Projetos

Água de boa qualidade significa “saúde e vida em abundância”.
O planeta está pedindo socorro.
É preciso cuidar da água para termos vida.
É um bem comum da humanidade, e todos temos o dever de ajudar na sua recuperação.
O desperdício não ajuda ninguém a ficar mais rico nem mais feliz.
Pense, reflita e cuide desse precioso bem.

Introdução

A água é um dos alimentos essenciais à vida e a cada dia é mais agredida. O desmatamento, a erosão, a poluição do solo, dos rios e córregos e o desperdício são fatores que interferem tanto na diminuição da quantidade de água quanto na sua qualidade.
A melhoria da qualidade da água se dá na junção de várias ações que busquem proteger, recuperar o solo, as matas, as nascentes, as matas ciliares, os rios, córregos, retirando todo tipo de fontes de contaminação/poluição, como dejetos animais e humanos, restos de produtos tóxicos, embalagens e restos de caldas de agrotóxicos, lixões, entre outros.
Segundo a Organização das Nações Unidas – ONU, anualmente morrem mais de 10 milhões de pessoas vítimas de tifo, dengue, malária, hepatite, cólera, diarréias, esquistossomose, etc., todas doenças relacionadas com a água. Assim , buscar soluções que possam contribuir para aumentar a disponibilidade e melhorara qualidade da água é fundamental, e é obrigação dos órgãos públicos que atuam junto à população rural/pesqueira.

O que é sistema de tratamento biológico da água com de raízes

O sistema de tratamento biológico da água com zona de raízes é um processo muito simples e eficiente, que se destina a tratar a água proveniente de córregos, rios, cachoeiras ou nascentes. As raízes das plantas utilizadas oxigenam a água e utilizam os nutrientes (matéria orgânica) dissolvidos na água para a sua alimentação. Ao redor das raízes vão se formando colônias de bactérias que vão consumindo e transformando a matéria orgânica. Neste processo, as raízes facilitam a eliminação da contaminação bacteriológica (coliformes fecais) e também vão absorvendo metais pesados e resíduos de agrotóxicos.

No sistema de tratamento ocorre a filtração e a retirada de materiais em suspensão ou dissolvidos na água, tanto no sentido horizontal quanto no vertical. Dessa forma, a água percola todo o leito filtrante. A planta utilizada pode ser da família das juncáceas ou das gramíneas, como é o caso da Ziganopsis bonariensis, conhecida como junco brasileiro.

Como tratar biologicamente a água com zona de raízes

O sistema de tratamento biológico da água com zona de raízes é composto de três etapas principais:

Primeira Etapa – cuidados com o local de captação da água:

• Preservação e/ou recuperação da floresta ou da mata ciliar, no caso de córrego, rio ou cachoeira.
• Retirada de fontes de poluição (dejetos humanos, animais, produtos tóxicos).
• Conservação do solo nas áreas adjacentes.
• Quando se trata de água de córrego ou cachoeira, é necessária a construção de uma pequena represa ou dique para captar a água a ser canalizada para entro do tanque de tratamento.

Segunda Etapa – construção do tanque de tratamento: onde serão plantadas as mudas do junco num leito filtrante ou substrato com materiais como brita, seixo rolado, areia e cacos de telha ou tijolo.

Terceira Etapa – armazenamento e distribuição da água tratada: reservatório de água capaz de armazenar a água tratada para posterior distribuição ou utilização pelas famílias.

Como dimensionar o sistema de tratamento de água

• • Volume de água a ser tratada;
  • Turbidez da água (quantidade de sedimentos dissolvidos ou em suspensão na água = areia, argila, limo, matéria orgânica);
  • Tipo de material para o leito filtrante;
  • Largura mínima de 1,5m e comprimento mínimo de 3m, entendendo que esta é a área de tratamento, e um espaço de mais ou menos 30cm (além dos 3m) no comprimento para o controlador de nível;
  • A altura do tanque de tratamento será sempre de 0,70m, relacionada com o comprimento das raízes;
  • A relação entre comprimento (L) e largura (B) deve ficar entre 2 e 4;
  • O número de plantas será cinco ou seis por metro quadrado.

Para dimensionar o sistema de tratamento biológico de água é necessário considerar os seguintes itens:

Quanto ao volume de água, há que se considerar a necessidade de água atual e futura das famílias envolvidas.
A determinação da turbidez facilita a definição da necessidade do tanque de decantação.
Material necessário para o leito filtrante: brita nº 2 ou seixo rolado, areia grossa, cacos de telha ou de tijolo. Estes últimos são necessários tanto para a filtração quanto para facilitar o processo do desenvolvimento do junco.
Para tratar 1000 litros/dia exige-se uma área aproximada de 2,16m2.

Como implantar o sistema de tratamento biológico da água com zona de raízes

Em caso de córregos:

• Construir uma pequena represa ou dique para captar a água;
• Construir, se necessário, um pré-decantador para decantar a matéria orgânica/sedimentos contidos na água.

Em todas as situações:

• Cuidar de toda a arborização do local;
• Construir um tanque/caixa de tijolos de maciços e cimento ou de ferrocimento para o tratamento. Este tanque deverá ser impermeável e conter quatro divisórias. Em cada divisória ocorrerá um processo de tratamento com diferentes tipos de material filtrante.

Na Figura 1 observa-se o detalhe do fundo falso da primeira divisória do sistema de tratamento. Este fundo falso tem a função de retirar a matéria orgânica que entra no sistema.

Nota: Nas divisórias não há necessidade de paredes, basta um anteparo na colocação do material de filtração no qual será plantado o junco. A única divisória com parede será a do regulador de nível.

Na Figura 2 observa-se a planta do sistema de tratamento de água de forma completa. Nesta figura estão os detalhes da quantidade de material a ser usado em cada divisória, assim como o detalhe da entrada da água e da mangueira flexível que regula o nível de água no sistema.

Como instalar o sistema de tratamento biológico da água com zona de raízes

• • Na primeira divisória coloca-se uma mistura (substrato) de 70% de brita ou seixo rolado e 30% de cacos de tijolo ou telha e planta-se o junco.
  • Na segunda divisória coloca-se uma mistura (substrato) de 70% de areia grossa e 30% de cacos de telha ou tijolo e planta-se o junco.
  • Na terceira divisória preenche-se o espaço somente com areia grossa. Neta divisória não se planta o junco e se coloca uma tampa, pois este espaço é parte final do processo de tratamento.
  • Coloca-se um registro na entrada da água para a caixa de tratamento e um cano flexível na saída da água tratada para regular o nível e a quantidade de água aser tratada.

Após construir a caixa de tratamento, chega a hora de instalar o sistema. Para tanto, necessita-se colocar o substrato em cada divisória e plantar o junco. O procedimento para a implantação segue estes arranjos:

Por que o junco?

O junco tem vantagens frente às demais plantas aquáticas: o comprimento de suas raízes, a capacidade de oxigenação da água e a baixa necessidade de manutenção, como podas e retirada de mudas, entre outras. As plantas aquáticas aproveitam o nitrogênio dissolvido na água e retiram a matéria orgânica. Sua função é de filtrar a água, retendo nas suas células metais pesados, fenóis, resíduos de agrotóxicos, entre outros. Criam, ainda, um ambiente propício para a diminuição dos coliformes fecais.
Optou-se pelo junco, pois, além de se adaptar muito bem nas várias regiões do Estado, é menos exigentes no manuseio, o que não acontece com outras plantas aquáticas.
(Fonte EPAGRI)

Introdução Grande parte da água distribuída nas edificações transforma-se em esgoto, o qual deve ser coletado e tratado antes de ser lançado no solo ou em corpos d’água. Numa cidade, existem diversos tipos de esgoto, com suas características variando em função dos usos da água. Por exemplo: têm-se os esgotos industriais, diferentes para os vários tipos de fábricas, os esgotos hospitalares e os esgotos domésticos, produzidos nos domicílios.

Os esgotos domésticos são os que provêm principalmente de residências, edifícios comerciais, instituições ou quaisquer outras edificações que contenham instalações de banheiros, lavanderias, cozinhas ou outros dispositivos de utilização de água para fins domésticos.

Os esgotos industriais, além da matéria orgânica, podem carrear substâncias químicas tóxicas ao homem e a outros animais. Os esgotos industriais devem ser considerados caso a caso, e efetuar um tratamento conforme suas características. Sendo assim a disposição adequada dos esgotos é essencial para a proteção da saúde pública e para a preservação do meio ambiente. Aproximadamente, cinqüenta tipos de infecções podem ser transmitidas de uma pessoa doente para uma sadia por diferentes caminhos, envolvendo os excretas humanos.

Os esgotos, ou excretas, podem contaminar a água, o alimento, os utensílios domésticos, as mãos, o solo ou ser transportados por moscas, baratas, roedores, provocando novas infecções.

Além disso as substâncias presentes nos esgotos exercem ação deletéria nos corpos de água: a matéria orgânica pode causar a diminuição da concentração de oxigênio dissolvido provocando a morte de peixes e outros organismos aquáticos, escurecimento da água e exalação de odores desagradáveis; é possível que os detergentes presentes nos esgotos provoquem a formação de espumas em locais de maior turbulência da massa líquida; defensivos agrícolas determinam a morte de peixes e outros animais. Há, ainda a possibilidade de eutrofização pelo excesso de nutrientes, provocando o crescimento acelerado de algas que conferem odor, gosto e biotoxinas à água.

As soluções para o esgoto podem ser individuais ou coletivas. Em cidades, é recomendável que exista sistema coletivo de esgotamento, composto de uma rede coletora e de uma estação de tratamento para as águas residuárias.
No Brasil se adota o sistema tipo separador absoluto, onde os sistemas coletores de esgoto são independentes dos sistemas coletores de águas pluviais.
As soluções individuais são indicadas para o meio rural ou para áreas de residências esparsas, mas infelizmente, no Brasil ainda são poucas as cidades que dispõem de sistemas coletivos, tornando-se necessárias muitas vezes a adoção de sistemas individuais, o que nem sempre se constitui solução adequada.

Objetivos a serem atingidos com sistemas coletivos de esgotos:

Sanitários

Prevenção de doenças Remoção rápida e segura dos esgotos Tratamento adequado dos esgotos Disposição sanitária dos esgotos, por meio do lançamento adequado dos mesmos em corpos receptores naturais

Sociais

Segurança e conforto Eliminação de aspectos ofensivos ao senso estético e desaparecimento dos odores fétidos Possibilita a utilização dos cursos d’água urbanos como elementos de recreação e práticas esportivas

Econômicos

Conservação dos recursos naturais Diminuição dos custos no tratamento de água para abastecimento urbano e industrial Cria melhores condições para o desenvolvimento de atividades econômicas, como por exemplo, o turismo Evitar a depreciação dos patrimônios, pois os proprietários de áreas a jusante dos lançamentos de esgotos têm direitos legais ao uso da água em seu estado natural

Como funciona uma rede coletora de esgotos sanitários

O sistema coletivo de esgotos é composto por: rede coletora, estação de tratamento de esgotos (ETE) e o lançamento final em um corpo receptor.Compreende-se por redes coletoras de esgotos sanitários o conjunto de canalizações destinadas à coleta e transporte de esgotos domésticos

e industriais a um destino conveniente, incluindo seus elementos acessórios e complementares (estações de recalque, poços de visita, etc).A rede coletora recebe os esgotos produzidos nas residências, indústrias e no comércio, sendo composta pelos coletores secundários, coletores principais (coletores-tronco) e interceptor. Os esgotos são transportados pelos ramais prediais das edificações para os coletores secundários, destes para os coletores-tronco e, daí, para o interceptor, que é a tubulação final da rede, a qual margeia cursos d’água, canais ou mar, e que encaminha os esgotos à Estação de Tratamento de Esgoto.

O líquido escoa dentro das tubulações a no máximo 75% da sessão dos tubos, ou seja, não é preenchido todo o conteúdo da canalização. O bom escoamento é conseqüência da auto-limpeza, obtida através de valores mínimos de velocidade e de altura molhada, para a vazão máxima de cálculo. O lixo e água de chuva são os maiores inimigos das redes de esgotos. O lixo que vai para as redes de esgoto entope os tubos, impedindo a passagem do esgoto, e fazendo com que as redes se rompam; as águas de chuva quando vão para as redes de esgoto causam extravasamentos. A água de chuva “enche” toda a tubulação de esgoto, pressionado as paredes dos tubos fazendo com que se rompam, provocando refluxos.

Se possível, todo o escoamento do esgoto deve se dar apenas pela ação da gravidade, mas dependendo das profundidades que os coletores alcancem pode ser necessária a instalação de estações elevatórias, com o objetivo de recalcar o esgoto para níveis mais elevados, evitando-se grandes escavações.

A escolha do tipo de traçado da rede coletora (longitudinal, perpendicular, espinha de peixe, radial, etc) dependerá principalmente da topografia do terreno (terreno plano, acidentado, etc).

O acesso à rede, para fins de manutenção e limpeza, é feito através dos poços de visita. A escolha do corpo receptor do efluente da estação de tratamento é outro aspecto importante. Mesmo tratado, o esgoto ainda contém impurezas capazes de causar a poluição dos corpos hídricos. Deve-se levar em consideração a capacidade de autodepuração do corpo d’água, assim como os usos dado a água em locais à jusante do lançamento do efluente tratado.

Aspectos básicos de projeto e dimensionamento de uma rede coletora de esgotos sanitários:

a) Dimensionamento da Rede

• Cálculo do período ou alcance do projeto
• Cálculo da população de projeto
• Previsão da distribuição da população
• Estimativa das variações das vazões diárias e horárias máximas e mínimas
  • Per capita
  • Industrial
  • De infiltração
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
• Cálculo das vazões que podem escoar pelas tubulações em cada trecho
• Levantamento do perfil topográfico das ruas em cada trecho
• Levantamento do comprimento dos tubos em cada trecho
• Cálculo dos diâmetros dos tubos de cada trecho
• Determinação do tipo de traçado da rede
• Determinação das cotas topográficas em que serão assentados os coletores, isto é, a profundidade em que ficará cada coletor no terreno, em cada ponto da rede.

b) Condições Técnicas a Serem Satisfeitas pela Rede Segundo as Normas de Projeto (condições mais comuns)

- O sistema ser do tipo separador absoluto
- As edificações atendidas deverão ter tratamento primário (ex. caixa de gordura)
- A rede deve trabalhar sob regime de escoamento livre
- Lamina líquida máxima
- Declividade mínima dos condutos
- Velocidade mínima de escoamento
- Descarga máxima no trecho
- Diâmetro máximo das tubulações








Obs: As condições técnicas de projeto podem variar conforme a região atendida.

c) Determinação das Tubulações, Órgãos Acessórios e Seções Especiais Materiais empregados Poços de visita Estações elevatórias Emissários Seções de canalizações de grandes dimensões Caixas coletoras Poços coletores Bombas

Considerações finais

Um bom projeto de uma rede coletora de esgotos sanitários deve prever, em todas suas etapas de construção, todos os aspectos que levem em conta proporcionar o mínimo de incômodo à população.
Para a conservação e manutenção da rede é importante a existência de um cadastro que permita conhecer a posição de qualquer parte ou componente integrante do sistema.
Também para se garantir uma boa conservação e manutenção deve-se realizar inspeções periódicas, com profissionais habilitados.
Realizar, concomitante à obra, um programa de conscientização da população a respeito da importância do sistema é fundamental para promover o conhecimento ecológico, além de incentivar as pessoas a preservar, evitando a disseminação de ligações clandestinas.

Introdução Prevenir e controlar a poluição decorrente do funcionamento das indústrias é um dos mais delicados dilemas de nossa civilização. A indústria, pelo que ela movimenta, é o alicerce do desenvolvimento econômico de nossa sociedade capitalista, impulsionando as mais diversas atividades. Todo este desenvolvimento se deu, muitas vezes, às custas de enormes impactos ambientais. Não havia meios, em tempos passados, de frear a expansão da sociedade industrial em prol do equilíbrio ecológico.





Este quadro vem mudando. Hoje em dia, principalmente nos países mais desenvolvidos, existe maior rigor e controle sobre as atividades potencialmente poluidoras. A tendência é se avançar cada vez mais em direção ao chamado desenvolvimento sustentável. A manutenção da vida, afinal, depende disso. Numa cidade, existem vários tipos de esgoto, com suas características variando em função dos usos da água. Os efluentes provenientes das residências e demais estabelecimentos que dão uso domiciliar à água são, de certa forma, de fácil caracterização dentro dos parâmetros comumente utilizados.


Já os efluentes industriais não podem ser caracterizados de uma única forma, pois dependem das características próprias de cada indústria, dos produtos fabricados, dos processamentos, das matérias primas empregadas.
A utilização de água pela indústria pode ocorrer de diversas formas, tais como:

• incorporação ao produto;
• lavagens de máquinas, tubulações e pisos;
• águas de sistemas de resfriamento e geradores de vapor;
• águas utilizadas diretamente nas etapas do processo industrial ou incorporadas aos produtos;
• esgotos sanitários dos funcionários.

Exceto pelos volumes de águas incorporados aos produtos e pelas perdas por evaporação, as águas tornam-se contaminadas por resíduos do processo industrial ou pelas perdas de energia térmica, originando assim os efluentes líquidos.
Esses efluentes líquidos, quando despejados no meio ambiente (normalmente em rios) sem tratamento adequado de seus poluentes característicos, causam a alteração de qualidade nos corpos receptores e conseqüentemente a sua poluição (degradação).
A poluição hídrica pode ser definida como qualquer alteração física, química ou biológica da qualidade de um corpo hídrico, capaz de ultrapassar os padrões estabelecidos para a classe, conforme o seu uso preponderante.
Considera-se a ação dos agentes: físicos materiais (sólidos em suspensão) ou formas de energia (calorífica e radiações); químicos (substâncias dissolvidas ou com potencial de solubilização); biológicos (microorganismos).
Pode-se referir à poluição orgânica de uma industria utilizando o indicador “população equivalente”. Admitindo que uma indústria qualquer gere uma determinada carga de DBO por dia (Kg.DBO/dia), entende-se por população equivalente desta indústria, a população ou número de indivíduos que gerando efluentes domésticos produza uma carga de DBO igual à produzida pela indústria em referência.
Ex: uma fábrica com vazão de 1.000 m3/dia e DBO de 1.000 mg/l possui a seguinte população equivalente:

• carga da fábrica = 1.000 Kg/dia de DBO
• população equivalente = 1.000 Kg/dia / 0,054 Kg/hab.*dia = 18.518 habitantes.

A poluição pelos efluentes líquidos industriais deve ser controlada inicialmente pela redução de perdas nos processos, incluindo a utilização de processos mais modernos, arranjo geral otimizado, redução do consumo de água incluindo as lavagens de equipamentos e pisos industriais, redução de perdas de produtos ou descarregamentos desses ou de matérias primas na rede coletora. A manutenção também é fundamental para a redução de perdas por vazamentos e desperdício de energia.
Além da verificação da eficiência do processo deve-se questionar se este é o mais moderno, considerando-se a viabilidade técnica e econômica.
Após a otimização do processo industrial, as perdas causadoras da poluição hídrica devem ser controladas utilizando-se sistemas de tratamento de efluentes líquidos.






Fontes típicas e efeitos dos poluentes presentes em efluentes líquidos As características dos efluentes industriais são inerentes a composição das matérias primas, das águas de abastecimento e do processo industrial. A concentração dos poluentes nos efluentes é função das perdas no processo ou pelo consumo de água.

Parâmetros sanitários


Parâmetros sanitários são os indicadores utilizados para o dimensionamento e o controle da poluição por efluentes industriais.
Os sistemas de tratamentos de efluentes industriais objetivam primordialmente, adequar as características do efluente industrial aos parâmetros sanitários de lançamento exigidos pela legislação ambiental, e em alguns casos atender a requisitos mais específicos, como objetivar o reuso de águas.



Os principais parâmetros são:

• Temperatura
• Cor e odor
• Sólidos totais
• Turbidez
• DBO
• DQO
• Carbono orgânico total (COT)
• Detergentes
• Fenóis
• Óleos e graxas
• Densidade
• Condutividade
• Alcalinidade
• Oxigênio dissolvido
• Hidrocarbonetos
• Pesticidas
• Fluoretos
• Sulfetos, sulfatos
• pH
• Nitrogênio e fósforo
• Metais
• Agentes biológicos (microorganismos)

Classificação dos métodos de tratamento de efluentes industriais

Os tipos de processos adotados devem levar em conta os seguintes fatores:

• a legislação ambiental regional;
• o clima;
• a cultura local;
• os custos de investimento e os custos operacionais;
• a quantidade e a qualidade do lodo gerado na estação de tratamento de efluentes industriais;
• a qualidade do efluente tratado;
• a segurança operacional relativa aos vazamentos de produtos químicos utilizados ou dos efluentes;
• explosões;
• geração de odor;
• a interação com a vizinhança;
• confiabilidade para atendimento à legislação ambiental;
• possibilidade de reuso dos efluentes tratados.

Os sistemas de tratamento de efluentes são baseados na transformação dos poluentes dissolvidos e em suspensão em gases inertes e ou sólidos sedimentáveis para a posterior separação das fases sólida/líquida. Sendo assim, se não houver a formação de gases inertes ou lodo estável, não podemos considerar que houve tratamento.
A Lei de Lavoisier, sobre a conservação da matéria é perfeitamente aplicável, observando-se apenas que ao remover as substâncias ou materiais dissolvidos e em suspensão na água estes sejam transformados em materiais estáveis ambientalmente.
A poluição não deve ser transferida de forma e lugar. É necessário conhecer o princípio de funcionamento de cada operação unitária utilizada bem como a ordem de associação dessas operações que definem os processos de tratamento.

Um fator importante que determina o grau de controle da poluição por efluentes líquidos é a localização da indústria. Podemos citar como exemplo o caso de uma indústria que esteja localizada em uma bacia hidrográfica de classe especial, que não poderá lançar nesta nem mesmo os efluentes tratados. Nestes casos é necessário além do tratamento, que seja feito uma transposição dos efluentes tratados para outra bacia, logicamente com maiores custos.
Além de atender aos requisitos específicos para o lançamento de efluentes, as características dos efluentes tratados devem ser compatíveis com a qualidade do corpo receptor.

Conclusão

Os sistemas de tratamento devem ser utilizados não só com o objetivo mínimo de tratar os efluentes, mas também atender a outras premissas. Um ponto importante a ser observado é que não se deve gerar resíduos desnecessários pelo uso do tratamento. A estação de tratamento não deve gerar incômodos seja por ruídos ou odores, nem causar impacto visual negativo.
Deve-se sempre tratar também os esgotos sanitários gerados na própria indústria, evitando-se assim a sobrecarga no sistema público. Assim cada indústria deve controlar totalmente a sua carga poluidora. Pode-se sintetizar que um bom sistema de tratamento é aquele que pode ser visitado.
Cada vez mais as empresas serão pressionadas a tratar localmente seus efluentes. É a cobrança por parte da sociedade que irá legitimar as ações visando a preservação do meio ambiente.

Lodo ativado é o floco produzido num esgoto bruto ou decantado pelo crescimento de bactérias (zoogléias) ou outros organismos, na presença de oxigênio dissolvido, e acumulado em concentração suficiente graças ao retorno de outros flocos previamente formados.
O sistema de lodos ativado é amplamente utilizado, a nível mundial, para o tratamento de despejos domésticos e industriais, em situações em que são necessários uma elevada qualidade do efluente e reduzidos requisitos de área. No entanto, este sistema inclui um índice de mecanização superior ao de outros sistemas de tratamento, implicando em uma operação mais sofisticada e em maiores consumos de energia elétrica.
O processo de lodos ativados é biológico. O sistema consta de uma unidade de aeração (reator aeróbio) e outra de decantação (decantador secundário). A unidade de recirculação do lodo também faz parte do sistema.

Esquema básico de lodos ativados

No reator, é fornecido oxigênio ao esgoto, através de aeradores ou insufladores de ar (difusores), satisfazendo as condições para que ocorram as reações bioquímicas de remoção da matéria orgânica pela ação das bactérias aeróbias e, em determinadas condições, remoção da matéria nitrogenada. Em condições naturais de operação, a formação do floco e sua quantidade presente no volume do reator é relativamente pequena, sendo necessários um tempo muito longo e um volume de tanque muito grande para tornar efetivo o processo de floculação. Por esta razão é feita uma recirculaçãocontínua do lodo do decantador secundário para o interior do reator, mantendo então uma concentração elevada de biomassa no sistema, acelerando sua eficiência.







No decantador secundário ocorre a sedimentação dos sólidos (biomassa), permitindo que o efluente final saia clarificado.
A biomassa consegue ser facilmente separada no decantador secundário devido a sua capacidade de flocular. Isto de deve ao fato das bactérias possuírem uma matriz gelatinosa, que permite a aglutinação das bactérias e outros microorganismos, como os protozoários. A maior dimensão do floco facilita sua sedimentação.

Existem diversas variantes do processo de lodos ativados, sendo as principais e mais utilizadas
as apresentadas na tabela abaixo:

Divisão quanto à idade do lodo	- Lodos ativados convencional - Aeração prolongada
Divisão quanto ao fluxo	- Fluxo contínuo - Fluxo intermitente (batelada)
Divisão quanto ao afluente à etapa biológica do sistema de lodos ativados	- Esgoto bruto - Efluente de decantador primário - Efluente de reator anaeróbio - Efluente de outro processo de tratamentos de esgotos

Em virtude da recirculação, a concentração de sólidos em suspensão no reator é cerca de 10 vezes maior à de uma lagoa aerada de mistura completa, sem recirculação. Isto possibilita um tempo de detenção do líquido baixo e volume do tanque de reação reduzido. Porém, devido à recirculação, os sólidos permanecem no sistema por um tempo superior ao do líquido. O tempo de retenção dos sólidos no é denominado idade do lodo. É devido a esta maior permanência dos sólidos no sistema que se garante o tempo suficiente para a biomassa metabolizar praticamente toda a matéria orgânica dos esgotos.
Como há no interior do reator a chegada contínua de DBO do esgoto afluente, a quantidade de biomassa tende a aumentar devido à recirculação e a reprodução dos microorganismos. Caso não houvesse um controle desse crescimento a concentração de biomassa no reator poderia atingir níveis excessivos, dificultando a transferência de oxigênio a todas as células. Isto também sobrecarregaria o decantador secundário, impedindo os sólidos de decantarem satisfatoriamente e comprometendo a qualidade do efluente final. Para manter o sistema em equilíbrio, é necessário que se retire aproximadamente a mesma quantidade de biomassa que é aumentada por reprodução. Esta quantidade é denominada lodo biológico excedente, que pode ser extraído diretamente do reator ou da linha de recirculação.
O tratamento do lodo é parte integrante do processo de lodos ativados. Portanto, o fluxograma da estação apenas pode ser completo se incluir as etapas relacionadas com o tratamento e disposição final dos subprodutos gerados no tratamento. Os fluxogramas dos sistemas de tratamento do lodo possibilitam diversas combinações de operações e processos unitários, compondo distintas seqüências, sendo as principais:

• Adensamento: remoção de umidade (redução de volume)
• Estabilização: remoção da matéria orgânica (redução de sólidos voláteis)
• Condicionamento: preparação para a desidratação (principalmente mecânica)
• Desidratação: remoção de umidade (redução de volume)
• Disposição final: destinação final dos subprodutos

Filtros biológicos aeróbios

O filtro biol ógico aeróbio consta de um meio filtrante composto de pedras, cascalho, plástico, ou de outro material grosseiro, por onde o esgoto percola em fluxo descendente, sofrendo uma oxidação bioquímica pelos microorganismos que aderem ao material filtrante. A depuração pela filtração biológica não é devida à ação mecânica de filtrar, e sim está associada ao desenvolvimento de bactérias e à formação de películas gelatinosas ativas.
O mecanismo do processo é caracterizado pela alimentação e percolação contínua de esgoto através do meio suporte. A continuidade da passagem dos esgotos nos interstícios promove o crescimento e a aderência da massa biológica na superfície do meio suporte. Esta aderência é favorecida pela predominância de colônias gelatinosas (Zooglea), mantendo suficiente período de contato da biomassa com o esgoto.
Garantido o equilíbrio bioquímico, as substâncias coloidais e dissolvidas são transformadasem sólidos estáveis na forma de flocos facilmente sedimentáveis. O processo é similar ao processo de lodos ativados, sendo que na biofiltração a massa biológica permanece fixa (biomassa estática) e no processo de lodos ativados a massa biológica é móvel, atravessando os esgotos retidos no tanque de aeração, através da recirculação do lodo (biomassa móvel).
O ar circula no sistema pelos espaços existentes entre as unidades que compõe o material filtrante. Este fluxo de ar, garantido normalmente por meios artificiais, mais a contínua presença de carga orgânica, favorece a reprodução e aumento da biomassa, prejudicando a passagem de oxigênio até as camadas internas, onde então o processo de oxidação da matéria orgânica pode realizar-se anaerobicamente. Os gases resultantes da decomposição anaeróbia podem provocar a “explosão” de toda massa biológica agregada ao meio suporte, desprendendo-a e facilitando seu arraste pelo fluxo de esgoto. Este material constitui o lodo, normalmente removido por sedimentação em unidades de decantação. Os filtros podem ser:

• Filtros Biológicos De Baixa Carga, onde não ocorre recirculação do efluente, ocupando uma área maior.
• Filtros Biológicos De Alta Carga, onde é feita a recirculação do efluente líquido do decantador secundário, possibilitando uma maior
  carga de DBO aplicada e ocupando uma área menor, porém exige uma operação mais complexa.

Esquema de um sistema de tratamento de esgoto com filtro biológico aeróbio

Reator UASB (Reator Anaeróbio de Fluxo Ascendente e Manta de Lodo)



A evolução recente do tratamento anaeróbio conduziu a que os esgotos, e não apenas o lodo, possam ser tratados em unidades dimensionadas para tal fim, em condições tais que a biomassa formada no interior dessas unidades aí permaneçam por um elevado tempo de residência.
O reator UASB é um sistema que opera por meio da separação das fases sólidas, líquidas e gasosas. Neste reator o processo consiste de um fluxo ascendente de esgotos através de um leito de lodo denso e de elevada atividade, o qual é responsável pela estabilização anaeróbia da matéria orgânica. Acima da área onde fica a manta de lodo, são colocados dispositivos que possibilitam a separaçãode gases (principalmente o metano) e a sedimentaçãodos sólidos.

Desenho esquemático de um reator UASB

O reator UASB costuma receber, no Brasil, outros tipos de nomenclatura, como a seguir:

• DAFA (digestor anaeróbio de fluxo ascendente)
• RAFA (reator anaeróbio de fluxo ascendente)
• RALF (reator anaeróbio de leito fluidificado)
• RAFAALL (reator anaeróbio de fluxo ascendente através de leito de lodo)

Vantagens e Desvantagens dos reatores UASB
Vantagens	Desvantagens
Sistema compacto, com baixa demanda de área Baixo custo de implantação e operação Baixa produção de lodo Baixo consumo de energia Satisfatória eficiência na remoção DBO/DQO, da ordem de 65-75% Elevada concentração de lodo excedente Boa desidratabilidade do lodo	Possibilidade de emanação de maus odores Baixa capacidade do sistema de tolerar cargas tóxicas Elevado intervalo de tempo para a partida do sistema Necessidade de uma etapa pós-tratamento.

Apesar da satisfatória eficiência do tratamento, os reatores UASB apresentam dificuldades em produzir um efluente que se enquadre nos padrões estabelecidos pela legislação ambiental brasileira. Neste caso, é necessário que se realiza um pós-tratamento do efluente, sendo as formas mais comuns:

• Sistema UASB – Filtro Anaeróbio
• Sistema UASB – Lagoa de Polimento
• Sistema UASB – Aplicação no Solo
• Sistema UASB – Biofiltro Aerado

Desinfecção

O objetivo da desinfecção é eliminar os microorganismos patogênicos do efluente final, protegendo os corpos d’água para aproveitamento posterior.
A cloração tem sido a principal forma de desinfecção praticadas nas estações de tratamento. O cloro penetra nas células dos microorganismos e reage com suas enzimas, destruindo-as. Além da ação desinfetante a utilização do cloro produz alguns efeitos secundários, como redução de odor, redução de DBO (da ordem de 15%).


Na cloração do esgoto os compostos mais utilizados têm sido:

• Cloro gasoso
• Hipoclorito de cálcio
• Hipoclorito de sódio

A desinfecção com raios ultravioleta também é um método vantajoso de desinfecção, sendo totalmente físico e apresentando eficiência e simplicidade. A aplicação é feita por um conjunto de lâmpadas que emitem radiação ultravioleta. A energia ultravioleta é absorvida pelos microorganismos causando alterações estruturais no DNA, impedindo a reprodução.
O processo de desinfecção por ozonização tem sido prática comum em vários países da Europa. O ozônio é gerado no próprio local de aplicação, e por ser um oxidante muito forte, sua aplicação é recomendada apenas a efluentes terciários já nitrificados ou filtrados. Possui como principais desvantagens o elevado custo dos equipamentos de geração do ozona e a inexistência de residual após sua aplicação.

As lagoas de estabilização constituem um processo de tratamento de esgoto que aproveita fenômenos naturais, sendo mais indicadas para regiões de clima tropical. Neste sistema a estabilização da matéria orgânica é realizada pela oxidação bacteriológica e/ou redução fotossintética das algas.

As lagoas de estabilização apresentam excelente eficiência de tratamento. A matéria orgânica dissolvida no efluente das lagoas é bastante estável, e a DBO geralmente encontra-se numa faixa de 30 a 50 mg/l, nas lagoas facultativas (havendo-se uma separação de algas, esta concentração pode reduzir-se para 15 a 30 mg/l).



Atualmente se aceita que as lagoas devem cumprir dois objetivos principais: a prote ção ambiental, e neste caso tem em vista principalmente a remoção da DBO ou da DQO; e a proteção da saúde pública, visando a remoção de organismos patogênicos.


De acordo com a forma predominante pela qual se dá a estabilização da matéria orgânica, as lagoas costumam ser classificadas em:

• Lagoas anaeróbias: Onde predominam processos de fermentação anaeróbia; imediatamente abaixo da superfície não existe oxigênio dissolvido. Na verdade tudo se passa como num digestor anaeróbio ou numa fossa séptica. Ocupam áreas menores que as lagoas facultativas, mas têm eficiência mais baixa na remoção de DBO. A profundidade fica em torno de 2,0 a 5,0 metros.
  
  
• Lagoas facultativas: Nas quais ocorrem, de forma simultânea, processos de fermentação anaeróbia, oxidação aeróbia e redução fotossintética. Há predominância de decomposição anaeróbia, devido ao depósito de lodo no fundo. A zona aeróbia situa-se na parte superior, e na zona intermediária encontra-se a camada facultativa. Sua profundidade varia normalmente entre 1,0 e 2,0 metros.
  
  
• Lagoas aeradas: É uma modalidade do processo de tratamento por lagoas onde o suprimento de oxigênio é realizado artificialmente por dispositivos eletromecânicos com a finalidade de manter uma concentração de oxigênio dissolvido em toda ou quase toda parte da massa líquida, garantindo as reações bioquímicas que caracterizam o processo. Devido o menor tempo de detenção proporcionado pela aeração artificial, a área ocupada chega a ser até cinco vezes menor que as lagoas facultativas. O lodo biológico que sai juntamente com o efluente das lagoas aeradas precisa ser retido antes do lançamento no corpo receptor, utilizando-se para isso uma lagoa de sedimentação de lodo. Esta segunda unidade tem por objetivo a retenção e digestão do lodo efluente
  da lagoa aerada.
• Lagoas de maturação: São unidades dispostas após a lagoa facultativa, com o objetivo, principalmente, de aumentar a remoção de organismos patogênicos, através da ação dos raios ultravioletas do Sol. Também reduz sólidos em suspensão, nutrientes e uma parcela de DBO. Algumas estações de tratamento contam com várias lagoas de maturação, dispostas em série após a lagoa facultativa. Com adequado dimensionamento podem ser conseguidas remoções de coliformes maiores que 99,99%.

Esquema representativo de lagoas de estabilização

As condições projeto, operação e manutenção das lagoas de estabilização devem ser conduzidas de forma criteriosa, pois caso deixe de existir o equilíbrio entre as condições locais e as cargas poluidoras, os inconvenientes dos processos aparecerão: exalação de mau cheiro, estética desfavorável, DBO efluente elevada, coliformes fecais em excesso, mosquitos, etc.

Como as lagoas abrangem normalmente áreas extensas, as conseqüências do mau funcionamento podem atingir grandes comunidades, principalmente em relação ao mau cheiro. Isto seria péssimo, pois comprometeria o processo de tratamento de esgotos sanitários por lagoas perante a opinião pública.

Por que Usar Raízes!
As raízes oxigenam a área a ser tratada e assimilam nutrientes, criando condições ideais para as bactérias degradarem a matéria orgânica.

Como Funciona?
O sistema trata biologicamente o esgoto pós- tanque séptico, utilizando o potencial do junco Zizanopsis bonariensis brás., o qual através das raízes permite o tratamento secundário do esgoto doméstico e industrial, pela decomposição da matéria orgânica e nutrientes mais simples e diminui sensivelmente a contaminação por coli fecal, favorecendo o equilíbrio ambiental.

Terras úmidas construídas (Sistema de Tratamento de Esgoto FILTRO DE AREIA PLANTADO - WETLAND)
As políticas conservacionistas atuais levaram à inibição do uso das terras úmidas naturais, para fins de controle de fluxo de águas de alguma forma poluídas. Essas restrições culminaram, então, no desenvolvimento acelerado de terras úmidas construídas.
As terras úmidas construídas procuram imitar algumas das funções existentes nos sistemas naturais, em particular a capacidade de degradação da matéria orgânica e contenção de nutrientes (fósforo e nitrogênio).
Desta forma, eles são sistemas projetados, artificialmente pelo homem, para utilizar plantas aquáticas em substratos (areia, solo ou cascalho) onde, de forma natural e sob condições ambientais adequadas, pode ocorrer a formação de biofilmes, que agregam uma população variada de microrganismos. Estes seres possuem a capacidade de tratar os esgotos, por meio de processos biológicos, químicos e físicos.

Entre as funções das plantas aquáticas, destacam-se:
- a utilização de nutrientes e metais pesados;
- a transferência de oxigênio para a rizosfera;
- suporte para o crescimento e ação de microrganismos, pela presença de rizomas e de raízes, bem como a absorção de material particulado, pelo sistema radicular das macrófitas.

a) Escolha das macrófitas
Deve-se buscar, na construção das terras úmidas, condições muito parecidas com as existentes nos ambientes naturais, buscando o surgimento das funções de interesse, que, no caso do tratamento de esgotos, são a remoção de matéria orgânica e a retenção de nutrientes.
Entre os componentes principais das terras úmidas encontram-se: as macrófitas aquáticas, o substrato e o biofilme de bactérias, que são responsáveis direta ou indiretamente pela ocorrência dos mecanismos de remoção de poluentes. Na figura abaixo apresenta-se um esquema de uma unidade de fluxo superficial, em escala piloto.

Componentes de um sistema de terra úmida construída, de fluxo superficial

As macrófitas desempenham um importante papel no tratamento de águas residuárias, isso porque elas necessitam de nutrientes para o crescimento e reprodução. Nas terras úmidas construídas, são utilizadas diversas plantas aquáticas, emergentes e flutuantes, sendo que as mais freqüentemente usadas são apresentadas na tabela abaixo. Observa-se que as macrófitas emergentes desenvolvem seus sistemas radiculares, fixadas no substrato, já o caule e as folhas se mantêm parcialmente submersos.

Principais macrófitas emergentes usadas nas terras úmidas construídas

Fonte: Adaptado de REED (1992).

As macrófitas aquáticas que flutuam na superfície da água (flutuantes) mais utilizadas são: Eichhornia crassipes (aguapé), Sperrodela (erva de pato), Salvinia molesta (salvínea) e Hydrocotyle umbellata.

Para a construção de um sistema de terras úmidas, deve-se selecionar as macrófitas aquáticas obedecendo aos seguintes critérios:
- ter tolerância a ambiente eutrofizado;
- ter valor econômico;
- ter crescimento rápido e ser de fácil propagação;
- absorver nutrientes e outros constituintes;
- ser de fácil manejo e colheita.

b) Tipos de terras úmidas
Entre as terras úmidas construídas, têm-se dois tipos usualmente conhecidos:
- de fluxo superficial;
- de fluxo subsuperficial.
As terras úmidas de fluxo superficial constituem bacias ou canais, onde são povoadas as macrófitas que utilizam o material orgânico e nutrientes das águas residuárias a ser tratadas. Geralmente, são tipicamente longas e estreitas, para evitar curtos circuitos. A superfície da água a ser tratada se mantém sobre o substrato. Uma das suas desvantagens é a proliferação de insetos, mosquitos e produção de mau cheiro.
Nas terras úmidas de fluxo subsuperficial, a água residuária a ser tratada escoa horizontalmente, através da zona das raízes e rizomas das macrófitas, situadas a cerca de 15 a 20 cm abaixo da superfície do substrato. As principais macrófitas utilizadas nesse sistema subsuperficial são aquelas já citadas.

A comparação destes dois tipos de fluxo, em relação a alguns parâmetros, é apresentada na tabela abaixo:

Critérios para construção de terras úmidas

Fonte: Adaptado de REED (1992).

c) Aspectos Construtivos
Para a construção das terras úmidas, deve-se observar os seguintes aspectos:
- proximidade dos corpos de água receptores (rios, lagos, reservatórios etc);
- existência de solo impermeável;
- declividade do terreno entre 0 e 3%;
- distância da planície de inundação dos rios;
- disponibilidade de extensas áreas.
Estudos em escala real e de laboratório têm demonstrado que estes sistemas possuem boa capacidade de remoção de DBO, sólidos suspensos, nitrogênio, fósforo e metais. A redução dos teores destes parâmetros é resultante da ação de diversos mecanismos de sedimentação, de precipitação, de adsorção química e de interação microbiana. Na tabela abaixo estão apresentados alguns mecanismos de remoção para alguns constituintes.

Constituintes e mecanismo de remoção do sistema de terras úmidas

Fonte: Adaptado de COOPER et al. (1996).

d) Vantagens e Desvantagens
O sistema de terras úmidas construídas, como todos os outros sistemas para tratamento de esgotos, apresenta suas vantagens e desvantagens, conforme apresentado.

Vantagens e desvantagens das terras úmidas construídas

Pode-se acrescentar, como mais uma vantagem, o fato da biomassa produzida no sistema poder ser utilizada pelo homem para vários fins econômicos, tais como:
- alimentação;
- ração para animais;
- fertilizante de solo;
- fertilizante de tanque de psicultura;
- nas indústrias;
- construção civil.

e) Aplicações
- Escolas, e Universidades;
- Residências e Condomínios Residenciais;
- Centros Comerciais e Edifícios;
- Indústrias e Ambientes físicos voltados a produção;
- Centros de Lazer e esportivos;
- Outras atividades geradoras de efluentes líquidos com características domésticas.

Dimensionamento
O tamanho da área a ser instalada em m², segundo prévio estudo realizado pela equipe da Artemec, é determinado por fatores como:
- Volume de produção de esgoto/efluentes em m³ por dia.
- As análises do efluente a ser tratado em cada caso específico.
- Analise do solo e do ambiente a ser implantado o sistema. (declive, capacidade de absorção e permeabilidade do solo).
- Dimensionamento do volume das raízes em relação ao tamanho da instalação. As grandes estações exigem um sistema modular com vários canteiros de tratamento.
- Exigências dos Órgãos do Meio Ambiente

Experiências no âmbito do Programa Nacional de Saneamento Básico PROSAB
No âmbito do PROSAB, a aplicabilidade de sistemas de terras úmidas construídas para o pós-tratamento de efluentes de reatores anaeróbios foi investigada por SOUZA et al. (2000). O aparato experimental era constituído por quatro unidades de terras úmidas (10 metros de comprimento, 1 metro de largura e 0,6 m de profundidade), preenchidas com areia grossa e operadas com diferentes taxas hidráulicas (2,0 a 4,5 cm/d). Três das unidades utilizaram macrófitas emergentes (Juncus sp.), enquanto a quarta unidade foi operada como unidade de controle, sem a presença de plantas (Figura 2.10).
Os resultados obtidos após um ano de operação indicaram eficiências médias de remoção de DQO e SST nas faixas de 79 a 85 e 48 a 71, respectivamente. A remoção de coliformes fecais foi excelente, da ordem de 4 unidades logarítmicas. O fósforo também foi eficientemente removido (média de 90%), mas remoção de nitrogênio foi apenas parcial (45 a 70% para amônia e 47 a 70% para NTK).

Considerações finais sobre o tratamento de efluentes através de Zona de Raízes (Wetlands)
- O tratamento de efluentes através do sistema de zona de raízes passa a funcionar a partir do primeiro dia de instalação. Depois, quanto mais desenvolvido o junco maior a eficiência do tratamento.
- Este sistema ainda possui a vantagem de não necessitar de manutenção cara. A mão-de-obra pode ser treinada em algumas semanas. É importante lembrar que, no tratamento do afluxo subterrâneo dos efluentes, é inexistente o mau odor característico ou proliferação de larvas de mosquitos.
- Se imaginarmos quantos m³ de esgoto in natura que despejamos em nossa rede de esgoto e os problemas que geramos com isso ficaríamos impressionados. Pode ser usado como referência bastante alarmante o aspecto que, a pouquíssimo tempo atrás, ainda se podia pescar em nossos rios que cortam as cidades e hoje temos literalmente esgoto a céu aberto, apesar dos esforços do Poder Público em estar fazendo o possível para evitar esta degradação que desmoraliza e preocupa nossos lares.
- A instalação possui vida aproximada de 50 anos. O fator que limita este tempo é, principalmente, a saturação do solo com fosfatos. Além disso, a presença de grande quantidade de metais pesados ou dejetos tóxicos na água também pode diminuir o tempo de duração da instalação. Nestes casos, o solo deverá ser removido e substituído com novos substratos, isto fará com que o tratamento esteja pronto para novos 50 anos.
- A natureza agradece.

Introdução

Antigamente era comum chamar de esgoto tanto as tubulações condutoras das águas servidas quanto as águas que escoavam por estas tubulações.
Nos dias de hoje a palavra esgoto é usada para designar os despejos provenientes das diversas atividades que para serem realizadas é necessário o uso de água, sendo as principais:

• uso de água para fins domésticos;
• uso de água para fins industriais;
• irrigação;
• dessedentaçâo de animais,
• aquicultura;
• recreação e lazer.

Devido a aversão à palavra “esgoto”, muitos preferem usar o termo “águas residuárias” para descrever as águas servidas.
Os esgotos costumam ser classificados em dois grupos principais: esgotos sanitários domésticos e esgotos industriais.
Os esgotos domésticos são os que provêm principalmente de residências, edifícios comerciais, instituições ou quaisquer outras edificações que contenham instalações de banheiros, lavanderias, cozinhas ou outros dispositivos de utilização de água para fins domésticos.

Já os esgotos industriais são aqueles que provém da utilização de água para fins industriais, sendo sua composição bastante diversa, dependendo do processo industrial empregado. Por isso deve-se tratar os esgotos das industrias separadamente, de acordo com as particularidades de cada uma.

Características dos esgotos domésticos

Os esgotos domésticos contêm aproximadamente 99,9 % de água. A fração restante (0,1%) é composta por sólidos orgânicos e inorgânicos, emsuspensão ou dissolvidos, e microorganismos, na forma essencialmente de água de banho, urina, fezes, papel, restos de comida, sabão, detergentes e águas de lavagem.
É devido ao potencial poluidor desta pequena fração que é necessário tratar os esgotos.

A composição dos esgotos domésticos é mais ou menos definida, variando em função da sua concentração (que depende do consumo d’água), dos hábitos da população, do tipo de sistema de esgotamento e da natureza de eventuais outras contribuições além das domiciliares, mas em média apresentam as seguintes características:

Parametros	Concentração
Demanda bioquímica de Oxigênio (DBO) 5 dias 20º c	200 a 500 mg/l
Demanda química de oxigênio (DQO)	400 a 800 mg/l
Alcalinidade (em CaCO3)	110 a 170 mg/l
Cloretos:	20 a 75 mg/l
Sólidos totais:	700 a 1350 mg/l
Número de coliformes	105 a 106 por mililitro
Nitrogênio total:	35 a 85 mg/l
Sulfatos:	20 mg/l
Fósforo total	5 a 25 mg/l
pH	6,5 a 7,5
Óleos e graxas	55 a 170 mg/l

O esgoto pode ainda ser classificado de acordo com suas características físicas, químicas e biológicas, conforme a tabela abaixo.

Características	Parâmetros
Físicas	matéria sólida, temperatura, cor, odor, turbidez
Químicas	matéria orgânica, matéria inorgânica
Biológicas	bactérias, fungos, protozoários vírus, helmintos

Como as características físicas, químicas e biológicas são normalmente relacionadas com grandezas quantitativas, expressas quase sempre em forma de concentração (mg/l, g/m3, etc), a vazão influi diretamente na estimativa da massa de poluentes presente no esgoto.
A vazão de esgoto está condicionada à disponibilidade de água. O ideal para se estimar a quantidade de esgoto gerado numa comunidade é realizar um monitoramento durante no mínimo 1 ano para depois se determinar um valor médio. No entanto, na falta de informações específicas sobre a utilização de água em determinados locais ou comunidades, pode-se utilizar os dados da tabela abaixo:

Atividade/usuário	Unidade	Esgoto (l/d)
Residência (urbana)	pessoa	150
Residência (popular ou rural)	pessoa	120
Apartamento	pessoa	200
Escola (internato)	pessoa	150
Escola (externato)	pessoa	50
Hotel (sem cozinha e lavanderia)	pessoa	120
Hospital	Leito	250
Alojamento (provisório)	Pessoa	80
Fábrica (em geral)	Pessoa	70
Escritório e edifício público	Pessoa	50
Restaurante ou similar	Refeição	25
Cinema, teatro e templo	lugar	2
Fonte: ABNT

Por que devemos tratar os esgotos sanitários?

Deve-se tratar corretamente os esgotos devido à sua potencialidade de causar danos a saúde e ao meio ambiente.
A principal forma de contaminação se dá quando os esgotos, de forma direta ou indireta, atingem os corpos d’água superficiais ou subterrâneos. Quando um corpo d’água tem sua qualidade alterada, este fato reflete em toda as formas de vida que dependem daquela água.
Os danos poderão ser de ordem social, econômica e ambiental, com essas dimensões interferindo entre si.
É correto afirmar que a qualidade de vida depende da qualidade da água.

Figura: Modificada de Group Raindrops

Conseqüências de lançar os esgotos sem tratamento adequado no meio ambiente

• Problemas de natureza ambiental e ecológica, em que a presença da matéria orgânica dos esgotos acarreta uma depleção do oxigênio dissolvido na massa de água e reduz a vida aquática, assim como a possibilidade de ocorrer a eutrofização.
• Problemas de saúde pública, em que a presença de possíveis agentes transmissores de doenças de veiculação hídrica coloca em risco a saúde da população.

A redução do oxigênio num corpo d’água que recebe lançamentos de esgotos ocorre devido ao processo natural de decomposição da matéria orgânica pelosmicroorganismos decompositores, principalmente as bactérias, que para degradarem os compostos necessitam do oxigênio dissolvido na água para seu metabolismo.

Já a eutrofização ocorre quando há um crescimento excessivo de algas e outras plantas aquáticas devido ao aumento de nutrientes oriundos do esgoto, principalmente nitrogênio e fósforo. Esta proliferação de algas e plantas acarreta mudanças nas características do corpo d’água, tais como sabor e odor, toxidez, cor e turbidez. A cobertura da água pelas algas e plantas pode impedir a luz solar de penetrar no corpo líquido, interrompendo a produção de oxigênio pela fotossíntese, com posterior diminuição de oxigênio dissolvido.

Eutrofização

Em termos de saúde pública, as principais doenças transmitidas a partir dos esgotos são:

Doença	Modo de transmissão
Amebíase	Ingestão de água ou alimentos contaminados, moscas, mãos sujas.
Ancilostomose	Contato com o solo contaminado
Ascaridíase	Ingestão de ovos contidos no solo e nos alimentos.
Cólera	Ingestão de água ou alimentos contaminados, moscas, mãos sujas.
Diarréias infecciosas	Ingestão de água ou alimentos contaminados, moscas, mãos sujas.
Esquistossomose	Contato da pele ou mucosas com água
	contaminada.
Febre tifóide	Ingestão de águas ou alimentos contaminados, mãos sujas.
Febre paratifóide	Ingestão de águas ou alimentos contaminados, mãos sujas.
Giardíase	Através de mãos contaminadas por fezes contendo cistos; água e alimentos na transmissão indireta.
Hepatite infecciosa	Contaminação feco-oral; ingestão de água e alimentos contaminados.
Poliomelite	Indiretamente, através da ingestão de água contaminada; as moscas podem funcionar como vetores mecânicos.
Teníase	Carne de animais doentes (que se alimentaram de fezes); transferência direta da mão à boca; ingestão de água ou alimentos contaminados.

Alternativas individuais para tratar os esgotos sanitários

Um projeto racional de tratamento de esgotos domésticos necessita, como primeiro parâmetro para análise das alternativas a serem empregadas, um entendimento da capacidade depuradora do solo e dos corpos de água onde será lançado o efluente.
A capacidade receptora das águas, em harmonia com sua utilização, estabelecerá o grau de tratamento a que deverá ser submetido o efluente sanitário, de modo que o corpo d’água receptor não sofra alterações nos parâmetros sanitários de qualidade fixados para a região afetada pelo lançamento.
Os processos de tratamento individuais dos esgotos são formados, em última análise, por uma série de operações unitárias, que são empregadas pararemoção de substâncias indesejadas, ou para a transformação destas substâncias em outras mais aceitáveis.
Ao planejar um sistema de tratamento de esgoto é necessário levar em conta:

• Tipo de solo;
• Profundidade do lençol freático;
• Localização do sistema de tratamento;
• Número de pessoas X volume de efluente a ser tratado;
• Alternativas tecnológicas existentes;
• Área disponível ;
• Eficiência do sistema;
• Custo do sistema.

Os sistemas mais usuais de tratamento descentralizado de esgoto sanitário são os que utilizam normalmente as seguintes combinações de processos:

caixa de gordura* – tanque séptico – sumidouro ou valas de Infiltração

caixa de gordura* – tanque séptico – filtro anaeróbio ou vala de filtração – sumidouro ou valas de infiltração

caixa de gordura* – tanque séptico – filtro anaeróbio – filtro aeróbio - sumidouro ou valas de infiltração

caixa de gordura* – tanque séptico – zona de raízes

caixa de gordura* – tanque séptico – valas de filtração - sumidouro

* A caixa de gordura recebe apenas efluente da pia da cozinha e da pia da churrasqueira

A caixa de gordura tem como função reter a gordura proveniente da pia da cozinha e da pia da churrasqueira, pois a gordura vai com o tempo incrustando nas tubulações, produzindo mau-cheiro e até o entupimento destas. Além disso a gordura prejudica as outras etapas de tratamento do esgoto ao interferir nas características físico-químicas deste.

Já o tanque séptico tem a função de fazer o tratamento primário do esgoto doméstico. Consiste numa caixa impermeável que cria as melhores condições para separar a fase sólida da fase líquida, possibilitando um processo de fermentação biológica, que é a primeira etapa de degradação da matéria orgânica. Quando projetado e executado de forma correta diminui em até 30 % o potencial de poluição.
Os filtros possuem a função de receber o efluente do tanque séptico e dar continuidade ao processo, constituindo assim um nível secundário de tratamento. Nesta etapa a degradação da matéria orgânica se dá através da passagem do efluente da fossa séptica por uma camada de microorganismos (biofilme) que crescem aderidos na superfície do material que constitui o leito filtrante. O filtro será anaeróbio quando o biofilme se desenvolver num ambiente com ausência de oxigênio, e aeróbio quando o ambiente for suprido de oxigênio, normalmente de forma artificial (injetores de ar).

A cloração pode ser utilizada em todos os sistemas de tratamentos citados, pois a desinfecção pelo cloro elimina microorganismos patogênicos.

A vala de filtração é empregada normalmente quando o tempo de infiltração no solo não permite adotar outro sistema econômico. Consiste basicamente de duas canalizações de esgotos superpostas, com uma camada filtrante entre elas, sendo que a canalização de baixo funciona como um dreno para conduzir o efluente tratado a uma outra etapa ou para disposição final no solo ou corpo d’água.
O sistema de valas de infiltração consiste de um conjunto de canalizações assentado a uma profundidade racionalmente fixada, em um solo cujas características permitam a absorção do esgoto efluente da fossa séptica ou dos filtros conectados ao sistema. A percolação do líquido através do solo permite a mineralização dos esgotos, antes que o mesmo se transforme em fonte de contaminação das águas subterrâneas e de superfície.

Os sumidouros, também conhecidos como poços absorventes, recebe o efluente das etapas anteriores de tratamento e tem a função de possibilitar uma infiltração lenta deste efluente no solo. O processo é parecido com o que ocorre nas valas de infiltração, tendo como principal diferença o fato do sumidouro operar com uma profundidade maior e uma área superficial menor em relação às valas.

Os sistemas descentralizados de tratamento do esgoto sanitário devem ser usados sempre que não houver rede pública coletora de esgotos.
Mesmo onde existe rede púbica coletora, é indispensável a utilização da caixa de gordura, pelos argumentos já citados.
Os sistemas descentralizados se adequam a praticamente todas as situações. Mesmos nos casos mais críticos, onde o lençol freático for alto e houver pouca área disponível, é possível encontrar uma solução satisfatória tanto em termos econômicos como ambientais.

Não poluir o meio ambiente é um dever de todo cidadão. A conscientização ambiental é o primeiro passo para se construir uma sociedade que se desenvolva de maneira sustentável.

As principais características do biofiltro aerado submerso são: compacidade, alta concentração de biomassa ativa no volume reacional, idade do lodo elevada, pequena produção de lodo, resistência aos choques (hidráulicos e de carga orgânica) e possibilidade de cobertura evitando problemas com odores e impacto visual. Sendo assim o biofiltro apresenta-se como sistema de pós-tratamento mais indicado.

Constituído por um tanque com material para agregação de matéria, chamado de material suporte ou meio suporte, através do qual ar e efluente percorrem em regime permanente, o meio suporte é mantido sob total imersão pelo fluxo hidráulico, caracterizando-os como reatores trifásicos compostos por:

• Fase sólida: constituída pelo meio suporte e pelas colônias de microrganismos que nele se desenvolvem, sob a forma de um filme biológico (biofilme);
• Fase líquida: composta pelo líquido em permanente escoamento através do meio poroso;
• Fase gasosa: formada pela aeração artificial e, em reduzida escala, pelos gases subprodutos da atividade biológica.

Associados em série a reatores UASB, os biofiltros aerados submersos, vêm recentemente sendo utilizados como unidades de pós-tratamento de efluentes em pequenos e médios Municípios.
Os biofiltros podem se constituir numa excelente opção de pós-tratamento de reatores UASB devido a sua capacidade de remover os compostos solúveis e reter as partículas em suspensão do efluente anaeróbio no mesmo reator, caracterizando assim uma etapa de polimento do efluente.

Foto de esquematização de um aterro sanitário.

De acordo com a Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT), Aterro Sanitário de resíduos sólidos urbanos consiste na técnica de disposição de resíduos sólidos urbanos no solo, sem causar danos ou riscos à saúde pública e à segurança, minimizando os impactos ambientais, método este que utiliza princípios de engenharia para confinar os resíduos sólidos à menor área possível e reduzi-los ao menor volume permissível, cobrindo-os com uma camada de terra na conclusão de cada jornada de trabalho ou a intervalos menores se for necessário (1984).
Para adotar um sistema de destinação final dos resíduos sólidos em aterro sanitário primeiramente deve-se fazer um estudo para a escolha da área a ser implantado o aterro, tendo em vista que um aterro sanitário ocupa grandes áreas variando com a população da região; um estudo de impacto ambiental torna-se necessário onde será feita uma simulação dos impactos que esta obra gerará em toda região, levando-se em conta fatores sócio-econômicos, as legislações vigentes, poluição visual e atmosférica, a flora e a fauna, fatores hidrogeológicos, meteorológicos, relevo e a geologia da região.
Método que utiliza princípios de engenharia para confinar resíduos sólidos à menor área possível e reduzí-los ao menor volume possível, cobrindo-os com uma camada de terra na conclusão da jornada de trabalho ou a intervalos menores, se necessário (IPT, 1995).

Os aterros sanitários apresentam em geral a seguinte configuração:

1. Setor de preparação;
2. Setor de Execução
3. Setor Concluído.

Alguns aterros desenvolvem esses setores concomitantes em várias áreas, outros de menor porte desenvolvem cada setor
de cada vez. Na preparação da área são realizados, basicamente, a impermeabilização e o nivelamento do terreno, as obras de drenagem para captação do chorume (ou percolado) para conduzi-lo ao tratamento, além das vias de circulação. As áreas limítrofes do aterro devem apresentar uma cerca viva para evitar ou diminuir a proliferação de odores e a poluição visual.

Foto do acondicionamento do lixo em aterro sanitário

Na execução os resíduos são separados de acordo com suas características e depositados separadamente. Antes de ser depositado todo o resíduo é pesado, com a finalidade de acompanhamento da quantidade de suporte do aterro. Os resíduos que produzem material percolado são geralmen e revestidos por uma camada selante.

Foto de um Aterro Sanitário no final de sua vida útil.

Atingida a capacidade de disposição de resíduos em um setor do aterro, esse é revegetado, com os resíduos sendo então depositados em outro setor. Ao longo dos trabalhos de disposição e mesmo após a conclusão de um setor do aterro, os gases produzidos pela decomposição do lixo devem ser queimados e os percolados devem ser captados. Em complemento, também devem ser realizadas obras de drenagem das águas pluviais.

Os setores concluídos devem ser objeto de contínuo e permanente monitoramento para avaliar as obras de captação dos percolados e as obras de drenagem das águas superficiais, avaliar o sistema de queima dos gases e a eficiência dos trabalhos de revegetação. Nesse sentido, segundo IPT (1995), as seguintes técnicas de monitoramento são geralmente utilizadas: piezometria, poços de monitoramento, inclinômetro, marcos superficiais e controle da vazão.

A compostagem é uma técnica milenar, praticada pelos chineses há mais de cinco mil anos. Nada muito diferente do que natureza faz há bilhões de anos desde que surgiram os primeiros microorganismos decompositores.
Tradicionalmente a compostagem é vista como uma prática usual em propriedades rurais e centrais de reciclagem de resíduos.

No primeiro caso é uma estratégia do agricultor para transformar os resíduos agrícolas em adubos essenciais para a prática da agricultura orgânica. No segundo é uma necessidade administrativa, que tem a intenção de diminuir o volume do material a ser gerenciado além de estabilizar um material poluente.
O lixo industrial e doméstico se enquadra no sentido mais abrangente de poluição, mas quando analisado sob diversos aspectos, pode também ser visto como um problema social ou, ao contrário, como uma solução, ou pelo menos, paliativo para vários outros problemas.
É um processo biológico aeróbio de decomposição e estabilização da matéria orgânica, sob condições controladas que permitam o desenvolvimento de temperaturas termofílicas como resultado de um calor produzido biologicamente, para produzir um produto final que é estável, livre de patogênicos e de sementes de plantas, e que pode ser aplicado ao solo” (Haug 1993).

Foto ciclo produtivo da matéria orgânica para compostagem

A compostagem é essencial na redução de resíduos domésticos. Ela pode ser feita sem muitos gastos em qualquer domicílio e produz o composto fertilizante ou húmus, que pode beneficiar o meio ambiente como fertilizante natural em jardins e na agricultura.

O produto final da denominado de composto orgânico (ou húmus), o qual pode ser utilizado como um condicionador do solo, melhorando as características do mesmo. É importante lembrar que o composto orgânico não substitui totalmente a utilização do adubo químico (minerais ou inorgânicos), pois este possui maior quantidade de nutrientes (basicamente nitrogênio, fósforo e potássio) que aquele.

Foto de Leiras de compostagem. Fazenda experimental da Embrapa.

O sucesso da aplicação deste processo depende da produção de um composto de boa qualidade para que o mesmo tenha boa aceitação no mercado, para isto faz-se necessário além do correto dimensionamento do sistema por pessoal qualificado, um controle constante de parâmetros como: umidade, temperatura, oxigenação, concentração de nutrientes e pH. Uma triagem do resíduo da população procurando separar deste somente a parte orgânica é um pré-requisito ao sistema.

Vantagens da Compostagem:

• Melhora da saúde do solo. A matéria orgânica composta se liga às partículas (areia, limo e argila), ajudando na retenção e drenagem do solo melhorando sua aeração;
• Aumenta a capacidade de infiltração de água, reduzindo a erosão;
• Dificulta ou impede a germinação de sementes de plantas invasoras;
• Aumenta o numero de minhocas, insetos e microorganismos desejáveis, devido a presença de matéria orgânica, reduzindo a incidência de doenças de plantas;
• Mantêm a temperatura e os níveis de acidez do solo;
• Ativa a vida do solo, favorecendo a reprodução de microorganismos benéficos às culturas agrícolas;
• Possibilita a resolução do problema da deposição final de grande parte dos resíduos sólidos urbanos.
• Redução do lixo destinado ao aterro, com a conseqüente economia com os custos de aterro e aumento de sua vida útil;
• Aproveitamento agrícola da matéria orgânica;
• Processo ambientalmente seguro;
• Eliminação de patógenos;
• Economia de tratamento de efluentes.

Possíveis problemas da compostagem: Produção de odores, produção de biogás, riscos para a saúde pública, presença de metais pesados.

Etapas da Decomposição

Primeira fase

a) Normalmente denominada decomposição: ocorre a decomposição da matéria orgânica facilmente degradável, como por exemplo, carboidratos.

b) A temperatura pode chegar a 65-70ºC. Nesta temperatura, durante um período de cerca de 15 dias, é possível eliminar as bactérias patogênicas, como por exemplo, as salmonelas, ervas - inclusive as daninhas, ovos de parasitas, larvas de insetos, etc.

c) Esta fase demora de 10 a 15 dias. É comum colocar sobre o material uma camada de cerca de 10-30 cm de composto maduro para manter o euilíbrio interno do material (sem perda de calor e umidade).

d) Nesta faze, proteínas, aminoácidos, lipídios e carboidratos são rapidamente decompostos em água, gás carbônico e nutrientes (compostos de nitrogênio, fósforo, etc.) pelos microorganismos, liberando calor.

e) Temperaturas acima de 75º indicam condições inadequadas e podem causar a produção de odores, devendo ser evitadas. Nesta temperatura, ocorrem reações químicas no processo e não mais ação biológica por microorganismos termófilo.

Segunda fase

a) A fase de semimaturação: os participantes freqüentes desta fase são as bactérias, actinomicetos e fungos. A temperatura fica na faixa de 45 - 30ºC e o tempo pode variar de 2 a 4 meses.

Terceira fase

a) A fase de maturação/humificação: nesta fase, celulose e lignina são transformados em substâncias húmicas, que caracterizam o composto, pelos pequenos animais do solo como por exemplo às minhocas. A temperatura cai na faixa de 25-30ºC.

b) O húmus (composto) é um tipo de matéria orgânica mais resistente à decomposição pelos microorganismos. No solo, as substâncias húmicas vão sendo lentamente decompostas pelos microorganismos e liberando nutrientes que são utilizados pelas raízes das plantas.