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A poluição das águas é um dos mais sérios problemas ecológicos da atualidade.  Estima-se que cada R$1.00 investido em saneamento pode representar uma economia de até R$5.00 nos gastos com saúde. No Brasil cerca de 70% dos leitos hospitalares são ocupados por pacientes vítimas de doenças transmitidas através da água. As fontes de poluição, em sua maioria, vêm do excesso de matéria orgânica proveniente do lançamento inadequado de esgotos sanitários e efluentes industriais nos receptores (rios, córregos, mar, etc).

A matéria orgânica presente nos efluentes descartados serve de alimento para microrganismos que se reproduzem rapidamente, respiram e provocam a diminuição da quantidade de oxigênio dissolvido na água, acarretando na morte de peixes e de outros organismos. O excesso de nutrientes presente nos despejos pode causar eutrofização (excesso de algas) no corpo receptor que juntamente com microrganismos patogênicos, podem atingir as águas subterrâneas e superficiais resultando em problemas de contaminação e tornando a água imprópria para consumo e outros fins.

A maioria dos processos de tratamento dos efluentes está associada à atividade de organismos vivos, como lagoas de estabilização. Eles reproduzem, em condições controladas e em taxas elevadas, os processos naturais de regeneração que ocorrem em um corpo d’água, os quais recebem a denominação de autodepuração. Autodepuração é o fenômeno que mostra que a própria natureza consegue se recuperar de impactos negativos ao longo do tempo. Um exemplo é o Rio Tietê que é limpo a cerca de 150km da cidade de São Paulo.