| Coleta e Tratamento de Esgoto |
| Cidade |
| Enviado por Diego de Toledo Lima da Silva |
| Ter, 02 de Fevereiro de 2010 01:14 |
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Diego de Toledo Lima da Silva ¹ & Gustavo Duarte ²
RESUMO: Os investimentos em tratamento de esgotos nunca foram tão elevados no Brasil. A importância da coleta e do tratamento relaciona diversas áreas, como saneamento, saúde, recursos hídricos e meio ambiente. Este trabalho tem o objetivo de apresentar os métodos de tratamento de esgoto, os tipos de tratamento, os assuntos relacionados e a quantificação de dados, com foco no município de Joanópolis/SP. 1. INTRODUÇÃOOs investimentos em tratamento de esgoto nunca foram tão elevados no Brasil. Em parte, isto se deve à pressão da sociedade civil e dos órgãos ambientais para a resolução do problema. A empresa responsável pela coleta e tratamento de esgoto no município de Joanópolis é a SABESP, ressaltando que o tratamento depende da coleta. O tratamento só ocorre com a parte do esgoto que é coletada, sendo dois parâmetros interligados. A coleta e tratamento de esgotos são muito importantes para a saúde pública (por evitar diversas doenças) e para o meio ambiente (evita a poluição dos corpos hídricos, impacto este que afeta todo o ecossistema, além da disponibilidade de uso da água a jusante (à frente) do lançamento). Pesquisas indicam que para cada real investido em saneamento básico, principalmente na coleta e tratamento de esgotos, economizam-se quatro reais em atendimentos na rede de saúde. Os investimentos em saneamento geram diversos benefícios como:
2. COLETA DE ESGOTOSA coleta de esgoto é realizada por um sistema de canalização sanitária ou rede coletora. Nos imóveis existem ligações com diâmetro pequeno que formam as redes coletoras. Tais redes são conectadas aos coletores-tronco (tubulações instaladas ao lado dos corpos hídricos menores (córregos)) e que recebem os diversos esgotos provenientes da rede coletora. Dos coletores-tronco os esgotos vão para os interceptores, que são tubulações maiores, enterradas ao lado dos corpos hídricos maiores (rios). Daí o destino final do esgoto é o lançamento direto nos corpos hídricos (nos locais onde não há sistema de tratamento) ou envio para a ETE (Estação de Tratamento de Esgoto), onde o esgoto passa por tratamento antes de ser despejado num corpo hídrico receptor. No caso de Joanópolis, na parte baixa do Rio Jacareí, o esgoto é bombeado por uma Estação Elevatória para a ETE, devido à diferença da cota altimétrica do local.
3. ÁGUAS PLUVIAISEm alguns locais há a coleta das águas pluviais para tratamento prévio antes de ser despejado nos corpos hídricos superficiais. Mas, na maioria dos municípios, as águas pluviais são depositadas diretamente nos corpos hídricos, devido ao custo para coleta e tratamento dessas águas, sendo que as instalações de tratamento teriam que possuir capacidades bem maiores, devido ao volume que chegaria às mesmas se fosse tratado as águas pluviais. As águas de chuva que escoam superficialmente nas ruas e nas superfícies pavimentadas não são consideradas altamente poluídas ou contaminadas, sendo coletadas separadamente, através da rede de drenagem, e depositadas diretamente nos corpos hídricos, como em Joanópolis. Lembrando que, as águas de chuva lavam a atmosfera carregando gases dissolvidos como o CO2 (Dióxido de carbono), o CO (Monóxido de carbono) e o N (Nitrogênio), e quando atingem a superfície, lavam a mesma, carregando poeira, terra, areia, lixo, óleos, graxas e tintas, que se encontram dispostos ou depositados na superfície, sendo carregado aos corpos hídricos, escoamento este também caracterizado de poluição difusa ou dispersa. 4. VOLUME COLETADO E TRATADOO potencial de tratamento de esgotos está diretamente ligado ao número e à categoria da ETE (Estação de Tratamento de Esgoto). A definição de ETE é a unidade operacional do sistema de esgotamento sanitário que através de processos físicos, químicos e/ou biológicos, remove as cargas poluentes do esgoto, devolvendo ao ambiente o produto final, efluente tratado, em conformidade com os padrões exigidos pela Legislação Ambiental. (PLANO DE BACIAS 2008-2011) Joanópolis possui uma ETE, tendo uma eficiência do tratamento de aproximadamente 78 %.
A poluição das águas superficiais pode ser definida como o lançamento de qualquer matéria que venha a alterar as propriedades do corpo receptor, afetando ou podendo afetar, a saúde ambiental das espécies animais e vegetais que dependem ou tenham contato com este meio. A poluição origina-se de diversas fontes, podendo ser:
Algumas considerações sobre os dados constantes na tabela e os cálculos utilizados são importantes. A Carga Orgânica Potencial é a quantidade de matéria orgânica gerada por dia. É um índice calculado através da geração de carga orgânica por habitante, sendo de 54 g/hab.dia ou 0,054 kg/hab.dia. (PLANO DE BACIAS 2008-2011) Carga Orgânica Removida é a quantidade removida nos sistemas de tratamento, considerando a eficiência do tratamento. Carga Orgânica Remanescente é aquela efetivamente lançada após o tratamento. Carga Orgânica Despejada in natura é todo o esgoto coletado, mas que não é tratado, ou seja, despejados diretamente no corpo hídrico. Também foram calculados os esgotos que não chegam a serem coletados, dispondo, na maioria das vezes, de tratamentos individuais como fossas sépticas biodigestoras, fossas negras, sumidouros e outros, sendo fontes dispersas de lançamentos, podendo primeiramente atingir pequenos corpos da água ou infiltrar no solo, antes de atingir os corpos da água principais (no caso de Joanópolis, esta Carga Orgânica Dispersa é dividida em duas bacias hidrográficas, a do rio Jacareí e a do Rio Cachoeira). As informações e os cálculos utilizados pelo Projeto estão descritos na tabela abaixo: Em números gerais, Joanópolis despeja 91,94 Kg de Carga Orgânica diariamente de fontes pontuais no Rio Jacareí, proveniente do esgoto coletado, parte despejada in natura e parte remanescente do tratamento. Quanto à poluição dispersa, ela é dividida em duas bacias hidrográficas, a do Rio Jacareí e a do Rio Cachoeira, pois abrange a zona rural do município e alguns loteamentos irregulares ou clandestinos. Lembrando que Joanópolis, por meio de Lei Municipal, tornou todo seu território Área de Expansão Urbana, por isso a população é toda considerada urbana, mesmo a que efetivamente reside na zona rural. 5. TRATAMENTO DO ESGOTOO esgoto tem como componentes principais a água e a matéria orgânica de origem biológica. Esta última ocorre na forma de partículas em suspensão e dissolvidas. Este esgoto quando levado a tratamento (pois muitos municípios brasileiros ainda despejam o esgoto sem nenhum tipo de tratamento, diretamente nos corpos hídricos, poluindo e causando diversos impactos ambientais) passam por diferentes fases de tratamento, podendo ser divididos em:
6. TIPO DE TRATAMENTO REALIZADO EM JOANÓPOLISO tratamento secundário geralmente inclui unidades para o tratamento preliminar, mas pode ou não incluir unidades para o tratamento primário, como no caso de Joanópolis, onde o tipo de tratamento realizado na ETE é a lagoa aerada mais a lagoa de decantação. Após a passagem do esgoto bruto no tratamento preliminar, onde são removidos os sólidos grosseiros e a areia, o esgoto segue para uma lagoa aerada, onde é aumentado o nível de aeração, fazendo com que haja uma turbulência de certo modo que, além de garantir a oxigenação, permita ainda que todos os sólidos sejam mantidos em suspensão no meio líquido. Esta mistura completa é advinda do alto grau de energia por unidade de volume, responsável pela total mistura dos constituintes em toda a lagoa. Entre os sólidos mantidos em suspensão e em mistura completa se incluem, além da matéria orgânica do esgoto bruto, também as bactérias (biomassa). Existe, em decorrência disto, uma maior concentração de bactérias no meio líquido, além de um maior contato matéria orgânica - bactérias. Com isto, a eficiência do sistema aumenta bastante, permitindo a que o volume da lagoa aerada seja bastante reduzido. O tempo de detenção típico na lagoa aerada é da ordem de 2 a 4 dias.
No entanto, apesar da elevada eficiência desta lagoa na remoção de matéria orgânica originalmente presente nos esgotos, a biomassa permanece em suspensão em todo o volume da lagoa, saindo com o efluente da lagoa. Analisando esta biomassa, ela também é matéria orgânica, ainda que de uma natureza diferente da DBO do esgoto bruto. Se esta nova matéria orgânica fosse lançada no corpo hídrico receptor, iria exercer também uma demanda de oxigênio, causando a deterioração da qualidade das águas. Por isso é importante que haja uma unidade a jusante, na qual os sólidos em suspensão (predominantemente biomassa) venham a se sedimentar. Esta unidade é uma lagoa de decantação, com a finalidade de permitir a sedimentação e acúmulo dos sólidos. A lagoa de decantação é dimensionada com um tempo de detenção bem reduzido, em torno de 2 dias. Nela, os sólidos vão para o fundo, onde são armazenados por um determinado tempo, após o qual são removidos. Há também lagoas de decantação com remoção contínua do lodo de fundo, através de bombas acopladas em balsas. A área requerida por este sistema de lagoas é a menor dentre os diversos sistemas de lagoas aeradas.
7. Padrões de LANÇAMENTO DE ESGOTO EM CORPOS HÍDRICOSA Resolução CONAMA nº 357/2005 dispõe sobre a classificação dos corpos de água e diretrizes ambientais para o seu enquadramento, bem como estabelece as condições e padrões de lançamento de efluentes. Para definição e entendimento da normativa é preciso entender alguns conceitos descritos abaixo:
Pela Resolução estão descritos diversos parâmetros de lançamento, sendo que centraremos nos provenientes do lançamento de esgotos sanitários:
8. DETERGENTES E PRODUTOS DE LIMPEZA, COMPOSIÇÃO E PROBLEMAS AMBIENTAISOs detergentes amplamente empregados nas residências, comércios e indústrias são um dos constituintes mais importantes no esgoto, quando considerados no tratamento e no lançamento em corpos hídricos. Isso porque em sua composição o detergente é formado por um Tensoativo Aniônico, que é responsável pela característica mais importante e desejada em um detergente, a capacidade de remoção das sujeiras. Isso é possível devido a sua estrutura, constituída de uma parte hidrofílica (que interage com a água) e uma parte hidrofóbica (reage com óleos e gorduras). Geralmente o componente ativo empregado atualmente é o Linear Alquil Benzeno Sulfonato de Sódio (LASna), comumente chamado de ácido sulfônico. Este componente tem um baixo custo de produção como também é um excelente detergente, emulsionante, promotor de espuma e molhante. São compostos de biodegradabilidade rápida (degradam-se em contato com o meio ambiente), comparados a outro componente ativo também utilizado o Alquil Benzeno Sulfonato de Sódio. Os detergentes afetam profundamente a tensão superficial dos corpos hídricos, pois a coesão molecular da camada superficial das águas é essencial para uma infinidade de seres aquáticos, inclusive de grande porte, como os patos. Os detergentes reduzem muito a força de coesão entre as moléculas de água, permitindo maior poder de difusão e penetração. Com este processo, produzem danos na fauna microbiana aquática que vive na superfície das águas, e afetam todos os seres aquáticos.
Devido à ampla utilização de detergentes e os sabões em pó, a tensão superficial pode ser reduzida a níveis muito baixos, causando grandes prejuízos às comunidades que vivem na superfície da água. Esta região, conhecida como Interface Água-Ar, é habitada por 2 comunidades: os nêuston e os plêuston. A primeira é formada por organismos microscópicos como bactérias, fungos e algas, e a segunda é formada por plantas superiores e animais como aguapé, alface da água e inúmeros pequenos animais como larvas. Também, o caráter alcalino da água provocado pela presença de detergentes e produtos de limpeza pode prejudicar as características do solo, caso a água deste corpo hídrico seja utilizada na irrigação. Outro problema é a utilização de detergentes sintéticos não biodegradáveis com formulação química à base de fósforo (P), que são considerados os principais agentes do processo de eutrofização dos corpos hídricos, pois o fósforo é o agente limitante da produtividade do meio aquático. 9. APLICAÇÃO DE ÁGUAS RESIDUÁRIAS DAS ESTAÇÕES DE TRATAMENTO DE ESGOTOA água residuária proveniente das Estações de Tratamento pode ser utilizada para geração de energia, refrigeração de equipamentos, processos industriais diversos, lavagem de ruas e na agricultura, a custos bem menores do que a água tratada. Área
Uso PretendidoSerá permitida a aplicação em:
Sistema de TratamentoOs Sistemas de Tratamento, no lançamento do efluente de forma direta ou indireta nos corpos hídricos, deverão atender as condições e padrões exigidos pela legislação vigente. EfluenteAs concentrações máximas permitidas nas águas residuárias das ETEs para aplicação na agricultura são baseados nos trabalhos da FAO (Organização das Nações Unidas para Agricultura e Alimentação) e nos padrões exigidos pela legislação brasileira. Além de atender a estes requisitos, o efluente não deverá provocar efeitos tóxicos nos organismos do solo (bactérias, fungos, actinomicetos, minhocas), comprovado por ensaios ecotoxicológicos ou outros métodos. OperaçãoO gerador do esgoto doméstico tratado deverá manter o proprietário, arrendatário, operadores e transportadores informados das restrições de uso da área, do esgoto e das culturas. Atendidos todos os requisitos acima, deverá ser elaborado um Plano de Aplicação de Efluentes, que deve conter tópicos quanto aos efluentes, quanto à área e ao projeto. 10. APLICAÇÃO DO LODO DE ETE COMO FERTILIZANTE AGRÍCOLAO tratamento de esgotos resulta na produção de um lodo rico em matéria orgânica e nutrientes, denominado de maneira geral como lodo de esgoto. A disposição final deste lodo geralmente ocorre em aterros sanitários (diminuindo assim o tempo de vida útil destes locais) ou é incinerado (processo de alto custo operacional). Mas, uma das alternativas para o lodo é o uso na agricultura por aplicação direta, como fertilizante, compostagem ou como condicionador do solo. Esta alternativa é uma das mais convenientes, pois o lodo de esgoto é rico em matéria orgânica e em macronutrientes (nutrientes que as plantas precisam em grandes quantidades) e micronutrientes (nutrientes que as plantas precisam em menores quantidades). Também devem ser observados que o lodo de esgoto apresenta diversos poluentes, entre eles metais pesados, compostos orgânicos persistentes e organismos patogênicos. A CETESB, no licenciamento para utilização do lodo de esgoto para aplicação agrícola, exige também que se observe um regulamento chamado Valores Orientadores para Solo e Água Subterrânea no Estado de São Paulo. O lodo de esgoto apresenta originalmente em torno de 95% de umidade e para ser caracterizado como fertilizante agrícola, conforme o Decreto Federal nº 4954/04, deve conter no máximo 70% de umidade. Deve-se também observar o contido nas Instruções Normativas nº 23 e 27, do MAPA (Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento), que tratam respectivamente sobre patógenos e metais. Por isso, o lodo necessita de prévio tratamento, antes da utilização como fertilizante, para remoção de patógenos e diminuição da umidade. Um lodo de esgoto típico apresenta em sua composição em torno de 40% de matéria orgânica, 4% de Nitrogênio (N) e 2% de Fósforo (P), além dos demais macro e micronutrientes. A aplicação de lodo de esgoto no solo causa alterações nas propriedades físicas, químicas e biológicas do mesmo. Além do que, por ser rico em matéria orgânica, o lodo pode colaborar no controle de doenças de plantas, pois suas características possuem a capacidade de estimular os microorganismos benéficos do solo. Como também, a aplicação em doses superiores do que a recomendada, pode causar diversas doenças nas plantas, além da potencial contaminação do solo e do lençol freático. Pelo exposto acima, a aplicação e o monitoramento devem ser monitorados e acompanhados, para evitar impactos ambientais e agrícolas indesejáveis. 11. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS- BAIRD, COLIN. Química Ambiental/Colin Baird; tradução Maria Angeles Lobo Recio; Luiz Carlos Marques Carrera - 2 ed. Porto Alegre: Bookman, 2002. 622p. - BASSOI, LINEU JOSÉ. Conceitos fundamentais e principais soluções no tratamento de esgotos domésticos. São Paulo: CETESB/SMA, 2009. 9p. - BETTIOL, WAGNER; CAMARGO, OTÁVIO A. Lodo de esgoto na agricultura: potencial de uso e problemas. IAC - Instituto Agronômico de Campinas. Disponível em: <www.iac.sp.gov.br/ECS/WORD/LodoInstitutodeEducacaoTecnologica.htm>. Acessado em: 02 Dezembro 2009 - BORGES, LUCIANA ZABROCKI. Caracterização da água cinza para promoção da sustentabilidade dos recursos hídricos. Curitiba: UFPR, 2003. 91p. - CBH - PCJ, Comitê das Bacias Hidrográficas dos Rios Piracicaba, Capivari e Jundiaí; IRRIGART - Engenharia e Consultoria em Recursos Hídricos e Meio Ambiente Ltda. "Relatório de Situação dos Recursos Hídricos das Bacias dos Rios Piracicaba, Capivari e Jundiaí 2004 - 2006". Americana. 2007. - CBH - PCJ, Comitê das Bacias Hidrográficas dos Rios Piracicaba, Capivari e Jundiaí. Plano de Bacias 2008-2011. Americana. 2008. - CONSÓRCIO PCJ, Consórcio Intermunicipal das Bacias dos Rios Piracicaba, Capivari e Jundiaí. "Diagnóstico Regional Informativo - Abastecimento de Água - Diagnóstico dos Municípios - 2007". Americana. 2007. - DA SILVA, DIEGO DE T. L. Artigos Diversos. Estância Turística de Joanópolis. Ecologia. Disponível em: <www.joanopolis.com.br/ecologia.html>. Acessado em: 01 Dezembro 2009. - GHINI, RAQUEL; BETTIOL, WAGNER. Uso agrícola de lodo de esgoto pode ter efeitos na ocorrência de doenças de plantas. Jaguariúna: Embrapa Meio Ambiente. 3p. - SÃO PAULO (estado). DAEE - DEPARTAMENTO DE ÁGUA E ENERGIA ELÉTRICA. Relatório de Outorga de Uso dos Recursos Hídricos. Disponível em: <www.daee.sp.gov.br>. Acessado em: 27 Novembro 2009. |