O EMPREGO DE WETLAND PARA O TRATAMENTO DE ESGOTOS DOMÉSTICOS BRUTO
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1 O EMPREGO DE WETLAND PARA O TRATAMENTO DE ESGOTOS DOMÉSTICOS BRUTO Maria das Graças de Castro Reis (1) Engenheira Sanitarista, Chefe da Divisão Técnica do Serviço Autônomo de Água e Esgoto SAAE de Alagoinhas-Bahia. Silvio Roberto Magalhães Orrico Engenheiro Civil, MSc. pela Victoria University of Manchester-Inglaterra, Professor da Universidade Estadual de Feira de Santana Departamento de Tecnologia. Marcelo Medeiros Martins Engenheiro Civil, Engenheiro da Divisão Técnica do SAAE de Alagoinhas. Luiz Roberto Santos Moraes Engenheiro Civil e Sanitarista, M.Sc. em Engenharia Sanitária (IHE/Delft University of Technology, Holanda), Ph.D em Saúde Ambiental (LSHTM/University of London, Inglaterra), Professor Titular em Saneamento e Pesquisador da Escola Politécnica da UFBA. Ricardo Silveira Bernardes Engenheiro Civil, Ph.D pela Wageningen Agricultural University-Holanda, Professor Adjunto do Departamento de Engenharia Civil e Ambiental da Universidade de Brasília UnB. Glenda Barbosa de Melo Engenheira Eletricista, Diretora Geral do SAAE de Alagoinhas no período de janeiro de 2001 a fevereiro de (1) Endereço: Largo da Independência, s/n, CEP , Alagoinhas BA; Tel.: (75) ; tecnica.saae@alagoinhas.com.br
2 RESUMO O presente trabalho objetiva apresentar um estudo sobre soluções simplificadas para o tratamento de esgoto em áreas da cidade onde o mesmo é conduzido por sistema separador absoluto ou sistema misto. Um sistema de tratamento composto de Caixa de Areia e de Wetland foi implantado para tratar esgoto bruto de uma população de cerca de habitantes. O sistema foi operado por 5 meses e verificou-se que o mesmo apresenta um desempenho na redução da matéria orgânica, sólidos suspensos e turbidez de 73%, 71% e 54%, respectivamente. Não houve redução significativa de microrganismos patogênicos. O emprego de sistemas semelhantes a este, em pontos de lançamento de esgoto doméstico em corpos d água atenuaria significativamente seus impactos nos corpos hídricos melhorando a qualidade das suas águas, especialmente no aspecto da promoção da vida aquática e da redução do processo de assoreamento. Palavras-chave: Tratamento de esgoto; sistemas de baixo custo; wetland INTRODUÇÃO Na cidade de Alagoinhas, até o ano de 2001, o sistema de esgotamento sanitário atendia a apenas 1,5% da população, enquanto o sistema de abastecimento de água atendia a 98% da população urbana. A solução adotada para o esgotamento sanitário, na maioria das residências, era o emprego da fossa séptica seguida pelo lançamento na rede pública de água pluvial, ou simplesmente a céu aberto em valas das ruas da cidade. Em 2001, o Serviço Autônomo de Água e Esgoto de Alagoinhas SAAE iniciou um programa de implantação de sistema de esgotamento sanitário na cidade com vista à redução deste déficit de aproximadamente habitantes. Porém a implantação de sistemas de esgotamento sanitário demanda um aporte de grandes recursos financeiros e um razoável tempo para se concluir as ligações domiciliares e o conseqüente início de operação. Em face dessa situação, o SAAE optou pela priorização da implantação de sistema de esgotamento sanitário em áreas periféricas onde o esgoto ainda corre a céu aberto, e, para as áreas onde o esgoto é atualmente encaminhado para a rede de drenagem pluvial, optou-se pelo estudo de soluções que reduzissem a carga poluidora lançada nos corpos d água da cidade. Dentre as alternativas de tratamentos simplificados para redução da carga poluidora dos esgotos domésticos encaminhados pela rede de drenagem de águas pluviais, pesquisou-se a possibilidade do emprego de unidades de Wetland para tratar o esgoto in natura lançado
3 pela rede de drenagem. O sistema de tratamento com Wetland tem sido utilizado na Europa (VYZAMAL e outros, 1998) há mais de 15 anos, obtendo-se altas taxas de eficiências de remoção da matéria orgânica, Fósforo e Nitrogênio. Atualmente, a literatura técnica brasileira, embasada já em experimentos de campo tem proposto o tratamento do tipo Wetland com uma alternativa de pós-tratamento de reatores anaeróbios. Um estudo realizado por Sezerino e Philippi (2000), com um sistema de tratamento composto de Tanque Séptico seguido por Wetland, indica uma eficiência de remoção de 87% da matéria orgânica e de 99,96% de coliformes fecais. Wetland como pós-tratamento de Reatores Anaeróbios de Fluxo Ascendente-RAFA foi também verificado em estudos apresentados por Chernicharo (2001). Face à sua simplicidade construtiva e operacional essa unidade poderia ser também utilizada como tratamento primário de esgotos provenientes de redes de esgotamento sanitário do tipo misto melhorando assim a qualidade do corpo d água e postergando investimentos que poderiam ser utilizados em áreas com maior prioridade de implantação de infra-estrutura sanitária. OBJETIVO O presente estudo tem como objetivo avaliar as condições de operacionalidade de uma unidade Wetland utilizada para o tratamento de esgoto doméstico in natura num bairro da cidade de Alagoinhas-Bahia. METODOLOGIA Durante a construção de um sistema de esgotamento sanitário do tipo separador absoluto em um bairro da cidade de Alagoinhas, no qual previa-se uma estação de tratamento composta de Caixa de Areia, Reator Anaeróbio de Fluxo Ascendente e Wetland, implantou-se inicialmente apenas a Caixa de Areia e a unidade de Wetland, esta, com 25 metros de comprimento, 10 metros de largura e 90cm de profundidade preenchida com pedra de diâmetro variando entre 5 e 20cm. Foram implantados pontos para coleta de amostra no início, meio e final da unidade com o objetivo de verificar a eficiência de remoção de poluentes no sentido longitudinal do fluxo do tratamento. Conforme o cronograma de construção do Sistema de Esgotamento Sanitário, a unidade de Wetland foi prevista para funcionar durante 9 meses, recebendo o esgoto bruto de 550 residências (2.470 habitantes) correspondente à primeira fase de implantação. Ao final deste
4 período, estarão conectadas ao sistema de esgotamento sanitário, mais 510 residências e o RAFA estará concluído recebendo a totalidade dos esgotos desse sistema. A vazão média afluente à unidade de tratamento foi de 2,7 L/s correspondendo a uma taxa de aplicação foi aproximadamente 0,9 m 3 /m 2 /dia. O custo de implantação desse sistema (não incluído a compra da área) foi de R$ ,00 o que equivale a um custo per capita de R$5,9/hab. Após um mês de funcionamento do sistema, foi feita a primeira amostragem seguindo a campanha por mais cinco meses. As amostras foram coletadas à montante da Caixa de Areia, na entrada e na saída da Wetland. Os parâmetros analisados foram DBO 5, DQO, Sólidos Totais, Sólidos Totais, Turbidez, ph, Coliformes Totais e Fecais.
5 RESULTADOS e DISCUSSÃO Os resultados das eficiências de remoção de parâmetros físico-químicos e bacteriológicos são apresentados na Tabela 1 a seguir: Tabela 1. Valores médios de Coliformes Fecais, Coliformes Totais, Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO), Demanda Química de Oxigênio (DQO), Sólidos Suspensos (SS), e Turbidez no sistema Caixa de Areia/ Wetland, Alagoinhas, Parâmetros Eficiência de Remoção (%) Entrada da Caixa de Areia Entrada da wetland Saída da wetland Coliforme Fecal 4,5 x ,3 x ,6 x 10 5 (NMP) Coliforme Total 5,0 x ,4 x ,4 x 10 5 (NMP) DBO (mg/l) 601,6 598,3 162,3 DQO (mg/l) 1.121, ,5 215,5 OD (mg/l) 0,8 1,1 1,7 ph 6,8 6,9 7,0 S. Suspenso (mg/l) 699,0 419,5 74,3 S. Totais (mg/l) 2.204, ,8 620,5 Turbidez (UNT) 232,8 205,0 105,6 Tabela 2. Eficiência média de remoção de Coliformes Fecais, Coliformes Totais, Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO), Demanda Química de Oxigênio (DQO), Sólidos Suspensos (SS) e Turbidez no sistema Caixa de Areia/ Wetland, Alagoinhas, Parâmetros Eficiência de Remoção (%) wetland caixa de areia e wetland Coliforme Fecal 40,1 42,9 Coliforme Total 55,5 51,5 DBO 72,9 73,0 DQO 80,4 80,8 S. Suspenso 60,5 71,8 Turbidez 48,4 54,7
6 As eficiências de remoção encontradas indicam que uma unidade de tratamento do tipo Wetland para esgotos in natura, apresenta uma baixa eficiência de remoção dos microrganismos patogênicos, porém a eficiência de redução da matéria orgânica, dos sólidos suspensos sendo superior a 70%, pode ser equivalente a uma unidade de tratamento primária. Os valores encontrados indicam uma redução da matéria orgânica em 73% de DBO 5 e de 73% de DQO. A remoção de sólidos suspensos e da turbidez foram, respectivamente, 71,8% em 54,7%. A redução de coliformes fecais e totais foi inferior a 50%. Experimentos com água de um rio urbano com contribuições de esgoto doméstico realizados por de Meira et alli (2001) indicaram uma eficiência de remoção de DBO de 83% e de Coliforme Fecal de 98%. Nesta situação a DBO afluente era de 18 mg/l, enquanto no presente experimento a DBO afluente foi em média 601mg/l, o que reduz as possibilidades de condições aeróbias em que o decaimento bacteriano seria maior. O emprego de sistemas semelhantes a este, em pontos de lançamento de esgoto doméstico em corpos d água, quer sejam provenientes de rede do tipo separador absoluto ou de sistemas mistos (muito freqüente nas cidades do interior da Bahia), atenuaria significativamente seus impactos nos corpos hídricos melhorando a qualidade das suas águas, especialmente no aspecto da promoção da vida aquática e da redução do processo de assoreamento. Essa melhoria possibilita também o aumento da velocidade do decaimento bacteriano, pela menor turbidez e pela maior concentração de oxigênio dissolvido, reduzindo assim as extensões de trechos de rios com qualidade das suas águas em desacordo à Resolução CONAMA 20/86. Numa seqüência de investimento, essa unidade que inicialmente seria um pré-tratamento, após uma futura implantação de outras unidades, a mesma passaria a funcionar como póstratamento. Alternativas de tratamento como essa se inclui na condição de uma gradualismo (e não de solução provisória) nas ações de saneamento. Investimentos da ordem de R$15,00 por habitante podem trazer como benefício uma redução de 70% na remoção da DBO de lançamento num corpo receptor, podendo assim se estender este benefício em uma maior área de esgotamento sanitário. CONCLUSÃO A implantação de Wetland à montante do lançamento requer áreas e custos menores, podendo ser considerada como uma gradualização da solução do saneamento, otimizando os
7 recursos destinados ao saneamento ambiental com resultados de melhoria na qualidade ambiental da cidade. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 1. CHERNICARO, Carlos A. de L. Pós-tratamento de efluentes de reatores anaeróbios. Rio de Janeiro: ABES, p. (Projeto PROSAB) 2. MEIRA, Celeide Maria Belmont Sabino; CEBALLOS, Beatriz Susana Ovruski; SOUSA, José Tavares de; KONIG Annemarie. Wetlands vegetados no polimento de águas superficiais poluídas: primeiros resultados. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA SANITÁRIA E AMBIENTAL, , João Pessoa. Anais. Rio de Janeiro: ABES, CD-ROM. 3. SEZERINO, Pablo Heleno; PHILIPPI, Luiz Sérgio. Utilização de um sistema experimental por meio de Wetland construído no tratamento de esgotos domésticos pós tanque séptico. In: SIMPÓSIO LUSO-BRASILEIRO DE ENGENHARIA SANITÁRIA E AMBIENTAL, IX., 2000, Porto Seguro. Anais Rio de Janeiro: ABES, CD- ROM. 4. VYMAZAL, J.; BRIX H.; COOPER P. F.; GREEN M. B.; HARBEL R. Constructed Wetland s for wastewater treatment in Europe. Leiden: Backhuys Publishers, p.
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