewater is discharged.
Resumo
As estações de tratamento de água e esgoto são essenciais para o fornecimento de água potável para consumo humano e para o tratamento dos efluentes gerados pelas atividades humanas e industriais. No entanto, poucos estudos abordam os investimentos e a sustentabilidade desses serviços considerando, simultaneamente, as contribuições da natureza e da sociedade. Este estudo utilizou a abordagem da emergia para avaliar uma estação de tratamento de esgoto localizada na cidade de Iași, no nordeste da Romênia. Foi realizada uma avaliação dos custos ambientais associados aos fluxos naturais necessários aos processos de tratamento, considerando que o efluente tratado ainda contém contaminantes que precisam ser assimilados pelo corpo hídrico receptor. O trabalho realizado pela natureza para absorver essa carga poluidora, geralmente considerado um serviço gratuito, foi contabilizado como um custo adicional no balanço total de emergia do processo de tratamento de esgoto. A perspectiva de sustentabilidade foi analisada por meio do cálculo e da interpretação dos indicadores Razão de Rendimento em Emergia (Emergy Yield Ratio – EYR), Razão de Carga Ambiental (Environmental Loading Ratio – ELR) e Índice de Sustentabilidade em Emergia (Emergy Sustainability Index – ESI). Os resultados mostraram que a utilização de recursos naturais renováveis locais na estação de tratamento de esgoto de Iași é praticamente insignificante, representando apenas 1,71% do orçamento total de emergia da planta, enquanto os recursos adquiridos externamente correspondem a 98,29%, sendo predominantemente processados com energia proveniente de combustíveis fósseis. O Valor Unitário de Emergia (Unit Emergy Value – UEV) também foi calculado e comparado com resultados de outros estudos sobre estações de tratamento de esgoto. A análise sugere que a elevada quantidade de emergia contida nas águas residuárias é proporcional tanto ao volume de recursos empregados no tratamento quanto aos impactos gerados sobre os ecossistemas receptores onde os efluentes são lançados.
Palavras-chave
wastewater treatment system | emergy analysis | sustainability
Fonte/doi
Direito de Acesso
Acesso Aberto
Financiamento
Vice Reitoria de Pós-Graduação e Pesquisa
Publicado em
CIOBANU, Ramona; TEODOSIU, Carmen; ALMEIDA, Cecília Maria Villas Bôas de; AGOSTINHO, Feni; GIANNETTI, Biagio Fernando. Sustainability analysis of a municipal wastewater treatment plant through emergy evaluation. Sustainability, v. 14, n. 11, artigo 6461, 2022.