JOSÉ DANIEL JALES SILVA DESCRIÇÃO DOS SISTEMAS DE TRATAMENTO DE ESGOTO DE CONDOMÍNIOS RESIDENCIAIS HORIZONTAIS DA CIDADE DE MOSSORÓ/RN

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1 UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO SEMI-ÁRIDO DEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS AMBIENTAIS E TECNOLÓGICAS CURSO DE ENGENHARIA CIVIL JOSÉ DANIEL JALES SILVA DESCRIÇÃO DOS SISTEMAS DE TRATAMENTO DE ESGOTO DE CONDOMÍNIOS RESIDENCIAIS HORIZONTAIS DA CIDADE DE MOSSORÓ/RN MOSSORÓ-RN 2014

2 JOSÉ DANIEL JALES SILVA DESCRIÇÃO DOS SISTEMAS DE TRATAMENTO DE ESGOTO DE CONDOMÍNIOS RESIDENCIAIS HORIZONTAIS DA CIDADE DE MOSSORÓ/RN Monografia apresentada à Universidade Federal Rural do Semi-árido UFERSA, Departamento de Ciências Ambientais e Tecnológicas para a obtenção do título de Graduado em Engenharia Civil. Orientadora: Prof.(a) Msc. Maria Josicleide Felipe Guedes. MOSSORÓ-RN 2014

3 O conteúdo desta obra é de inteira responsabilidade de seus autores Dados Internacionais de Catalogação na Publicação (CIP) Biblioteca Central Orlando Teixeira (BCOT) Setor de Informação e Referência S586d Silva, José Daniel Jales. Descrição dos sistemas de tratamento de esgoto de condomínios residenciais horizontais da cidade de Mossoró/RN./ José Daniel Jales Silva -- Mossoró, f.: il. Orientadora: Profª Ma. Maria Josicleide Felipe Guedes Monografia (Graduação em Engenharia Civil) Universidade Federal Rural do Semi-Árido. Pró-Reitoria de Graduação. 1. Tratamento de efluentes sanitários. 2. Condomínios residenciais horizontais Mossoró/RN. 3. Saneamento básico. I. Título. RN/UFERSA/BCOT / CDD: Bibliotecária: Vanessa Christiane Alves de Souza Borba CRB-15/452

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5 AGRADECIMENTOS Acima de tudo a Deus pelo dom da vida. Aos meus pais, Francisco José da Silva e Dalvair Almeida Jales Silva, que sempre me ensinaram o valor da honestidade e da dignidade, e aos meus irmãos, Arthur Jales Silva e Jéssica Luara Daluz Jales Silva, que foram de fundamental importância para a realização deste trabalho. Aos amigos que estiveram presentes em todas as situações, pela incondicional e fundamental ajuda para a realização desta pesquisa e pela convivência marcada por consideração, bom humor, engenhosidade e ensinamentos de vida. À minha orientadora, Maria Josicleide Felipe Guedes pela paciência, amizade, compreensão e confiança em mim depositados, bem como pelos preciosos ensinamentos que serviram de guia para cada etapa. À Secretaria de Gestão Ambiental da Prefeitura de Mossoró, na pessoa do secretário Francidaule Amorim, por toda sua atenção e ajuda, disponibilizando e ensinando sobre as legislações vigentes no município que se enquadram no assunto. À Companhia de Águas e Esgotos do Rio Grande do Norte, na pessoa do Gerente regional Neilton, por sua solidariedade e ajuda a fim de explicar o sistema de esgotamento sanitário da cidade de Mossoró. À cada porteiro, administrador e responsável técnico dos condomínios estudados por todo o suporte e apoio prestados durante as visitas, disponibilizando materiais e informações e auxiliando a construção do acervo fotográfico da pesquisa.

6 RESUMO A exploração dos recursos naturais de forma descontrolada, como a água, tem gerado uma crise socioambiental profunda que pode se tornar um dos grandes problemas do futuro. O tratamento dos esgotos visa, diante deste contexto, não somente proporcionar um destino adequado e mitigar os impactos ambientais causados pela disposição final inadequada, mas também diminuir a demanda de água através da sua reutilização, após tratamento. Empreendimentos como grandes condomínios horizontais tem se tornado alvo dos órgãos ambientais, uma vez que sua grande concentração de moradores potencializam os riscos de poluição. Dentro deste ambiente, selecionou-se a cidade de Mossoró, Rio Grande do Norte, como caso de estudo desta monografia. Diversas são as técnicas utilizadas para tratamento e disposição dos efluentes sanitários englobando sistemas que vão desde preliminares, primários e secundários, para a remoção de sólidos grosseiros e matéria orgânica, até terciários, para a remoção de poluentes específicos. As soluções individuais ou coletivas devem seguir os parâmetros contidos nas normas técnicas vigentes e propiciar uma remoção eficiente e que se adeque a cada tipo de edificação. Através de levantamentos bibliográficos, visitas aos empreendimentos, entrevistas com administradores e responsáveis técnicos, aplicação de check list, fluxograma e registros fotográficos tornou-se possível o conhecimento sobre as soluções adotadas nos condomínios residenciais fechados da cidade, setor tipicamente em expansão, bem como sobre a abrangência dos sistemas de saneamento básico da cidade. A grande maioria dos empreendimentos optou, por não serem atendidos pela infraestrutura de esgotamento do município, por sistemas individuais, exclusivamente, fossa e sumidouro, alguns destes que apresentaram irregularidades em sua execução, para o tratamento de seus esgotos, com exceção dos Condomínios Quintas do Lago e Gênesis que implantaram Estações de Tratamento de Esgotos (ETE), sendo a primeira através de lodos ativados de aeração prolongada e a última tratamento anaeróbio com reuso para rega de plantas, tendo sido desativada por problemas operacionais. Aqueles abrangidos pela rede da concessionária local, devido ao menor custo e maior facilidade de implantação interligaram suas malhas ao sistema, passando seus moradores a pagarem uma taxa adicional relativa ao serviço, que embora tenha se expandindo muito ultimamente, ainda necessita de grandes investimentos para atingir índices ideais. Palavras Chave: Tratamento de efluentes sanitários. Condomínios residenciais horizontais. Saneamento básico.

7 LISTA DE FIGURAS Figura 1. População residente, por situação de domicílio no Brasil 1991/ Figura 2. Espaço de regulamentação da legislação e sua interação com o sistema ambiental. 23 Figura 3. Hidrograma típico da vazão afluente a uma estação de tratamento de esgotos Figura 4. Distribuição aproximada de sólidos do esgoto bruto Figura 5. Principais variantes de esgotamento sanitário Figura 6. Lançamentos nos corpos de água advindos dos diferentes tipos de esgotamento sanitário e de drenagem pluvial Figura 7. Gradeamento de uma ETE Figura 8. Desarenador convencional de uma ETE Figura 9. Decantador circular Figura 10. Funcionamento geral de um tanque séptico Figura 11. Lagoas de Estabilização Figura 12. Fluxograma de sistema de lodos ativados convencional Figura 13. Fluxograma de sistema de lodo ativado com aeração prolongada Figura 14. Localização do município de Mossoró Figura 15. Bacias Hidrográficas do Estado do Rio Grande do Norte Figura 16. Vista de satélite do sistema de lagoas da ETE de Cajazeiras Figura 17. Localização dos Condomínios Fechados abordados Figura 18. Condomínio Veronique Figura 19. Layout do Condomínio Veronique com planta de situação Figura 20. Área de entrada do Condomínio Quintas do Lago Figura 21. Layout do Quintas do Lago Figura 22. Estação de tratamento de água do condomínio Alphaville Figura 23. Vista de área de entrada do Alphaville Figura 24. Layout do condomínio Figura 25. Planta conceitual do Condomínio Sunville Figura 26. Condomínio Sunville Figura 27. Vista interna do Condomínio Gênesis Figura 28. Ninho Residencial Figura 29. Layout de Implantação do Ninho Residencial Figura 30. Entrada do Condomínio Ecoville

8 Figura 31. Fluxograma para caracterização do sistema de esgotamento sanitário Figura 32. Dimensionamento do tanque séptico padrão Figura 33. Dimensionamento do sumidouro padrão Figura 34. Localização da ETE do Condomínio Quintas do Lago Figura 35. Tanque de recalque Figura 36. Reator aeróbio Figura 37. Equipamento de radiação ultravioleta Figura 38. Leitos de Secagem Figura 39. Layout da ETE Figura 40. Estação elevatória do condomínio Alphaville Figura 41. Reservatório de recalque da EEE do condomínio Alphaville Figura 42. Sumidouro em execução em uma residência do Veronique Figura 43. Exemplo de fossa séptica executado em residência do Ninho Residencial Figura 44. Sistema de fossa séptica em residência do Ecoville Figura 45. ETE do Condomínio Gênesis Figura 46. Casa de máquinas da ETE do Condomínio Gênesis Figura 47. Tecnologia adotada, por variante do sistema de esgotamento Figura 48. Porcentagem de cada solução adotada

9 LISTA DE TABELAS Tabela 1. Níveis de atendimento de água e esgoto dos prestadores de serviços participantes do SNIS em 2011, segundo região geográfica e Brasil Tabela 2. Características dos principais níveis de tratamento dos esgotos Tabela 3. Eficiência de remoção de poluentes de alguns sistemas Tabela 4. Resumo do regime de operação de equipamentos Operação Normal Tabela 5. Valores médios para condições normais de operação

10 SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO OBJETIVOS OBJETIVO GERAL OBJETIVOS ESPECÍFICOS REVISÃO DE LITERATURA O FENÔMENO DA URBANIZAÇÃO A GESTÃO URBANA SUSTENTÁVEL CONDOMÍNIOS RESIDENCIAIS HORIZONTAIS FECHADOS Legislação aplicável e imposições limitadoras RECURSOS HÍDRICOS Escassez de água Saneamento básico no Brasil Aspectos legais e institucionais relacionados ao saneamento no Brasil Medidas de conservação e uso racional da água Reuso de água DEFINIÇÃO E CARACTERIZAÇÃO DOS ESGOTOS Características físicas dos esgotos domésticos Características químicas dos esgotos domésticos Características biológicas de esgotos domésticos Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO) SISTEMA DE ESGOTAMENTO SANITÁRIO Tipos de esgotamento sanitário Sistema individual Sistema coletivo ou sistema dinâmico Sistema separador absoluto Unidades do sistema convencional TRATAMENTO DOS ESGOTOS Classificação dos processos Tratamento preliminar Remoção de sólidos grosseiros Remoção de areia Tratamento primário... 39

11 Tanques de sedimentação primária ou clarificadores Tanque séptico Digestão, secagem e disposição dos lodos Tratamento secundário Sistemas de disposição sobre o solo Sumidouros Lagoas de estabilização Tratamentos anaeróbios Sistemas de lodos ativados e variantes Reatores aeróbios com biofilmes Tratamento terciário Ultravioleta Tratamento e disposição final do lodo Desidratação Disposição final do lodo ESCOLHA DO TIPO DE TRATAMENTO ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE ESGOTOS (ETE) Custos da ETE Área e localização da ETE CASO DE ESTUDO CARACTERIZAÇÃO DO NÚCLEO URBANO CASO DE ESTUDO SISTEMA DE ESGOTAMENTO SANITÁRIO DE MOSSORÓ ETE Cajazeiras LEGISLAÇÃO AMBIENTAL E LICENCIAMENTO DE CONDOMÍNIOS DESCRIÇÃO DOS CONDOMÍNIOS ABORDADOS NA PESQUISA METODOLOGIA LEVANTAMENTO BIBLIOGRÁFICO ELABORAÇÃO DE CHECK LIST E FLUXOGRAMA ANÁLISE DOS SISTEMAS DE ESGOTAMENTO SANITÁRIO DOS CONDOMÍNIOS Avaliação do dimensionamento dos sistemas de tanque séptico seguido de sumidouro Tanque Séptico... 88

12 Sumidouro RESULTADOS DIMENSIONAMENTO DE UM SISTEMA PADRÃO DE TANQUE SÉPTICO E SUMIDOURO DESCRIÇÃO DOS SISTEMAS DE ESGOTAMENTO SANITÁRIO RESUMO DAS SOLUÇÕES ENCONTRADAS NOS EMPREENDIMENTOS CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES CONCLUSÕES RECOMENDAÇÕES REFERÊNCIAS ANEXOS

13 11 1 INTRODUÇÃO Segundo Mohamed (2001) apud Oliveira (2004) a legislação, os consumidores e a própria sociedade tem pressionado o governo, as empresas e os demais participantes da sociedade quanto às suas responsabilidades ambientais, visando um maior comprometimento com os recursos naturais. A exploração destes recursos de forma descontrolada, como a água, tem gerado uma crise socioambiental bastante profunda que pode se tornar um dos grandes problemas deste século (BACCI; PATACA, 2008 apud GUEDES, 2009). É diante desta problemática onde está inserida a ótica do tratamento de efluentes, que surge como uma solução à demanda hídrica e à preservação do meio ambiente. Conforme Nuvolari (2011) já são conhecidas inúmeras opções de tratamentos dos esgotos, cada uma com suas vantagens e desvantagens do ponto de vista de área necessária, eficiência, custos e complexidade. Cada cidade, com suas características próprias é que irá ditar a técnica ou as técnicas a serem escolhidas. Sperling (2005) afirma que a remoção dos poluentes no tratamento está associada ao seu nível e eficiência, sendo classificados em preliminar, primário, secundário ou terciário. O tratamento preliminar visa a remoção de sólidos grosseiros e juntamente com o tratamento primário, que retira sólidos sedimentáveis e parte da matéria orgânica, utilizam mecanismos de caráter físico para a esta remoção. O tratamento secundário se utiliza de processos biológicos para a remoção de matéria orgânica e eventualmente nutrientes, ficando a cargo do tratamento terciário apenas a remoção de poluentes específicos (ou que não foram retirados na etapa anterior). Nas últimas décadas, a crescente urbanização e a busca por moradias cada vez mais seguras, e que proporcionem uma melhor qualidade de vida, levou o mercado imobiliário a investir de forma maciça na construção de condomínios fechados. A escassez de água e a legislação ambiental cada vez mais restrita vem obrigando as empresas a já incluírem em seus projetos alternativas de gerenciamento e tratamento das águas e esgotos gerados. Na cidade de Mossoró, nos últimos anos, diversos empreendimentos caracterizados como condomínios residenciais de grande porte tem se instalado, principalmente nas regiões mais periféricas, gerando uma nova problemática sobre a coleta, tratamento e destinação final dos esgotos gerados por seus moradores, bem como da abrangência dos serviços de saneamento básico da cidade. Em virtude desta situação desenvolveu-se no presente trabalho um estudo de caso que engloba o levantamento e caracterização dos sistemas de tratamento de águas residuárias em

14 12 condomínios horizontais fechados na cidade de Mossoró-RN. Evidenciando também aspectos relacionados ao cumprimento da legislação ambiental vigente para empreendimentos deste porte na cidade, às soluções adotadas e avaliação da escolha e eficiência destes sistemas, dando ênfase ao condomínio residencial Quintas do Lago. O trabalho contribui para o conhecimento a respeito do desenvolvimento urbano e como este está integrado às práticas corretas difundidas nas legislações ambientais e visa servir de bibliografia para obras futuras bem como para empreendimentos que possam surgir e que sigam fielmente os conceitos de um crescimento urbano regrado e bem planejado.

15 13 2 OBJETIVOS 2.1 OBJETIVO GERAL Promover uma caracterização dos sistemas de tratamento de esgotos adotados por condomínios residenciais horizontais na cidade de Mossoró-RN. 2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS Realizar um levantamento bibliográfico sobre os principais tipos de tratamento de esgoto já consolidados; Desenvolver uma tabela implementada para o dimensionamento das unidades de um sistema de tanque séptico seguido de sumidouro, visando a avaliação da conformidade dos sistemas executados. Avaliar a viabilidade de implantação dos sistemas, dado seus aspectos operacionais e porte dos empreendimentos.

16 14 3 REVISÃO DE LITERATURA 3.1 O FENÔMENO DA URBANIZAÇÃO A concentração populacional nas áreas urbanas foi intensificada a partir da Revolução Industrial que promoveu oportunidades de emprego, moradia e conforto. Estima-se que os países em desenvolvimento irão abrigar 80% do total de 5 bilhões de pessoas em áreas urbanas até o final do ano de 2030 (UNFPA, 2007). Segundo Sousa (2008) as regiões metropolitanas tornaram-se um desafio aos planejadores, políticos e gestores que precisam controlar os diversos aspectos urbanos de forma a minimizar os impactos causados que resultam na deterioração do meio. A grande demanda por energia e os resíduos gerados superam a capacidade de suporte dos ecossistemas, além disso, outros problemas sociais como violência, desemprego e pobreza são amplificados. Para Honda (2008), o rápido crescimento populacional nos grandes centros urbanos está vinculado ao desenvolvimento industrial, comercial e de serviços que aumentaram as oportunidades de emprego e melhor qualidade de vida e impulsionaram o movimento do êxodo rural. Além disso, o advento dos motores a vapor na infraestrutura instalada de hidrovias e ferrovias foi fundamental, pois proporcionou maior desempenho no abastecimento de alimentos produzidos em áreas rurais, distantes dos centros urbanos. O Brasil cresceu de 90 para 190 milhões desde 1970 e a população urbana passou de 55 para 83%, o que significa que 158 milhões de pessoas vivem nas cidades, ocupando 0,25% do território brasileiro (TUCCI, 2010). A Figura 1 mostra a situação das parcelas da população brasileira que ocupam o ambiente rural e urbano de acordo com seu domicílio. O desenvolvimento econômico e social, com aumento de renda e melhor distribuição, juntamente com o crescimento populacional conferiu um apelo por novas moradias, melhoria de uma parcela das já existentes e migração de outra parcela para melhores moradias. Devido a uma valorização das áreas centrais, consequência das especulações imobiliárias, parte da população optou por migrar para os arredores dos centros urbanos em busca de residências mais espaçosas e de menor preço (HONDA, 2008). A estratégia de desenvolver empreendimentos em áreas segregadas, destinados a um público de maior renda, dispostos a abrir mão do conceito de centralidade em favor de moradias mais seguras, espaçosas e com maior infraestrutura de serviços e lazer tornou-se evidente, dando origem aos loteamentos e condomínios fechados.

17 15 Figura 1. População residente, por situação de domicílio no Brasil 1991/2010. Fonte: IBGE (2010). Sousa (2008) afirma que o crescimento populacional ocorre principalmente nas regiões periféricas, onde a falta de saneamento básico provoca graves problemas de saúde pública. E ainda, o medo da violência fez com que a busca por espaços cercados por muros se tornasse uma necessidade. O mercado imobiliário voltado para a oferta de espaços seguros, com maior contato com a natureza e qualidade de vida fez do mercado americano um dos líderes na execução de loteamentos residenciais fechados. Com o tempo, novas centralidades, formadas por áreas comerciais e de serviços também surgiram nessas áreas periféricas, em parte, para atender a essa nova população, em geral, de alta renda. 3.2 A GESTÃO URBANA SUSTENTÁVEL Segundo Leite e França (2007) apud Guedes (2009) a maioria dos problemas vivenciados nos núcleos urbanos é um reflexo da relação campo/cidade. A sustentabilidade

18 16 desses ambientes é um processo que depende da consciência ecológica da sociedade, bem como dos governos nas suas representações municipal, estadual e federal. Conforme Tucci (2005) apud Sousa (2008) o crescimento desordenado das cidades tem provocado diversos impactos nos recursos hídricos, tais como: degradação de áreas de mananciais; contaminação de aquíferos; enchentes urbanas; erosão e assoreamento de cursos de água; escassez quantitativa e qualitativa de água devido à demanda excessiva e poluição. A maioria desses problemas ocorre devido à falta de conhecimento da população e dos profissionais sobre esses impactos e suas causas, falta de capacidade gerencial e visão sistêmica no planejamento urbano (TUCCI, 2005 apud SOUSA, 2008). O Estatuto da Cidade, lei n /01, objetiva regulamentar o uso da propriedade urbana em prol do bem coletivo, da segurança e do bem-estar dos cidadãos, bem como do equilíbrio ambiental (BRASIL, 2001). O Estatuto adota como instrumentos o planejamento das regiões metropolitanas, aglomerações urbanas e micro regiões bem como o Estudo Prévio de Impacto Ambiental (EIA) acompanhado de um Estudo de Impacto de Vizinhança (EIV). A atuação preventiva no desenvolvimento urbano reduz o custo dos problemas relacionados com a água. Planejando os sistemas de drenagem, distribuição do espaço físico e o desenvolvimento dos sistemas de abastecimento e esgotamento sanitário, os custos serão muito menores do que quando ocorrem crises, onde surgem custos inviáveis para a cidade (TUCCI, 2005 apud SOUSA, 2008). 3.3 CONDOMÍNIOS RESIDENCIAIS HORIZONTAIS FECHADOS Segundo Quadros (2008) os condomínios horizontais fechados são compostos por casas, abrangem grandes extensões de terra e possuem uma considerável quantidade de equipamentos, serviços e segurança e são, frequentemente, direcionados às classes sociais de maior poder aquisitivo. A disseminação e popularização desse estilo de moradia está ligada à busca por uma outra forma de padrão de vida, distinto daqueles oferecidos pelo meio urbano. Nas duas últimas décadas houve um aumento considerável deste estilo de moradia em várias metrópoles pelo mundo. As cidades do continente americano lideram esta evolução, mas

19 17 também tem se espalhado por algumas cidades europeias e metrópoles na Índia, África do Sul, Ásia e Oriente Médio (GENIS, 2007 apud SOUSA, 2008). Caldeira (2000) apud Lopes (2009) afirma que no Brasil a proliferação dos condomínios fechados encontra lastro na profunda desigualdade na distribuição de rendas. Comenta que, em 55 países, o Brasil é o que tem maior desequilíbrio e, assim sendo, a cidade de São Paulo foi pioneira nessa nova tendência habitacional no Brasil. Foi nesta cidade onde surgiu o emblemático Alphaville, que foi considerado o primeiro condomínio fechado de São Paulo, embora se tratasse do primeiro loteamento fechado implantado na região metropolitana. Souza (2008) diz que este estilo de moradia concentra-se principalmente nos subúrbios, próximo de áreas verdes e de preservação permanente, de difícil acesso aos sistemas públicos de abastecimento de água e esgotamento sanitário. Esses empreendimentos precisam, devido às legislações ambientais e de uso e ocupação do solo, de outorga para a captação de água e lançamento dos esgotos, além de padrões de qualidade destes efluentes para despejo mesmo após tratamento. O loteamento fechado é uma forma de parcelamento do solo sujeita à legislação especial e à aprovação da Prefeitura Municipal competente. Neste caso, cada titular é proprietário de um terreno e da sua própria casa, cabendo ao titular decidir sobre cerca-la ou aliena-la, sem dissociar seu imóvel do conjunto condominial ou apodera-se das áreas comuns. O condomínio fechado difere-se do loteamento por pressupor primeiramente uma gleba indivisível, ou seja não pode ser desmembrada em lotes, além disso são regulamentados por uma legislação diferenciada Legislação aplicável e imposições limitadoras Os loteamentos fechados são uma tipologia que não possui tratamento legislativo federal próprio. Segundo Gonçalves e Marra (2011) a lei n. 6766/79 geralmente serve de referência para os loteamentos fechados assim como a lei n. 4591/64, mas na verdade nenhuma delas trata especificamente desta forma de ocupação e uso do solo urbano. A lei n. 6766/79 trata do parcelamento do solo urbano e estabelece as condições de criação e aprovação por parte do poder público a respeito dos loteamentos (LOPES, 2010). O loteamento é definido como a subdivisão de gleba em lotes destinados a edificação, com abertura de novas vias de circulação, de logradouros públicos ou prolongamento, modificação ou ampliação das vias existentes. Já a lei n. 4591/64 trata dos condomínios em edificações e incorporações imobiliárias, especificando a autonomia de cada unidade constituinte, tida como

20 18 propriedade privada individual. Alguns aspectos desta lei são incorporados ao estilo de moradia de loteamentos fechados onde existe uma relação condominial, divisão de despesas gastas com segurança, manutenção e outros, além de convenção de condomínio (LOPES, 2008 apud GONÇALVES E MARRA, 2011). Honda (2008) comenta que o projeto de lei n. 20/07, deverá regularizar expressamente os loteamentos residenciais fechados, chancelado sob a rubrica da Lei da Responsabilidade Territorial, que revê a Lei n. 6766/79 e cria alternativas para a política urbana, prevendo em seu bojo um novo tipo de parcelamento do solo, o Condomínio Urbanístico. Segundo Freitas (2008) apud Lopes (2009) o condomínio urbanístico pode ser entendido como a divisão de imóvel em unidades autônomas destinadas a edificação, às quais correspondem frações ideais das áreas de uso comum dos condomínios, sendo admitida a abertura de vias de domínio privado e vedada a de logradouros públicos internamente ao perímetro do condomínio. A falta de legislação específica para esses loteamentos fechados gera um desafio para a gestão urbana, sendo comum práticas ilegais que atentam contra a livre circulação de todos e o acesso aos bens de uso comum. De acordo com Sousa (2008) um maior conhecimento nos dias de hoje sobre o descaso e os impactos causados por esses tipos de obra ao meio ambiente, a conscientização ambiental e uma legislação cada vez mais restritiva fizeram com que os empreendedores passassem a considerar esses impactos e agir conforme determinam as leis. Devido às pressões da sociedade, normas vem sendo criadas com o objetivo de se obter construções mais sustentáveis, que visem a preservação e proteção desse meio. No Brasil a lei n Lei da Política Nacional do Meio Ambiente, instituiu como instrumento o Licenciamento Ambiental, Avaliações de Impacto de Vizinhança, o Zoneamento Ambiental e a criação de espaços territorialmente protegidos. Sousa (2008) comenta que o Licenciamento Ambiental é aplicado a empreendimentos ou atividades que apresentam potencial de poluição ou que possam causar qualquer tipo de degradação. Neste procedimento um ou mais órgãos analisam a adequação dos projetos urbanos ao meio ambiente licenciando em etapas sua localização, instalação, operação ou ampliação. É requerida a melhor solução técnica e ambiental para abastecimento de água e coleta e tratamento de efluentes. Nos casos onde inexiste a rede de coleta pública de esgotos fica a cargo do empreendedor implantar um sistema privado de rede coletora de esgoto, estações de tratamento coletivas ou tratamento individual.

21 19 O Estatuto da Cidade, Lei Federal n /01 estabelece a criação do Estudo de Impacto de Vizinhança (EIV), para obter licenças ou autorizações de construções. Esse estudo deve ser elaborado de forma a englobar os efeitos positivos e negativos do empreendimento ou atividade sob diversas óticas as quais está incluso o uso e ocupação do solo. Neste relatório, as soluções de tratamento e esgotamento sanitário são descritas a fim de se adotar práticas que minimizem a poluição dos mananciais. 3.4 RECURSOS HÍDRICOS Escassez de água A situação de uma crise na disponibilidade de recursos hídricos é uma situação de ameaça real e que pode se tornar um dos problemas mais graves a serem enfrentados neste século (BACCI; PATACA, 2008 apud GUEDES, 2008). Para Sousa (2008) a escassez hídrica é configurada tanto pelo aspecto quantitativo quanto, principalmente, pelo qualitativo, com a poluição de grandes fontes de abastecimento de água. Muitos dos rios que cruzam as regiões urbanas possuem altos índices de poluição, provocando graves problemas de saúde para populações carentes como também danos ambientais e elevando os custos do tratamento das águas para o usuário final. A utilização de novos mananciais se torna cada vez mais onerosa devido à inviabilização das fontes mais próximas e à distância das fontes alternativas. O crescimento das cidades, o aumento da demanda por água, a impermeabilização dos solos, somados a degradação da capacidade produtiva dos mananciais, desperdício e contaminação das águas, conduzem a um quadro preocupante quanto a sustentabilidade deste recurso. A redução da quantidade e degradação da qualidade da água atingem especialmente a população de baixa renda que reside nas periferias dos grandes centros urbanos e as comunidades de agricultores também de baixa renda (BRASIL, 2006). Salati et al. (1999) apud Silva (2004) afirmam que a escassez de água pode ser um entrave ao desenvolvimento sustentável. Estima-se que no ano de 2004 a escassez de água potável já atingia três milhões de indivíduos com uma previsão de que em 25 anos não haveria quantidades suficientes para as necessidades básicas da população mundial. Cunha et al. (2011) comentam que a gestão compreende na articulação do conjunto de ações dos agentes que utilizam esse recurso, objetivando o desenvolvimento sustentável, sendo

22 20 seu principal desafio conservar os mananciais da atualidade para que no futuro haja água em qualidade e quantidade disponíveis para a população. O saneamento básico é um importante instrumento na gestão das águas uma vez que, ao proporcionar um destino final adequado aos efluentes gerados, minimiza a ocorrência de degradação do meio e poluição dos mananciais incrementando a disponibilidade de água não poluída e contribuindo assim para uma redução na escassez hídrica Saneamento básico no Brasil O crescimento do serviço de abastecimento de água por rede geral ocorreu em todas as grandes regiões do país, embora de forma desigual. Do conjunto de indicadores de saneamento básico, o esgotamento sanitário foi o que apresentou o mais longo caminho a ser percorrido para atingir índices que possam garantir melhorias nas condições de moradia e saúde da população, bem como preservar o meio ambiente. Do total de domicílios urbanos e rurais existentes no ano de 2010, apenas 83% dispunham de acesso à rede geral de abastecimento de água e aproximadamente 68% tinham acesso à rede geral de esgotamento sanitário (IBGE, 2010). A região Nordeste foi a que apresentou maior aumento proporcional do atendimento sanitário, passando de 24,2% em 2000 para 45,4% em Acrescenta-se a esse quadro o fato de que menos de 30% de todo o esgoto gerado recebe algum tipo de tratamento e disposição final adequada. Com os dados contemplados no Censo Demográfico, analisando os números da PNSB Pesquisa Nacional de Saneamento Básico, do ano de 2008, percebe-se que o saneamento ambiental no Brasil ainda apresenta graves deficiências. Cerca de 12 milhões de residências no país ainda não eram cobertos pela prestação de serviços de abastecimento de água e 32% ainda não dispunham de acesso ao esgotamento sanitário. Além disso menos de 1/3 dos municípios brasileiros efetuavam tratamento dos esgotos, o que impacta negativamente na qualidade de nossos recursos hídricos (BRASIL, 2008). De acordo com o Diagnóstico 2011 dos Serviços de Água e Esgoto do Sistema Nacional de Informações sobre Saneamento (SNIS) apresentados na Tabela 1, em 2011, o índice médio de atendimento urbano dos prestadores de serviços participantes do SNIS foi de 93% para água, de 55,5% para coleta de esgotos e de 37,5% para tratamento de esgotos (BRASIL, 2011). Sousa (2008) conta que as reformas institucionais juntamente com o aprimoramento da legislação urbana e ambiental, envolvendo os recursos hídricos e a disponibilidade de indicadores que abordam e associam o grau de cobertura das iniciativas em saneamento à

23 21 qualidade da saúde e à melhoria das condições de desenvolvimento humano, passam a exigir uma melhor estruturação da administração pública. A Política Nacional de Saneamento Ambiental (PNSA) visa promover, dentro desse contexto, o acesso universal aos serviços, prestados com qualidade e equidade social (BRASIL, 2004). Os planos de saneamento básico devem ser compatíveis com os planos de suas respectivas bacias hidrográficas. Para a prestação de serviços de saneamento básico são fundamentais a articulação com as políticas de desenvolvimento urbano e regional, de habitação, de proteção ambiental e de promoção de saúde, assim como a integração entre a gestão dos recursos hídricos e as infraestruturas e serviços (SOUSA, 2008). Tabela 1. Níveis de atendimento de água e esgoto dos prestadores de serviços participantes do SNIS em 2011, segundo região geográfica e Brasil. Índice de atendimento com rede (%) Índice de tratamento dos Água Coleta de esgotos esgotos gerados Região (%) Total Urbano Total Urbano Total (IN055*) (IN023) (IN056) (IN024) (IN046) Norte 54,6 67,9 9,6 11,8 12,7 Nordeste 71,2 89,4 21,3 28,4 30,1 Sudeste 91,5 96,7 73,8 78,8 41,2 Sul 88,2 96,8 36,2 42,0 34,6 Centro-Oeste 87,3 96,0 47,5 52,0 44,0 Brasil 82,4 93,0 48,1 55,5 37,5 *IN 055 Refere-se ao indicador de número 055, e assim para os demais indicadores. Fonte: SNIS (2011) Aspectos legais e institucionais relacionados ao saneamento no Brasil No Brasil existem normas e decretos federais e estaduais que delimitam padrões de qualidade para a emissão de efluentes e classificam os recursos hídricos conforme suas características físicas, químicas e biológicas e o uso a que se destinam (SOUSA, 2008).

24 22 As primeiras intervenções do governo federal, no âmbito do saneamento, foram iniciadas com a edição do Código de Águas, em 1934, com o intuito de controlar os recursos hídricos no país (OGERA; PHILLIPPI JR, 2004 apud OLIVEIRA, 2006). O decreto n , definiu os vários tipos de água do território nacional, os critérios de aproveitamento e os requisitos relacionados com as autorizações para derivação, além de abordar a contaminação dos corpos de água (BRASIL, 1934). Na década de 70, foi criado o Plano Nacional de Saneamento (PLANASA). Nesta época, vários estados criaram Companhias Estaduais de Saneamento, pois somente receberiam recursos financeiros do governo federal para o setor de saneamento aqueles municípios que aderissem ao plano (BRASIL, 1996 apud OLIVEIRA, 2006). Apesar de suas contradições, o plano foi considerado um dos mais bem sucedidos ao conseguir, em pouco mais de 20 anos, estender os serviços de saneamento para cerca de 70 milhões de pessoas (BRASIL, 1999 apud OLIVEIRA, 2006). Com a extinção do PLANASA ocorreram reformas administrativas e as prefeituras e companhias estaduais passaram a controlar os recursos financeiros, através de programas instituídos pelo governo federal. A precariedade dos serviços de saneamento, somadas à fragilidade das políticas nacionais e ao crescimento urbano significativo, levaram a criação, em 1992, do Projeto de Modernização do Setor de Saneamento (PMSS) (OGERA; PHILIPPI JR, 2004 apud OLIVEIRA, 2006). Projetos de lei foram elaborados na tentativa de se estabelecer políticas públicas nacionais para o saneamento tais como, o Projeto de Lei n. 199/91, que dispunha sobre a Política Nacional de Saneamento, afirmando que cabia aos municípios a organização e prestação dos serviços públicos de saneamento e que estes deveriam integrar-se com as demais funções essenciais de competência municipal, de modo a assegurar a prioridade para a segurança sanitária e o bem-estar ambiental de seus habitantes (BRASIL, 1999 apud OLIVEIRA, 2006). Em 2007 foi instituída a denominada Lei do Saneamento Lei n que estabelece as diretrizes nacionais para o saneamento básico e para a política federal de saneamento básico. Conforme Rezende e Heller (2008) sua promulgação trouxe perspectivas otimistas para o futuro do setor, com o potencial de acelerar essa universalização dos serviços e melhorar a qualidade do atendimento à população. Essa nova ordem legal e institucional viria suprir a lacuna de marcos para o setor, pouco claros desde o acaso da Política Nacional de Saneamento (PLANASA), como citado, criada na década de 70, com o intuito de administrar a obtenção de recursos para o setor e que se extinguiu devido a uma ausência dessa política de

25 23 saneamento. Além disso, neste mesmo ano, foi criada a Lei n /97 que rege a gestão dos recursos hídricos no Brasil e que instituiu a Política Nacional de Recursos Hídricos (Figura 2). Uma norma em destaque foi a Resolução CONAMA n. 20/86, revogada em 2005 pela Resolução CONAMA n. 357, que classifica as águas do país de acordo com suas utilizações e padrões de qualidade em: águas doces, salinas e salobras. Esta resolução também estabelece os procedimentos para o lançamento de efluentes nos corpos d água e define as concentrações máximas para o lançamento de algumas substâncias para que este efluente não modifique a classe do corpo receptor (CONAMA, 2005a apud SOUSA, 2008). Há também a Resolução n. CONAMA 430/11, que complementa a anterior e dispõe sobre condições e padrões para lançamento nos corpos d água (JORDÃO; PESSÔA, 2011). Figura 2. Espaço de regulamentação da legislação e sua interação com o sistema ambiental. Fonte: Guimarães e Ribeiro (2008) apud Guedes (2008). Outra legislação com interfaces nesses temas é o Estatuto da Cidade ou Lei n /01, que estabelece normas de ordem pública e interesse social que regulam o uso da propriedade urbana em prol do bem coletivo, da segurança e do bem-estar dos cidadãos, bem como do equilíbrio ambiental. Tal legislação assume o princípio da garantia do direito a cidades sustentáveis, entendido como o direito à terra urbana, à moradia, ao saneamento ambiental, à infraestrutura urbana, ao transporte e aos serviços públicos, ao trabalho e ao lazer, para as presentes e futuras gerações (REZENDE; HELLER, 2008). Segundo o mesmo autor, em termos de organização do Executivo para a área, foi criado em 2003 o Ministério das Cidades e, em sua estrutura, a Secretaria Nacional de Saneamento Ambiental, cuja missão por ela divulgada, é assegurar os direitos humanos fundamentais de acesso à água potável e à vida em ambiente salubre nas cidades e no campo, mediante a

26 24 universalização do abastecimento de água e dos serviços de esgotamento sanitário, coleta e tratamento dos resíduos sólidos, drenagem urbana e controle de vetores e reservatórios de doenças transmissíveis. Também foi criado, no âmbito do governo federal o Conselho das Cidades, de caráter deliberativo e consultivo e com a finalidade de propor diretrizes para a formulação e implementação da política nacional de desenvolvimento urbano, bem como acompanhar e avaliar a sua execução (BRASIL, 2005 apud REZENDE; HELLER, 2008). Em sua estrutura se inclui o Comitê Técnico de Saneamento Ambiental, com funções de assessoramento. Pretendese que a mesma estrutura seja implementada nos níveis dos Estados e municípios. Podem ser mencionados, entre outros, programas da Agência Nacional de Águas ANA no apoio aos comitês de bacias, na fiscalização dos usos da água, na conservação de água, no planejamento de recursos hídricos e no incentivo econômico à implementação de unidades de tratamento de esgotos. O próprio Ministério do Meio Ambiente encontra-se com diversas interfaces no tema da relação entre saneamento e recursos hídricos. Segundo Rezende e Heller (2008), na área de saneamento, em nível estadual, o que se verifica com mais frequência é a ausência de órgãos formais do executivo que se dediquem à área de abastecimento de água e esgotamento sanitário, ficando essa função geralmente restrita às companhias estaduais. No nível municipal, embora a constituição federal estabeleça a competência do município para organizar e prestar serviços, entendidos como de natureza local, observa-se que nem sempre esse direito e esse dever são exercidos plenamente Medidas de conservação e uso racional da água A gestão dos recursos hídricos, tradicionalmente definida em ampliar a oferta para satisfazer a demanda crescente, traduzida em obras hidráulicas para armazenamento e distribuição de água, em função de um menor custo, foi reformulada com o reconhecimento da água como um recurso limitado. Atualmente engloba-se os princípios do desenvolvimento sustentável, sendo contempladas a integridade ambiental, a eficiência econômica e a equidade social (YOUNG, 1996; UBBELS; VERHALLEN apud GUEDES, 2008). Para Sousa (2008), a fim de se promover o equilíbrio entre a demanda e a orfera de água e garantir a sustentabilidade econômica e social, medidas e sistemas alternativos devem ser desenvolvidos e aplicados para uma otimização na gestão dos recursos hídricos e mitigação das ações poluentes. Dentre as medidas são apontados o reuso, a reciclagem, o aproveitamento de águas pluviais, a redução de perdas, a utilização de tecnologia economizadoras de água, a

27 25 minimização na geração de efluentes e também a medição individualizada de condomínios. Sendo a conservação da água entendida como qualquer ação que: reduza a quantidade de água extraída de fontes de suprimento; reduza o consumo de água; reduza o desperdício de água; reduza as perdas (físicas e não contabilizadas); aumente a eficiência do uso de água; aumente a reciclagem e o reuso da água. Estratégias de conservação e uso racional da água mediante programas articulados e estáveis devem se contrapor às ações emergenciais de redução de consumo aliadas com o concurso dos poderes públicos e existência de políticas especificamente voltadas a estes objetivos Reuso de água Costa (2010) observa que as técnicas sustentáveis aplicadas estarão sempre condicionadas à relação custo-benefício. A tecnologia ambiental vai além deste conceito e ratifica a vivência sustentável como o único caminho de continuidade do desenvolvimento humano. A conscientização ocorre em escalas múltiplas e a realização ainda é tímida e limitada a contextos políticos, culturais, sociais, geográficos e econômicos. Para atender à crescente demanda faz-se necessária a utilização de recursos alternativos como o tratamento de efluentes e o seu reuso. Porém, a técnica do reuso da água não foge à regra. Embora ela seja, cada vez mais, reconhecida como umas das opções mais inteligentes para a racionalização dos recursos hídricos, depende da aceitação popular, aprovação mercadológica e vontade política para se efetivar como tecnologia sistemática. Pode-se entender o reuso como o aproveitamento do efluente após uma extensão de seu tratamento, com ou sem investimentos adicionais (COSTA, 2010). Conforme Sousa (2008) o reuso pode ser classificado em direto ou indireto, bem como decorrer de ações planejadas ou não. Quando há a intenção de adotá-lo surgem, como decorrência, dois grande grupos: reuso potável direto ou indireto; reuso não potável, podendo ter aplicação na agricultura, indústrias, uso doméstico, etc.

28 26 Considerações feitas por Costa (2010) apontam que a tecnologia do reuso pode ser entendida como uma forma de reaproveitamento da água servida que abrange desde a simples recirculação de água da máquina de lavar roupas, com ou sem tratamento, aos vasos sanitários, até uma remoção complexa de poluentes para os mais diversos usos, inclusive para suprir demandas de áreas próximas. Deve-se lembrar que o tratamento do efluente deverá atender à legislação que define a qualidade de águas em função do uso a que está sujeita. 3.5 DEFINIÇÃO E CARACTERIZAÇÃO DOS ESGOTOS Segundo a NBR 9648, esgoto sanitário é o despejo líquido constituído de esgotos doméstico e industrial, água de infiltração e a contribuição pluvial parasitária. Esgoto doméstico é o despejo líquido resultante do uso da água para higiene e necessidades fisiológicas humanas; esgoto industrial é o despejo líquido resultante dos processos industriais, respeitados os padrões de lançamento estabelecidos; água de infiltração é toda água proveniente de subsolo, indesejável ao sistema separador e que penetra nas canalizações; contribuição pluvial parasitária é a parcela do deflúvio superficial inevitavelmente absorvida pela rede de esgoto sanitário (ABNT, 1986). Normalmente a vazão doméstica de esgotos é calculada com base no consumo de água da respectiva localidade, sendo este calculado usualmente em função da população de projeto e do consumo per capita, variando de acordo com os costumes da população. O coeficiente de retorno, fração da água fornecida que adentra a rede de coleta em forma de esgoto, é da ordem de 80% para esse tipo de esgoto (SPERLING, 2005). O consumo de água e a geração de esgotos em uma localidade variam ao longo do dia, ao longo da semana e ao longo do ano. Na Figura 3 é ilustrado o hidrograma de uma ETE com suas variações diárias de vazão afluente. Para as água de infiltração, as taxas dependem muito das juntas das tubulações, do tipo de elementos de inspeção, do tipo de solo e da posição do lençol freático. Os valores médios são de 0,3 a 0,5 L/s.km (SPERLING, 2005).

29 27 Figura 3. Hidrograma típico da vazão afluente a uma estação de tratamento de esgotos. Fonte: Sperling (2005) Características físicas dos esgotos domésticos Sperling (2005) relata que o esgoto sanitário contém, aproximadamente, 99,9% de água. O restante inclui sólidos orgânicos e inorgânicos, suspensos e dissolvidos, bem como microrganismos, que constituem 0,1% do esgotos e que são a razão da necessidade de seu tratamento. Na Figura 4 é apresentada uma distribuição típica entre os diversos tipos de sólidos presentes num esgoto bruto de composição média. Figura 4. Distribuição aproximada de sólidos do esgoto bruto. Fonte: Sperling (2005). Totais (ST) 1000 mg/l Em Suspensão (SS ou SST) 350 mg/l Dissolvidos (SD ou SDT) 650 mg/l Fixos (SSF) 50 mg/l Voláteis (SSV) 300 mg/l Fixos (SDF) 400 mg/l Voláteis (SDV) 250 mg/l

30 28 Dentre as principais características físicas dos esgotos, podem-se destacar: Matéria sólida; Temperatura; Odor; Cor e turbidez; Características químicas dos esgotos domésticos A origem dos esgotos permite classificar as características químicas em dois grandes grupos (FUNASA, 2006): matéria orgânica: compõe cerca de 70% dos esgotos de origem orgânica, geralmente são uma combinação de carbono, hidrogênio e oxigênio, e algumas vezes nitrogênio. Os grupos de substâncias orgânicas nos esgotos são constituídos por: proteínas (40% a 60%), carboidratos (25% a 50%), gorduras e óleos (10%) e uréia, sulfatos, fenóis, etc; matéria inorgânica: formada principalmente pela presença de areia e de substâncias minerais dissolvidos, presente nos esgotos Características biológicas de esgotos domésticos As principais características biológicas dos esgotos domésticos são os microrganismos de águas residuais e os indicadores de poluição (FUNASA, 2006). Os principais microrganismos encontrados em esgotos são as bactérias, os fungos, os protozoários, os vírus e as algas. As bactérias são as mais importantes, uma vez que são responsáveis pela estabilização da matéria orgânica, tanto na natureza como nas estações de tratamento. Jordão e Pessôa (2011) relatam que os indicadores de poluição são organismos cuja presença no corpo d água indicam alguma forma de poluição. Para indicar a poluição fecal, e para medir a extensão desta contaminação, adota-se como indicadores bactérias de origem fecal. Para Nuvolari (2011) as bactérias do grupo coliforme, por existirem em grande quantidade no trato intestinal humano e de outros animais de sangue quente, sendo eliminada em grande número pelas fezes, constituem o indicador de contaminação fecal mais utilizado em todo o mundo, sendo empregadas como parâmetro bacteriológico básico, na definição de padrões para monitoramento da qualidade das águas destinadas ao consumo humano, bem como para a caracterização e avaliação da qualidade das águas em geral.

31 Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO) Também conhecida como BOD (Biochemical Oxygen Demand), a DBO é um dos parâmetros mais utilizados no que se refere ao tratamento de esgotos (MELLO, 2007). Para Sperling (2005), a DBO retrata a quantidade de oxigênio requerida para estabilizar, através de processos bioquímicos, a matéria orgânica carbonácea. A estabilização completa demora vários dias, o que corresponde à Demanda Última de Oxigênio (DBOu), sendo assim, convencionou-se proceder a análise no 5 dia. Para esgotos domésticos típicos, esse consumo pode ser correlacionado com o consumo total final. Também determinou-se que os testes fossem realizados à temperatura de 20 C, já que outras temperaturas interferem na velocidade do metabolismo bacteriano, alterando as relações entre DBO de 5 dias e a DBO última. Segundo Mello (2007), a DBO é utilizada para indicar o grau de poluição de um esgoto, ou seja, um índice de concentração de matéria orgânica por uma unidade de volume de água residuária. Nuvolari (2011) afirma que a DBO média de um esgoto doméstico é de 300 mg/l e a carga per capita, que representa a contribuição de cada indivíduo por unidade de tempo é de 54 g/hab.dia de DBO. 3.6 SISTEMA DE ESGOTAMENTO SANITÁRIO O sistema de esgotamento sanitário pode ser definido como o conjunto de obras para coletar, transportar, tratar e dar o destino final adequado aos esgotos (ABNT, 1986). Um exemplo de unidade do sistema é a rede coletora, responsável por coletar e transportar as vazões de esgotos para um determinado local de convergência. Segundo a Funasa (2006) sob o aspecto sanitário, o sistema de esgotamento sanitário apresenta os seguintes objetivos: evitar a poluição do solo e dos mananciais de abastecimento de água; evitar o contato de vetores com as fezes; propiciar a promoção de novos hábitos higiênicos na população; promover o conforto e atender ao senso estético. Quanto à importância econômica o sistema considera os seguintes aspectos: aumento da vida média do homem;

32 30 diminuição das despesas com tratamento de doenças; redução do custo de tratamento de águas de abastecimento, a partir da prevenção da poluição dos corpos d água; controle da poluição de locais turísticos como praias e locais de recreação; preservação da fauna aquática Tipos de esgotamento sanitário Segundo Sperling (2005) ocorrem basicamente duas variantes dos sistemas de esgotamento sanitário: Sistema individual ou sistemas estático: a solução é dada no próprio local de forma individual ou para poucas pessoas; Sistema coletivo ou sistema dinâmico: a solução ocorre com afastamento dos esgotos da área servida Sistema individual Consistem no lançamento de excretas em privadas higiênicas, solução unifamiliar, ou dos esgotos em fossas, sendo gerados em uma ou poucas unidades habitacionais. Esta solução pode funcionar de forma satisfatória quando a densidade de ocupação for baixa e se o solo apresentar boas condições de infiltração (SPERLING, 2005). Dentre as principais vantagens desse sistema, segundo Rodrigues (2008) pode-se destacar: baixo custo de implantação; menor número de funcionários para operação e manutenção; baixo custo com operação e manutenção. Dentre as desvantagens, destacam-se: menor eficiência no tratamento dos esgotos; maior risco de contaminação do solo e do lençol freático; menor contratação de mão de obra necessária para a implantação da obra. Para Silva e Santos (2008) podem-se destacar as soluções individuais por via seca, ou seja, quando não é feito o uso de água, ou por via hídrica, quando, para afastar os excretas, fazse uso de descarga de água de modo automático ou não.

33 31 As soluções por via seca, em geral, são mais adequados para regiões desprovidas de sistemas de abastecimento de água, em particular em residências que não apresentam instalações sanitárias (JORDÃO; PESSÔA, 2005 apud SILVA; SANTOS 2008). As soluções por via hídrica são adotadas em edificações que contam com instalações hidráulicas, sendo a fossa séptica, uma das mais adotadas na atualidade. Jordão e Pessôa (2008) mostram que a fossa séptica pode ser definida como uma câmara convenientemente construída para reter os esgotos sanitários por um período de tempo estabelecido, de modo a permitir a sedimentação dos sólidos e a retenção do material graxo contido nas vazões de esgotos, transformando-os em compostos mais simples e estáveis. É importante lembrar que a fossa séptica não purifica os esgotos, apenas reduz a sua carga orgânica a um grau de tratamento aceitável em determinadas condições. Sendo assim devem ser previstas unidades para disposição final de seu efluente, visando mitigar os possíveis impactos ambientais de seu lançamento. Logo o sistema fossa séptica pode ser considerado como o conjunto tanque séptico mais uma unidade de disposição final do efluente que pode ser um sumidouro ou valas de infiltração que apenas constituem unidades de absorção do efluente no solo ou filtros anaeróbios e valas de filtração, por exemplo, que tratam os efluentes a serem lançados em um corpo receptor (JORDÃO E PESSÔA, 2008) Sistema coletivo ou sistema dinâmico Esses sistemas são indicados para locais com elevada densidade populacional, como em meio urbano. Consistem em canalizações que recebem o lançamento dos esgotos, transportando-os ao seu destino final, de forma sanitariamente adequada. As três principais variantes, para Sperling (2005), são: Sistema unitário ou combinado: os esgotos sanitários e as águas de chuva são conduzidos ao seu destino final, dentro da mesma canalização. Sistema separador: os esgotos sanitários e as águas de chuva são conduzidos ao seu destino final, em canalizações separadas. Sistema misto: a rede é projetada para receber o esgoto sanitário e mais uma parcela das águas pluviais, variando essa parcela para cada país (FUNASA, 2006).

34 Sistema separador absoluto Sistema de esgoto sanitário separador, de acordo com a NBR 9648, é o conjunto de condutos, instalações e equipamentos destinados a coletar, transportar, condicionar e encaminhar, somente esgoto sanitário, a uma disposição final conveniente, de modo contínuo e higienicamente seguro (ABNT, 1986). Azevedo Netto (1998) apud Nuvolari (2011) relaciona as vantagens do sistema separador absoluto: as canalizações, de dimensões menores, favorecem o emprego de manilhas cerâmicas e outros materiais, facilitando a execução e reduzindo os custos e prazos de construção; é possível a execução de obras por partes, dando ênfase, primeiramente, a rede de maior importância para a comunidade, com investimento inicial menor; o afastamento das águas pluviais é facilitado, admitindo-se lançamentos múltiplos em locais mais próximos e aproveitando-se as sarjetas; as condições para o tratamento dos esgotos são melhores, evitando contaminações por extravasamento nos corpos receptores. O sistema separador ainda divide-se em duas principais modalidades: i) sistema convencional, utilizado na maior parte das cidades; ii) sistema simplificado, como é o caso do condominial, utilizado como uma solução econômica de coleta de esgotos em vários projetos nas últimas décadas. No sistema condominial a rede coletora básica ou pública apenas tangencia o quarteirão condomínio ao invés de circundá-lo, como no sistema convencional. As edificações são conectadas a essa rede pública por meio de ligação coletiva ao nível do condomínio, desempenhada pelo ramal condominial, de responsabilidade de cada condomínio com o prestador de serviços Unidades do sistema convencional O sistema de esgotamento sanitário é constituído por unidades como a rede coletora, interceptores e emissários, estações elevatórias de esgoto e estações de tratamento de esgotos (ETEs).

35 33 A rede coletora é o conjunto de tubulações constituídos por ligações prediais, coletores de esgoto, coletores-tronco e seus órgãos acessórios. Sua função é receber as contribuições das edificações promovendo o afastamento do esgoto sanitário coletado em direção ao grandes condutos de transporte para o local de tratamento e lançamento final (NUVOLARI, 2011). Segundo as normas vigentes da ABNT (ABNT, 1986) pode-se definir: Ligação predial: trecho do coletor predial compreendido entre o limite do terreno e o coletor de esgoto; Coletor de esgoto: tubulação da rede coletora que recebe contribuição de esgoto dos coletores prediais em qualquer ponto ao longo de seu comprimento; Coletor principal: coletor de esgoto de maior extensão dentro de uma mesma bacia; Coletor tronco: tubulação da rede coletora que recebe apenas contribuição de esgoto de outros coletores; Coletor predial: trecho da tubulação da instalação predial de esgoto compreendida entre a última inserção das tubulações que recebem efluentes de aparelhos sanitários e o coletor de esgoto. Órgãos acessórios: dispositivos fixos desprovidos de equipamentos mecânicos. Podem ser: poços de visita (PV), tubos de inspeção e limpeza (TIL), terminais de limpeza (TL) e caixas de passagem (CP). Na Figura 5 é apresentado um esquema das principais variantes do sistema de esgotamento sanitário, enquanto que na Figura 6 é mostrado o lançamento nos corpos de água a partir destes diferentes sistemas. As estações elevatórias de esgoto são instalações que se destinam ao transporte de esgotos do nível do poço de sucção das bombas ao nível de descarga na saída do recalque. São utilizadas quando é necessária a elevação do esgoto para permitir a ligação ao coletor, na rede coletora devido ao aprofundamento excessivo e no tratamento ou disposição final para atingir as cotas da ETE ou corpos receptores (NUVOLARI, 2011). Ainda segundo o mesmo autor, as estações de tratamento são um conjunto de técnicas associadas a unidades de tratamento, equipamentos, órgãos auxiliares e sistemas de utilidades, cuja finalidade é reduzir cargas poluidoras do esgoto sanitário e condicionamento da matéria residual resultante do tratamento. Nas unidades de tratamento são realizadas diversas operações que separam os poluentes em suspensão e dissolvidos da água a ser despejada no corpo receptor, bem como condicionamento e tratamento dos resíduos retidos.

36 34 Figura 5. Principais variantes de esgotamento sanitário. Esgotamento Sanitário Sistema Individual Sistema Coletivo Sistema Unitário Sistema Separador Sistema Convencional Sistema Condominial Fonte: Sperling (2005). Figura 6. Lançamentos nos corpos de água advindos dos diferentes tipos de esgotamento sanitário e de drenagem pluvial. Fonte: Sperling (2005). 3.7 TRATAMENTO DOS ESGOTOS Diversos são os processos para tratamento de vazões de esgotos, individuais ou combinados. Segundo Imhoff (1996) apud Mello (2007) a decisão pelo processo a ser empregado, deve-se levar em consideração, principalmente, as condições do curso d água

37 35 receptor, através de um estudo de autodepuração e os limites definidos pela legislação ambiental, e da característica do esgoto bruto gerado. É ainda necessário certificar-se da eficiência de cada processo unitário e de seu custo, além da disponibilidade de área. Em termos de tratamento, tudo que não for considerado água, é classificado como sólido. Como resultado do tratamento tem-se um concentrado de poluentes mais água denominado lodo. Para seu acondicionamento é necessário outro procedimento, o chamado tratamento de sólidos ou da fase sólida, com o objetivo de reduzir o volume e neutralizar seus efeitos nocivos e impactantes, de forma a otimizar seu descarte ou aproveitamento (NUVOLARI; COSTA, 2010). Um processo de tratamento de esgoto convencional possui duas fases: a chamada fase líquida, correspondente ao fluxo principal do líquido na estação de tratamento de esgoto, e a fase sólida, do lodo retirado. Para cada uma delas existe uma forma de processamento e acondicionamento. Sendo assim, na fase líquida busca-se, basicamente, remover os sólidos presentes, clarificando o efluente final Classificação dos processos Jordão e Pessôa (2011) afirma que os processos de tratamento dos esgotos são formados por uma série de operações unitárias, utilizadas para a remoção de substâncias indesejáveis, ou para a transformação destas substâncias em outras de forma aceitável. É comum classificar as instalações de tratamento em função do grau de redução dos sólidos em suspensão e da demanda bioquímica de oxigênio proveniente da eficiência de uma ou mais unidade de tratamento (SPERLING, 2005). Segundo Sperling (2005) o tratamento de esgoto é usualmente classificado através dos seguintes níveis, levando em consideração a eficiência do sistema (ver tabela 3). Tratamento preliminar: objetiva apenas a remoção de sólidos grosseiros; Tratamento primário: visa a remoção de sólidos sedimentáveis e parte da matéria orgânica, predominando os mecanismos físicos; Tratamento secundário: onde predominam mecanismos biológicos, com objetivo principal de remoção de matéria orgânica e de nutrientes (nitrogênio e fósforo); Tratamento terciário: objetiva a remoção de poluentes específicos (usualmente tóxicos ou compostos não biodegradáveis) ou ainda, a remoção complementar

38 36 de poluentes não removidos no tratamento secundário de forma suficiente. O tratamento terciário é raro no Brasil Tratamento preliminar Nuvolari e Costa (2010) relatam que o tratamento preliminar ou prévio equivale à primeira fase de separação de sólidos. Remove sólidos grosseiros, detritos minerais (areia), materiais flutuantes e carregados e, algumas vezes, óleos e graxas. Sperling (2005) mostra que os mecanismos básicos de remoção são predominantes de ordem física. Além disso, inclui-se uma unidade de medição de vazão que pode ser um medidor Parshall, vertedor ou mecanismos para medição em tubulações fechadas. Tabela 2. Características dos principais níveis de tratamento dos esgotos. Item Poluentes removidos Nível de tratamento Preliminar Primário Secundário Sólidos não sedimentáveis Sólidos sedimentáveis Sólidos grosseiros DBO em suspensão SS: 60 a 70% Eficiência de Remoção - DBO: 25 a 35% Coliformes: 30 a 40% DBO em suspensão fina DBO solúvel Eventualmente nutrientes Eventualmente patógenos DBO: 60 a 98% Coliformes: 60 a 99% Mecanismo de tratamento predominante Físico Físico Biológico Cumpre padrões de lançamentos usuais? Não Não Usualmente sim Aplicação Montante de elevatória Etapa inicial de todos os processos de tratamento Tratamento Parcial Etapa intermediária de tratamento mais completo Tratamento mais completo (para remoção de matéria orgânica) Fonte: Sperling (2005) Remoção de sólidos grosseiros A remoção de sólidos grosseiros é feita, usualmente, através de grades (Figura 7), podendo ser utilizadas também peneiras rotativas, estáticas ou trituradores. O material que possui dimensões maiores do que o espaçamento entre as barras é retido, podendo sua retirada ser manual ou mecanizada. Existem grades de tamanhos variados de acordo com o espaço livre

39 37 entre as barras (SPERLING, 2005). Consistem basicamente da primeira unidade de uma estação de tratamento (NUVOLARI; COSTA, 2010). Essa remoção de sólidos grosseiros protegem as tubulações, válvulas, registros, bombas e equipamentos de tratamento contra obstruções e entupimentos, bem como, as unidades de tratamento subsequentes e os corpos receptores. É promovido ainda, segundo Jordão e Pessôa (2011) a remoção parcial da carga poluidora, contribuindo para melhorar o desempenho das unidades subsequentes de tratamento. A remoção de sólidos grosseiros tem, portanto, como finalidade fundamental condicionar os esgotos para posterior tratamento ou lançamento no corpo d água receptor. Vale a pena ressaltar que o material removido, seco ou úmido, deverá ser encaminhado para locais sob o controle das autoridades sanitárias, e geralmente tem os seguintes destinos: i) aterro sanitário ou; ii) incineração. Figura 7. Gradeamento de uma ETE. Fonte: Disponível em: <http://www.daebauru.com.br/2014/esgoto/images/gradeamento.jpg>. Acesso em: 27 Dez

40 Remoção de areia A remoção de areia contida nos esgotos é feita através de unidades especiais denominadas desarenadores ou caixas de areia (Figura 8). O mecanismo de remoção envolve a sedimentação, onde os grãos de areia, por suas dimensões e densidade, vão para o fundo do tanque, enquanto a matéria orgânica, de sedimentação mais lenta, permanece em suspensão, seguindo para as unidades a jusante (SPERLING, 2005). Como expõe Nuvolari e Costa (2010), a caixa de areia é um canal com velocidade de escoamento controlada ou tanque de seção quadrada ou circular, dimensionado de forma adequada à sedimentação de partículas, sendo ou não mecanizadas. Retém a areia e outros detritos minerais inertes e pesados, protegendo as bombas contra abrasão, evitando entupimentos, obstruções, depósitos de materiais nos decantadores e digestores. Figura 8. Desarenador convencional de uma ETE. Fonte: Disponível em: <http://jorcyaguiar.blogspot.com.br/2011/05/tratamento-primario.html>. Acesso em: 27 Dez Basicamente, esta remoção de areia, ou desarenação, tem por finalidade eliminar ou abrandar os efeitos adversos ao bom funcionamento do sistema de instalações a jusante, bem

41 39 como impactos aos corpos receptores, como o assoreamento (JORDÃO E PESSÔA, 2011). Destacam-se as seguintes finalidades: evitar abrasão nos equipamentos e tubulações; reduzir a possibilidade de avarias e obstrução nas unidades da ETE; facilitar o manuseio e transporte na fase líquida e sólida. A areia final pode sofrer algum processo de lavagem, sendo o material retirado destinado a aterros sanitários próximos, bem como para a reposição do material drenante utilizado nos leitos de sacagem Tratamento primário Silva (2004) apud Mello (2007) afirma que apesar do esgoto apresentar um aspecto ligeiramente mais razoável após a fase de tratamento preliminar, possui ainda praticamente inalterada as suas características poluidoras, justificando a necessidade de um novo tratamento. Nesta fase separa-se a água dos materiais poluentes, através de ação física, podendo ser ajudado, em alguns caso, através da adição de agentes químicos coagulantes e floculantes que possibilitam a obtenção de flocos de maiores dimensões e facilmente decantáveis. Com esse tratamento, a matéria poluente que permanece na água é de reduzidas dimensões, não sendo possível sua remoção por processos exclusivamente físico-químicos. Sperling (2005) comenta que os esgotos, após passarem pelas unidades de tratamento preliminar, ainda possuem sólidos em suspensão não grosseiros, que podem ser removidos parcialmente em unidades de sedimentação. Grande parte desses sólidos em suspensão é constituída pela matéria orgânica em suspensão, assim, sua remoção reduz a carga de DBO dirigida ao tratamento secundário, onde sua remoção é mais custosa. A eficiência na remoção de sólidos em suspensão é em torno de 60 a 70%, e a de DBO em torno de 25 a 35% Tanques de sedimentação primária ou clarificadores Para Nuvolari e Costa (2010) nesses tanques (Figura 9) que são geralmente, mas erroneamente chamados de decantadores, ocorre a operação de sedimentação primária, que remove os sólidos sedimentáveis. Nestas unidades o esgoto flui vagarosamente, permitindo que estes sólidos cheguem gradualmente ao fundo, por ação da gravidade. Como citado, a sedimentação pode ser simples, retirando-se os sólidos por gravidade, ou por precipitação química que é precedida da adição de produtos químicos coagulantes ou de

42 40 floculação e recebe a designação de Tratamento Primário Quimicamente Assistido ou Tratamento Primário Avançado. Essa adição não é recomendável, uma vez que resulta num acréscimo no volume de lodo. A massa de sólidos que vai para o fundo é denominada de lodo primário bruto que é retirado por meio de uma tubulação única em tanques de pequenas dimensões ou por raspadores mecânicos e bombas em tanques maiores. Este lodo pode ser digerido em digestores convencionais ou estabilizado, simplificando o fluxograma, mas aumentando ainda mais a geração de lodo a ser disposto. Os decantadores primários são utilizados principalmente antes da etapa biológica de processos como os de lodos ativados e reatores aeróbios com biofilmes (SPERLING, 2005). Figura 9. Decantador circular. Fonte: Disponível em: < Acesso em: 27 Dez Jordão e Pessôa (2011) conceitua os decantadores primários como unidades do tratamento primário, que recebem esgotos isentos de sólidos removidos nas unidades preliminares, dotando seus efluentes de condições favoráveis e suficientes para a deposição dos sólidos orgânicos e inorgânicos e sua posterior remoção. Podem ser classificados de acordo com a forma, fundo, sistema de remoção de lodos, sentido de fluxo e, no caso dos circulares, acionamento. A escuma superficial é raspada continuamente por lâminas superficiais, e a operação de remoção deve observar a frequência de formação, programando-se remoções periódicas.

43 Tanque séptico Os tanques sépticos, geralmente utilizados para pequenas populações, são classificados como uma forma de tratamento primário uma vez que juntamente com suas variantes são basicamente decantadores, onde os sólidos sedimentáveis são removidos para o fundo, constituindo o lodo de fundo, que ai permanecem até sua estabilização. Como essa estabilização ocorre em condições anaeróbias, os tanques sépticos também são chamados de decantodigestores (SPERLING, 2005). Conforme Jordão e Pessôa (2011) o tanque séptico (ver Figura 10), por ele atribuído como fossa séptica, é um dispositivo de tratamento que recebe esgotos de um ou mais domicílios com capacidade de dar a esses esgotos um tratamento compatível com sua simplicidade e custo. O sistema deverá dar condições aos seus efluentes de: impedir a poluição de mananciais; não alterar as condições da vida aquática; não prejudicar condições de balneabilidade de locais de recreação e esporte; não provocar a poluição de águas subterrâneas, águas localizadas ou cursos de água que atravessem núcleos de população, águas de horticultura e dessedentação de rebanhos. Figura 10. Funcionamento geral de um tanque séptico. Fonte: ABNT (1993) apud Funasa (2006).

44 42 Os principais tipos de fossas sépticas são: i) de câmara única; ii) de câmaras sobrepostas; e iii) de duas ou mais câmaras múltiplas em série. Como citado anteriormente, deve ser previsto uma unidade para disposição final do efluente de tanque séptico um vez que este é caracterizado como um líquido potencialmente contaminado, com odor e aspecto desagradáveis, isento de materiais sedimentáveis e flutuantes retidos no interior do tanque séptico. A natureza do processo a ser adotado deve considerar os seguintes fatores: natureza e utilização do solo; profundidade do lençol freático; grau de permeabilidade do solo; utilização e localização da fonte de água de subsolo utilizada para consumo humano; volume e taxa de renovação das águas superficiais. A ABNT vem periodicamente apresentando norma para projeto, construção e operação de fossas sépticas e unidades complementares como é o caso da NBR 7229/93 referente a construção e operação de sistemas de tanques sépticos (ABNT, 1993) e NBR 13696/97, referente a unidade de tratamento complementar e disposição final dos efluentes líquidos (ABNT, 1997) Digestão, secagem e disposição dos lodos O lodo primário, conforme Nuvolari e Costa (2010) são classificados em: Lodo fresco: retirado logo após a sedimentação; Lodo séptico: em início de putrefação anaeróbia; Lodo digerido: após digestão (geralmente feita em digestores anaeróbios). Com a finalidade de diminuir volumes e promover estabilização biológica, o lodo passa pelo processo de adensamento e de digestão e, posteriormente, por condicionamento químico e desaguamento final. Estes processos também garantem uma redução de organismos patogênicos, permitindo até mesmo o seu reaproveitamento. A digestão do lodo é um processo de decomposição da matéria orgânica, na maioria das vezes, anaeróbia, sob condições controladas.

45 Tratamento secundário O tratamento biológico ou secundário trata-se da remoção de matéria orgânica biodegradável contida nos sólidos dissolvidos, ou finamente particulados e, eventualmente de nutrientes como o nitrogênio e o fósforo, através de processos biológicos aeróbios (oxidação) ou anaeróbios seguidos de sedimentação secundária final (NUVOLARI; COSTA, 2010). Conforme os mesmos autores, a remoção é efetuada através de reações bioquímicas, realizadas por microrganismos aeróbios (bactérias, protozoários, fungos) no tanque de aeração, através de um contato efetivo entre esses organismos e o material orgânico dos esgotos, sendo esta utilizada como alimento que a converte em gás carbônico, água e material celular (lodo secundário). Segundo Sperling (2005) o principal objetivo do tratamento secundário é a remoção da matéria orgânica que se apresenta nas seguintes formas: matéria orgânica dissolvida (DBO solúvel ou filtrada), que não é removida por processos meramente físicos; matéria orgânica em suspensão (DBO suspensa ou particulada) que é em grande parte removida no tratamento primário, mas cujos sólidos de sedimentabilidade mais lenta persistem na massa líquida. Vários dos processos de tratamento secundário aceleram os mecanismos de degradação naturais da matéria orgânica, realizando-a em condições controladas em um menor intervalo de tempo. Porém, devem haver condições favoráveis, como temperatura, ph, tempo de contato e outros e, em condições aeróbias, oxigênio. O tratamento secundário inclui as unidades do tratamento preliminar, mas podem ou não incluir as unidades do tratamento primário. Nuvolari e Costa (2010) afirma que os decantadores secundários separam os sólidos em suspensão presentes no tanque de aeração, permitindo a saída de um efluente clarificado e o aumento do teor de sólidos em suspensão no fundo do decantador. Esse tratamento remove a DBO (60 a 99%), coliformes (60 a 99%) e nutrientes (10 a 50%), podendo esta porcentagem ser superior, se houver unidades específicas para isso (SPERLING, 2005). Os métodos de tratamento secundário mais comuns, para Sperling (2005) são: processos de disposição sobre o solo; lagoas de estabilização e variantes; tratamento anaeróbio;

46 44 sistemas de lodos ativados e variantes; reatores aeróbios com biofilmes Sistemas de disposição sobre o solo A aplicação de esgotos no solo pode ser considerada uma forma de disposição final, de tratamento (primário, secundário ou terciário). Essa aplicação conduz a uma recarga do lençol subterrâneo e/ou evapotranspiração, e ainda suprem a necessidade das plantas, em termos de água e nutrientes. Vários mecanismos de ordem física (sedimentação, filtração, radiação, volatilização, desidratação), química (oxidação e reações químicas, precipitação, adsorção, troca iônica e complexação) e biológica (biodegradação e predação) atuam na remoção de poluentes no solo (SPERLING, 2005). A assimilação de compostos orgânicos complexos pelo solo depende de suas propriedades e condições climáticas. Taxa de infiltração, tipos de cobertura e nível de aeração são fatores importantes no uso do solo como meio de degradação de resíduos orgânicos. A remoção é resultado da ação filtrante do solo acompanhada da oxidação biológica do material orgânico. Os tipos mais comuns de aplicação no solo são: Sistemas com base no solo: o irrigação (infiltração lenta ou fertirrigação); o infiltração rápida (alta taxa ou infiltração percolação); o infiltração subsuperficial; o escoamento superficial. Sistemas com base na água: o terras úmidas construídas (banhados artificiais). A seleção do método de tratamento é função de fatores como a eficiência requerida, condições climáticas, profundidade da água subterrânea, permeabilidade do solo, declividade, etc. Ainda segundo Sperling (2005), nos sistemas de infiltração subsuperficial, o esgoto prétratado é aplicado abaixo do nível do solo, em locais preparados por escavações, preenchidas com um material poroso. Neste sistema o esgoto penetra no solo, onde ocorre o tratamento complementar, semelhante à infiltração-percolação, tendo como diferença apenas por se tratar de formas de condução e aplicação enterradas no solo. Quanto à geometria, estes sistemas podem ser classificados como: valas de infiltração (sem efluente final);

47 45 valas de filtração (com efluente final); sumidouro (poços absorventes). Os sistemas de infiltração subsuperficial são normalmente conjugados a tanques sépticos complementados ou não por filtros anaeróbios, ou a reatores anaeróbios de manta de lodo Sumidouros Jordão e Pessôa (2011) comentam que os sumidouros são também conhecidos como poços absorventes e recebem os efluentes diretamente das fossas sépticas, tendo assim, vida útil longa, devido à facilidade de infiltração do líquido que já se apresenta praticamente isento de sólidos causadores de colmatação do solo. Consistem em escavações, cilíndricas ou prismáticas, como paredes protegidas por pedras, tijolos, madeira etc. Para Nuvolari (2010) o efluente de uma fossa séptica pode ser lançado em sumidouros quando a taxa de absorção do solo for igual ou superior a 40 L/m².dia, taxa essa normalmente característica de solos com argilas arenosas e/ou siltosas. As lajes de cobertura dessas estruturas devem ser de concreto armado, dotadas de aberturas para inspeção com no mínimo 0,60 m na sua menor dimensão e com tampões hermeticamente fechados. Batalha (1986) apud Nuvolari (2011) diz que, a distância mínima entre os sumidouros e poços de água de abastecimento deve ser de 20 m, e o fundo deve estar a uma distância mínima de 3 m acima do lençol freático, sendo estas distâncias função da natureza do solo. Para a norma da ABNT a NBR /97 essa distância para o lençol freático deve ser considerada de 1,5 m (ABNT, 1997) Lagoas de estabilização Jordão e Pessôa (2011) conceitua as lagoas de estabilização (Figura 11) como sistemas de tratamento biológico em que a estabilização da matéria orgânica se dá através da oxidação bacteriológica e/ou redução fotossintética das algas. São lagoas, naturais ou artificiais, em que prevalecem condições adequadas aos fenômenos físicos, químicos e biológicos que caracterizam a autodepuração. Essa matéria orgânica é estabilizada principalmente por bactérias que produzem ácidos orgânicos, sob condições anaeróbias, ou CO2 e água sob condições aeróbias.

48 46 Como a DBO do efluente tratado é menor nos casos onde o produto final é CO2 e água, dá-se preferência à realização dos processos sob condições aeróbias, além de se evitar gases mal cheirosos, típico de processos anaeróbios. Para Sperling (2005), as lagoas de estabilização são unidades especialmente projetadas, construídas e operadas com a finalidade de tratar os esgotos, com uma construção simples, baseada em movimentos de terra e preparação de taludes. Constituem um processo de tratamento de esgoto que aproveita os fenômenos naturais, sendo mais indicadas para regiões de clima tropical. Nuvolari e Costa (2010) consideram as lagoas de estabilização uma opção de tratamento biológico muito eficiente, especialmente indicadas para pequenas comunidades, em função área requerida. Sua operação é simples, exige poucos equipamentos, possui uma manutenção barata e resistem a variações de carga. Sua maior desvantagem é a necessidade de grandes áreas. As lagoas de estabilização apresentam excelente eficiência de remoção de DBO, a faixa típica situa-se entre 75 e 85%. Porém nem sempre o objetivo será a remoção de DBO ou da DQO, interessará muitas da vezes a remoção de coliformes que nesses sistemas chega até 99,9999% quando se utiliza lagoas de maturação em série. Em relação à remoção de nutrientes, pode-se encontrar razoável remoção de nitrogênio amonical em lagoas de maturação na ordem de 70 a 80% (SPERLING, 2005). Figura 11. Lagoas de Estabilização. Fonte: Disponível em:<http://meioambiente.monteaprazivel.sp.gov.br/fotos/diretivas/esgoto_tratado/03.jp g> Acesso em: 27 Dez

49 47 Dentre as variantes de lagoas de estabilização pode-se destacar segundo Sperling (2005) as seguintes: Lagoas Facultativas; Lagoas anaeróbias; Sistema de lagoas anaeróbias + lagoas facultativas (sistema australiano); Lagoas aeradas; Lagoas de maturação; Lagoas de polimento Tratamentos anaeróbios Para Jordão e Pessôa (2011) a evolução do tratamento anaeróbio conduziu a que esgotos, e não apenas o lodo, possam ser tratados em unidades dimensionadas para tal fim. Neste sistema a biomassa formada no interior das unidades permanecem por um elevado tempo de residência. A biotecnologia anaeróbia ainda é recente, e o conhecimento da cinética e das aplicações de modelagem matemática ainda é limitado. Três fatores fundamentais podem ser considerados para a utilização de reatores anaeróbios de alta taxa tratando os esgotos: grande acumulação da biomassa no interior do reator, devido à sedimentação, agregação a sólidos ou recirculação; melhor contato entre biomassa e despejo; melhor atividade da biomassa. Sant Anna Júnior (2010) relata algumas vantagens e desvantagens do tratamento anaeróbio: Vantagens: o produz menor quantidade de biomassa; o dispensa o uso de aeração, com decorrente menor consumo de energia; o consome menor quantidade de nutrientes (N e P); o gera um gás combustível que em muitos casos pode representar um insumo energético; o a biomassa pode ser estocada por logos períodos sem perda significativa de sua atividade.

50 48 Desvantagens: o não apresenta eficiência muito alta na remoção de DQO, exigindo muitas vezes tratamento complementar aeróbio ou físico-químico; o é sensível a poluentes tóxicos e inibidores; o pode gerar odores se o projeto não for adequado; o o efluente tratado é praticamente desprovido de oxigênio dissolvido e pode apresentar cor e/ou odor; o a partida do reator ou a recuperação de situação instável de funcionamento pode exigir longos tempos de operação. Há diversas variantes de reatores anaeróbios. Os mais utilizados para o tratamento de esgotos doméstico, segundo Sperling (2005), são: Filtro anaeróbio (frequentemente tratando efluentes de tanques sépticos); Reator UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket), ou reator aneróbio de fluxo ascendente e manta de lodo (RAFA) que são unidades onde a biomassa cresce dispersa no meio, e não aderida a um meio suporte, como no caso dos filtros biológicos percoladores ou filtros anaeróbios.. Filtro anaeróbio Nuvolari (2011) afirma que assim como as valas de filtração, o filtro aneróbio de fluxo ascendente FAFA é também uma alternativa ao tratamento do efluente de fossa sépticas, quando o destino é um corpo de água receptor, mas sua eficiência é menor do que as valas de filtração. Segundo a NBR 7229/93 essa remoção de DBO gira em torno de 75% a 95% (ABNT, 1993). Trata-se de um tanque que pode ser cilíndrico ou prismático, de seção retangular ou quadrada, dotado de um fundo falso perfurado. O efluente entra por esse fundo falso e atravessa os furos da laje que sustenta o material de enchimento. A função do material de enchimento é permitir a fixação de um filme biológico, constituído por bactérias e outros microrganismos anaeróbios, responsáveis pela degradação da matéria orgânica. Como citado, pelo fato dos tanques sépticos serem tanques de sedimentação, a remoção de DBO é limitado. Segundo Sperling (2005) o efluente desse sistema, ainda com elevadas taxa de DBO, se dirige ao filtro anaeróbio, onde ocorre sua remoção complementar. O filtro anaeróbio é um reator com biofilme, onde a biomassa cresce aderida a um meio suporte, usualmente pedras.

51 49 Dentre suas características, destacam-se algumas importantes: o fluxo do líquido é ascendente; o filtro trabalha afogado; a carga de DBO aplicada por unidade de volume é bastante elevada, garantindo as condições de anaerobiose e uma redução de volume do reator; a unidade é fehada. A eficiência do sistema fossa-filtro é, geralmente, inferior a dos processos aeróbios, sendo utilizado para pequenas populações. A produção de lodo é baixa, e esse lodo já sai estabilizado, sendo dirigido diretamente para os leitos de secagem (SPERLING. 2005) Sistemas de lodos ativados e variantes O sistema de lodos ativados é utilizado principalmente quando se deseja uma elevada qualidade do efluente com baixos requisitos de área. Porém, a complexidade operacional, o nível de mecanização e o consumo de energia são mais elevados. Este sistema baseia-se no princípio da recirculação de sólidos do fundos da unidade de decantação, por meio de bombeamento, para a unidade de aeração, sólidos estes que apresentam uma grande quantidade de bactérias ainda ávidas e ativas (SPERLING, 2005). Nesse processo biológico, o esgoto afluente e o lodo ativado são misturados, agitados e aerados, ocorrendo decomposição da matéria orgânica pelo metabolismo das bactérias presentes. O lodo ativado é conceituado por Mota (2012) como o floco produzido no esgoto pelo crescimento de bactérias (zoogleia) ou outros microrganismos, na presença de oxigênio, e que funciona como um coagulante, aglutinando a matéria orgânica que é sedimentada no decantador secundário. O sistema consta de uma unidade de aeração (reator aeróbio) e outra de decantação. No reator é fornecido oxigênio, por meio de aeradores ou insulfladores de ar, sendo, também, adicionado lodo proveniente do decantador secundário, como visto anteriormente. Os sistemas de lodos ativados podem ser classificados, de acordo com a idade do lodo, e segundo Sperling (2005) em: Lodos ativados convencionais; Lodos ativados com aeração prolongada.

52 50 Lodos ativados convencionais Nesta variante do sistema de lodos ativados a concentração de sólidos em suspensão no tanque de aeração é mais de 10 vezes superior à de uma lagoa aerada de mistura completa. O tempo de detenção é bem baixo, da ordem de 6 a 8 h, implicando que o volume do tanque de aeração seja bem reduzido. Já o tempo de detenção dos sólidos, devido ao processo de recirculação, é da ordem de 4 a 10 dias, garantindo tempo suficiente para que a biomassa metabolize praticamente toda a matéria orgânica dos esgotos (SPERLING, 2005). Os tanques são geralmente de concreto, e para se economizar energia elétrica é inserido no fluxograma, um decantador primário para que parte da matéria orgânica seja retirada antes do tanque de aeração (ver Figura 12). Figura 12. Fluxograma de sistema de lodos ativados convencional. Fonte: Mota (2010). Ainda segundo este autor, devido a entrada contínua de alimento, na forma de DBO dos esgotos, as bactérias crescem e se reproduzem continuamente. Logo, para manter o sistema em equilíbrio, e evitar uma sobrecarga do decantador secundário é necessário que se retire a mesma quantidade de biomassa que é aumentada por reprodução, lodo excedente, que pode ser extraído diretamente do reator ou da linha de recirculação do lodo. Os sistemas de lodos ativados convencional ocupam áreas reduzidas e tem elevadas eficiências de remoção. No entanto, o seu fluxograma é mais complexo, e o gasto de energia é superior ao das lagoas aeradas.

53 51 Aeração prolongada Sperling (2005) relata que nesta outra variante do sistema a biomassa permanece no sistema por um período mais longo, com uma idade de lodo da ordem de 19 a 30 dias, por isso o nome aeração prolongada, recebendo a mesma carga de DBO do esgoto bruto que o sistema convencional e proporcionando uma menor disponibilidade de alimento para as bactérias. Logo, o reator necessita possuir um maior volume, e com isso, uma maior quantidade de biomassa. O tempo de detenção gira em torno de 16 a 24 h e as bactérias, devido à escassez de alimento, passam a consumir em seus processos metabólicos a própria matéria orgânica componente de suas células (ver Figura 13). Figura 13. Fluxograma de sistema de lodo ativado com aeração prolongada. Fonte: Mota (2010). Esse auto consumo promove a estabilização da biomassa no próprio tanque de aeração, requerendo apenas uma etapa de adensamento e desidratação, dispensando a etapa de digestão. Visando evitar no sistema de aeração prolongada a geração de alguma outra forma de lodo, que venha requerer posterior estabilização, é retirado do fluxograma do processo o decantador primário, e com isto obtêm-se uma grande simplificação. Ainda para Sperling (2005) uma consequência desta simplificação é o maior gasto com energia para aeração, já que o lodo é estabilizado no reator aeróbio, porém a reduzida disponibilidade de alimento e sua praticamente total assimilação faz com que este seja um dos processos mais eficiente de remoção de DBO. Jordão e Pessôa (2011) afirmam que a aeração prolongada, algumas vezes também chamada de oxidação total, é o caso encontrado nas estações de tratamento compactas, e em

54 52 algumas vezes em estações de tratamento de porte médio em que sua utilização se mostra econômica Reatores aeróbios com biofilmes Sant Anna Júnior (2010) conta que o princípio de funcionamento dos reatores com biomassa fixa, também denominados reatores com biofilmes, é a retenção de uma comunidade microbiana diversificada e ativa em seu interior, que cresce aderida a um meio suporte. A possibilidade de reter e oferecer condições de adaptação a organismos que apresentam menores velocidade de crescimento é um atributo valioso dos reatores com biofilmes. A utilização de meios suportes, com elevadas áreas superficiais específicas, permite acumular grande quantidade de biomassa no interior dos reatores. Porém, nessas condições, a transferência de nutrientes e de oxigênio se torna mais lenta, resultando em menores velocidade de consumo do substrato. Há diversas variantes, das quais serão abordadas: filtros biológicos de baixa carga; filtros biológicos de alta carga Tratamento terciário O tratamento terciário é um tratamento onde predominam mecanismos físico-químicos de remoção de poluentes específicos (usualmente tóxicos ou compostos biodegradáveis) ou, ainda, a remoção complementar de poluentes não especificamente removidos no tratamento secundário (SPERLING, 2005). É empregado para a obtenção de um efluente final de alta qualidade ou quando é necessária a remoção de substâncias específicas do efluente líquido gerado na linha de processo da indústria. Segundo Nuvolari e Costa (2010) entende-se como tratamento terciário a tecnologia de remoção de impurezas, aplicada após os tratamentos anteriormente citados, onde busca-se a remoção de partículas que não foram removidas nos processos anteriores. Inclui etapas específicas e diversas, de acordo com o grau de depuração que se deseja alcançar, caracterizando tratamentos para situações especiais, com a finalidade de complementar o tratamento secundário, sempre que os pré-requisitos exigirem um grau de depuração excepcionalmente elevado, como é o caso dos usos ou reúsos das águas receptoras.

55 53 Geralmente são constituídos de unidades de tratamento físico-químico para remoções adicionais, tais como: complementar da matéria orgânica e de compostos não biodegradáveis; de nutrientes; de poluentes tóxicos e/ou específicos; de patogênicos; de metais pesados; de sólidos inorgânicos dissolvidos e sólidos em suspensão remanescentes; a desinfecção dos esgotos tratados. Os principais processos de tratamento de efluentes líquidos a nível terciário são: Remoção de sólidos dissolvidos: o osmose reversa; o troca iônica; o eletrodiálise reversa; o evaporação. Remoção de sólidos suspensos: o macrofiltração; o microfiltração; o ultrafiltração; o nanofiltração; o clarificação: ozonização. Remoção de compostos orgânicos: o ozonização; o carvão ativado; Desinfecção: o cloro; o ozônio; o dióxido de cloro (ClO2); o permanganato de potássio; o cloramidas; o radiação ultravioleta.

56 Ultravioleta Sperling (2005) afima que esse processo ocorre devido a geração de radiação ultravioleta por lâmpadas especiais, com isso impedindo a reprodução dos agentes patogênicos. Uma das grandes vantagens da sua utilização é não geração de subprodutos tóxicos. Entretanto o efluente deve ser bem clarificado para que a reação possa penetrar bem na massa líquida, ou seja, requerendo baixíssimos níveis de turbidez. O mecanismo primário da inativação de microrganismos consiste no dano direto aos ácidos nucleicos celulares (DNA). Sua eficiência depende principalmente das características do afluente, da concentração de coloides e partículas no esgoto, da intensidade da radiação UV aplicada, do tempo de exposição dos microrganismos à radiação e da configuração do reator. Os principais componentes de um sistema de desinfecção UV são lâmpadas tipo arco de mercúrio, equipamento de acionamento e o reator. Existem dois tipos de configuração de reatores UV: tipo de contato e tipo de não contato. Em ambos o esgoto pode fluir de forma perpendicular ou paralelo às lâmpadas (SPERLING, 2005). Este processo tem sido bastante desenvolvido recentemente, tornando-se competitivo ou mais vantajoso do que a cloração em várias aplicações. Conforme Jordão e Pessôa (2011) o método é totalmente físico, sendo vantajoso por sua eficiência e simplicidade, não requerendo qualquer adição de substância química ou aditivos. Por outro lado, não há qualquer interferência das características físico-químicas do esgoto, salvo da maior ou menor concentração de sólidos em suspensão Tratamento e disposição final do lodo O resíduo sólido resultante dos tratamentos das águas residuais é normalmente chamado de lodo. É um material heterogêneo, bastante rico em matéria orgânica (MO), que mesmo após ter sido submetido a processos mecânicos de desaguamento, ainda possui um elevado teor de umidade. Além disso, possui concentrações relativamente elevadas de nitrogênio, outros minerais e substâncias químicas, podendo incluir elementos potencialmente tóxicos. Essa composição depende do tipo de tratamento utilizado na purificação do esgoto e das características das fontes geradoras do mesmo (NUVOLARI; COSTA, 2010). O tratamento do lodo tem por objetivo, a redução do volume e do teor de matéria orgânica (estabilização), considerando a disposição final do resíduo. Dependendo de sua

57 55 qualidade final, do volume e da viabilidade técnica e econômica para se aplicar processos de tratamento de sólidos, pode-se optar por diversos tipos de disposição final. Segundo Sperling (2005) os processos que recebem o esgoto bruto em decantadores primários geram o lodo primário, composto pelos sólidos sedimentáveis do esgoto bruto. Já na etapa biológica de tratamento, tem-se o lodo secundário, lodo biológico ou lodo excedente. Dependendo do tipo de sistema, o lodo primário pode ser enviado para o tratamento juntamente com o lodo secundário, sendo o lodo resultante, nesse caso, chamado de lodo misto. Os sistemas que incorporam uma etapa físico-química, seja para melhor o desempenho do decantador primário, ou para dar um polimento ao efluente secundário, tem-se o lodo químico. As principais etapas de gerenciamento e tratamento de lodo são: Adensamento ou espessamento: remoção de umidade (redução de volume); Estabilização: remoção da matéria orgânica (redução de sólidos voláteis); Condicionamento: preparação para a desidratação (principalmente mecânica); Desaguamento ou desidratação: remoção de umidade (redução de volume); Higienização: remoção de organismos patogênicos; Disposição final: destinação final dos subprodutos Desidratação Para melhor administrar o volume do lodo excedente dos tratamentos de efluentes, após seu processo de digestão, usa-se fazer o desaguamento ou desidratação do lodo. Este processo é feito com a finalidade de diminuir o volume de transporte e sua disposição final. O lodo passa a se chamar torta que pode passar por equipamentos que a desidratam e a transformam em um produto de granulometria controlada, livre de patogênicos (NUVOLARI E COSTA, 2010). Para Sperling (2005) a desidratação do lodo tem impacto importante nos custos de transporte e destino final, além de influenciar de maneira decisiva o manuseio do lodo, já que seu comportamento mecânico varia com o teor de umidade. As principais razões para se realizar o desaguamento são: redução do custo de transporte para o local de disposição final; melhoria nas condições de manejo do lodo, já que o lodo desaguado é mais facilmente processado e transportado; aumento do poder calorífico do lodo, através da redução da umidade com vistas à preparação para incineração;

58 56 redução do volume para disposição em aterro sanitário ou reuso na agricultura; diminuição da produção de lixiviados quando da sua disposição em aterros sanitários. O desaguamento do lodo pode ser realizado por meio naturais ou mecanizados. Os primeiros utilizam a evaporação e a percolação com principais mecanismos de remoção de água, demandando tempo de exposição do lodo. São operacionalmente mais simples e baratos, porém demandam maiores áreas e volumes para instalação. Os processos mecanizados baseiam-se em operações, tais como filtração, compactação ou centrifugação para acelerar o desaguamento, resultando em unidades mais compactar e mais sofisticadas, sob o ponto de vista de operação e manutenção (SPERLING, 2005). Segundo Nuvolari e Costa (2010) o desaguamento pode ser feito de várias maneiras, sendo mais usuais: leitos de secagem; lagoas de lodo; equipamentos mecânicos; secadores térmicos Disposição final do lodo Nuvolari e Costa (2010) comentam que a disposição final dos resíduos dos sistemas de tratamento de água e esgoto representa um grande problema de âmbito mundial, por razões técnicas e econômicas. A disposição desses resíduos é uma operação complexa, que geralmente ultrapassa os limites da estação. Sua gestão normalmente representa de 20 a 60% dos custos operacionais de uma ETE. O destino final envolve estudos e decisões relativos ao condicionamento e estabilização do lodo gerado, grau de desidratação, formas de transporte, eventual reuso do lodo, eventuais impactos e riscos ambientais, e aspectos econômicos desta destinação final (JORDÃO E PESSÔA, 2011). Os seguinte aspectos devem ser analisados antes de se conceber sobre a forma e local de destino final: produção e caracterização do lodo gerado na ETE; presença de esgotos industriais no sistema; quantidade de lodo gerado na ETE, que deve ser estimada para um período de tempo correspondente à vida de projeto do sistema de destino final;

59 57 características especiais de natureza física, química ou biológica que possam interferir no sistema de disposição final. Entre as soluções disponíveis para esta disposição final, pode-se destacar: aterros sanitários; incineração; usos agrícolas; reuso industrial; lançamento no oceano. É possível ainda dispor o lodo dos esgotos conjuntamente com o lixo urbano e com resíduos industriais, sendo necessário se proceder estudos técnicos, legais, ambientais e econômicos, estando compatíveis com os planos urbanísticos e de uso e ocupação do solo (JORDÃO E PESSÔA, 2011). 3.8 ESCOLHA DO TIPO DE TRATAMENTO Nuvolari e Costa (2010) comentam que para a escolha do tipo de tratamento a ser adotado para as fases líquida e sólida, é necessário que se faça uma análise criteriosa dos aspectos técnicos e econômicos, considerando as vazões e a qualidade requerida de cada efluente. Oliveira (2004) diz que vários estudos acadêmicos demonstram a necessidade de se usarem técnicas adequadas para a avaliação do melhor sistema de tratamento de esgoto sanitário. Metcalf e Eddy (1991) apud Oliveira (2004) afirmam ser importante ressaltar que a legislação sobre o nível de tratamento necessário tem sido alterada à medida que aumentam as informações sobre as características do esgoto, a eficiência dos processos de tratamento e os efeitos ambientais provados pelo lançamento de poluentes. A decisão quanto ao processo a ser adotado para o tratamento das fases líquida e sólida deve ser derivada fundamentalmente de um balanceamento entre critérios técnicos e econômicos, com a abordagem dos méritos quantitativos e qualitativos de cada alternativa. Pode ainda haver uma comparação levando por base os aspectos de importância na seleção de sistemas em termos de regiões desenvolvidas e em desenvolvimento (OLIVEIRA, 2004). Nas regiões desenvolvidas são considerados aspectos críticos: eficiência (ver Tabela 4); confiabilidade;

60 58 aspectos de disposição do lodo e requisitos de área; Já nas regiões em desenvolvimento têm-se: custos de construção; sustentabilidade; simplicidade e custos operacionais. O mesmo autor ainda comenta que cada um dos fatores deve ser avaliado em função das condições locais e da tecnologia empregada. Deve-se também considerar a confiabilidade do sistema de monitoramento empregado. Tabela 3. Eficiência de remoção de poluentes de alguns sistemas. Sistemas de Tratamento Remoção de DBO Coliformes Tratamento Preliminar Tratamento Primário Lodos ativados Convencional Lodos ativados convencional com aeração prolongada Filtro Biológico de baixa carga Filtro biológico de alta carga Lagoa facultativa Lagoa anaeróbia + lagoa facultativa ,9 Lagoa aerada + lagoa de decantação Reator anaeróbio de manta de lodo Fossa Séptica + filtro anaeróbio Fonte: Sperling (1995). Vários autores propuseram conjuntos de fatores relevantes para a escolha do tipo de tratamento e em muitos casos há consenso sobre alguns dele. Metcalf e Eddy (1991) apud Oliveira (2004) identificam vinte e um fatores importantes que podem ser considerados para a avaliação e seleção de sistemas de tratamento, são eles. aplicabilidade do processo; vazão aplicável no processo; variação da vazão aplicável; características do afluente;

61 59 constituintes inibidores e recalcitrantes; disponibilidade de terreno; condições climáticas; cinética da reação e seleção do reator; eficiência do sistema; tratamento dos resíduos; processamento do lodo; restrições ambientais; requisitos químicos; requisitos de energia; requisitos de outros recursos; requisitos de pessoal; requisitos de manutenção e operação; processos auxiliares; viabilidade; complexidade; compatibilidade. Quando o tomador de decisão está frente de um problema com diversas alternativas, além de incertezas e riscos para futuros eventos, a análise de decisão pode auxiliá-lo a encontrar a melhor estratégia para solução do problema (ANDERSON et al, 2003 apud OLIVEIRA, 2004). Para a constituição do problema, é necessário identificar os eventos de chance, equivalentes ao eventos futuros incertos e as consequências resultantes de cada alternativa (OLIVEIRA, 2004). 3.9 ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE ESGOTOS (ETE) A nova estação de tratamento incorpora as preocupações da sociedade com os problemas de natureza estética, e com as interferências do lançamento de esgotos nos usos preponderantes ou benéficos dos corpos de água. A escolha da ETE no novo milênio não se restringe apenas às exigências ambientais, de saúde pública, estéticas, ou legais. Considera igualmente exigências tecnológicas, exigências de economia e mesmo os anseios da comunidade (JORDÃO E PESSÔA, 2011). As exigências tecnológicas resultam de novos materiais, automação, baixa produção de lodo, operacionalidade, maior eficiência, simplicidade construtiva e operacional e flexibilidade

62 60 operacional. Dentre as exigências da economia destacam-se a energia, relação custo benefício e otimização dos custos de investimento e operacionais. Embora os impactos da estação de tratamento sejam positivos, como uma ferramenta de proteção ambiental, é muito comum que a população na área próxima se manifeste e se posicione contra a construção e a localização da estação, considerando apenas os aspectos negativos do projeto Custos da ETE Segundo Jordão e Pessôa (2011), os custos de implantação da estação de tratamento dependerão em primeiro lugar do processo e do grau de tratamento adotados. Depois os custos serão influenciados pelos aspectos geotécnicos e topográficos, podendo alguns componentes, como aterro e fundações, representar um elevado percentual nos custos totais. Os custos de implantação correspondem a custos de construção, equipamentos e montagem; já os custos de operação e manutenção correspondem a custos com pessoal, energia, produtos químicos, manutenção preventiva, e transporte e disposição final do lodo gerado Área e localização da ETE As áreas necessárias para implantação da ETE dependem, principalmente, da habilidade do arranjo das unidades pelo projetista. Ainda segundo Jordão e Pessôa (2011) a localização da estação de tratamento pode-se constituir muitas vezes em um problema para o projetista ou para os responsáveis pelo planejamento do uso do solo. De uma forma geral deve obedecer o zoneamento local, tendo atenção especial para a proteção das áreas vizinhas ou próximas em relação ao seu uso natural ou planejado. Os aspectos principais a serem considerados são: possíveis odores, aerossóis, ruído, geração de tráfego, incômodos gerais, etc. A legislação requer um Estudo de Impacto Ambiental EIA para a localização da estação de tratamento, que poderá no entanto ser feito de forma simplificada, tendo em vista os impactos positivos da ETE. O estudo de impacto ambiental deverá principalmente indicar as medidas mitigadoras dos impactos da fase de construção e de operação, em particular em relação a odor e ruído.

63 61 4 CASO DE ESTUDO 4.1 CARACTERIZAÇÃO DO NÚCLEO URBANO CASO DE ESTUDO O estado do Rio Grande do Norte, situado na região Nordeste do Brasil, apresenta uma área territorial de ,047 km² e é composto por 167 municípios. Segundo o (IBGE, 2010), o estado possui o melhor IDH e a maior renda per capita do Nordeste e a melhor expectativa de vida do Norte-Nordeste. Encontra-se inserido na Região Hidrográfica do Atlântico Nordeste Oriental e tem 90,6% de seu território localizado no polígono das secas. Mossoró (Figura 14) é uma cidade brasileira no interior do estado do Rio Grande do Norte. Pertence à mesorregião do Oeste Potiguar e à microrregião de Mossoró, localizando-se à uma distância de 285 km a noroeste da capital do estado, Natal e à 278 km de Fortaleza, capital do Estado do Ceará. Possuía uma população, no censo 2010, de habitantes e uma área de 2.099,333 km², o que lhe dá o título de maior município do estado (IBGE, 2010). O mapa urbano da cidade é mostrado no Anexo 1. O município possui uma média de 100 m de altitude com relevo predominantemente plano. Sua formação é composta pela Depressão Sertaneja/São Francisco, pela Chapada do Apodi, por planícies fluviais e por depressões sublitorâneas. Além disso, possui 100% de seu território inserido na Bacia Hidrográfica do rio Apodi Mossoró (Figura 15), sendo o Rio Apodi e o Rio do Carmo os principais que cortam o território mossoroense (IDEMA, 2008). Segundo o IBGE (2010) Mossoró possui um total de pessoas vivendo na zona urbana, o que corresponde a um índice de 91,3% de urbanização, acima da média nacional. Da quantidade total de domicílios situados na zona urbana, apenas 66,0% apresentam sistema de saneamento adequado, sendo 39,7 o índice de atendimento por rede pública geral de esgotamento sanitário, também inferior à média nacional. Tanto o sistema de esgotamento sanitário geral como a rede de abastecimento de água se encontram em expansão na cidade, porém regiões importantes ainda encontram sem essa infraestrutura, o que dificulta o processo de urbanização e contribui para o crescimento de impactos ambientais relacionados à disposição de efluentes.

64 Figura 14. Localização do município de Mossoró. 62

65 Figura 15. Bacias Hidrográficas do Estado do Rio Grande do Norte. 63

66 64 Com o crescimento populacional novos empreendimentos caracterizados como loteamentos horizontais residenciais passaram a surgir na cidade, sendo necessário a aprovação por parte dos órgãos ambientais e urbanísticos que verificam o atendimento à legislação vigente no município tanto no âmbito de projeto quanto no de execução. 4.2 SISTEMA DE ESGOTAMENTO SANITÁRIO DE MOSSORÓ Segundo a Secretaria do Desenvolvimento Territorial e Ambiental (2010), a partir do Relatório Técnico I Diagnóstico da Situação Atual do Sistema de Saneamento Básico do Município, as áreas urbanas com o padrão de esgotamento do Município de Mossoró experimentam problemas crescentes de saúde pública na mesma medida em que aumentam a extensão e a densidade da área urbanizada. Para um município com a população de Mossoró esperam-se índices bem maiores de atendimento à população com sistemas de esgotamento sanitário, uma vez que, os serviços de saneamento, através do abastecimento de água e coleta e destino adequado dos esgotos sanitários são de fundamental importância à vida e ao desenvolvimento urbano. Na época do estudo eram atendidas em sua totalidade ou parcialmente as bacias 1, 2, 3, 4, 5, 6, 8, e 9. (Anexo 2). Haviam cinco unidades de tratamento no município: a ETE das Cajazeiras, a ETE Ving-Rosado, a ETE Lago das Malvinas, a ETE Marechal Dutra e a ETE Rincão. A ETE de Cajazeiras é a principal unidade de tratamento, recebendo esgotos gerados nas bacias 1, 2, 3, 5, 6, 8 e 9. Estas bacias são referentes, segundo Silva (2011a) aos bairros Santa Delmira, Santo Antônio, Gurilândia, Abolição I e II, Barrocas, Bom Jardim, Paredões, Centro, Nova Betânia, Doze Anos, Boa Vista, Alto da Conceição, Belo Horizonte, Lagoa do Mato e adjacentes e aos loteamentos Termas e Três Vinténs. A ETE Ving-Rosado atende um conjunto habitacional e trata aproximadamente 70 m³/h, sendo beneficiadas cerca de (duas mil e setecentas) ligações. A ETE Lagoas das Malvinas também atende um conjunto habitacional, o Conjunto Liberdade II, tratando aproximadamente 30 m³/h, que corresponde a 450 (quatrocentas e cinquenta) ligações. O tratamento realizado pela ETE Marechal Dutra utiliza unidades de fossa e filtro, atendendo aproximadamente 350 ligações, com 3 (três) fossas e 2 (dois) sumidouros. Há ainda a ETE Rincão, que atende a Bacia 9. Nesta unidade há uma lagoa implantada, que possibilitou o início da operação deste sistema e a cobrança pela prestação do serviço de

67 65 esgotamento sanitário. Ainda compõem o sistema de esgotamento sanitário seis estações elevatórias para atendimento de toda a área da cidade beneficiada. Em visita à Companhia de Águas e Esgotos do Rio Grande do Norte (CAERN), concessionária local tornou-se possível conhecer a situação atual do sistema. Segundo dados fornecidos, Mossoró tem cerca de 48% de suas residências cobertas pelo sistema de saneamento. Das lagoas estudadas pelo relatório apenas três estão em funcionamento, a ETE de Cajazeiras, a ETE do Rincão e a ETE do Vingt Rosado. A ETE de Cajazeiras abrange toda a região oeste da cidade, enquanto as outras duas recebem os efluentes do Alto de São Manoel e Conjunto Vingt Rosado, respectivamente. Vale ressaltar que a companhia está com um projeto para, futuramente, desativar a ETE do Vingt Rosado, assim como realizado com as lagoas das Malvinas ETE Cajazeiras Na época da pesquisa realizada por Silva (2011a), o sistema da Estação de Tratamento de Esgotos de Cajazeiras (Figura 16) era constituído por quatro lagoas de estabilização implantadas pela Companhia de Água e Esgotos do Estado do Rio Grande do Norte (CAERN), sendo duas facultativas, em paralelo, de profundidades iniciais de 1,8 m, que foi reduzida com o tempo devido ao processo de assoreamento, cada uma em série com uma de maturação, com cerca 1 m, e mais seis lagoas de estabilização que não se encontravam em funcionamento. Este sistema foi implantado em 1975 no sítio Cajazeiras, com área útil de funcionamento de 300 x 700 m². Sem cerca para isolamento do local passou a ser utilizada por crianças para banho. Diversas vezes foi motivo de reclamação dos moradores devido ao mal cheiro. Devido a enchentes ocorridas na década de 80, o gradeamento e a caixa de areia originais foram danificados, impedindo a realização da etapa preliminar de tratamento. A retirada de material grosseiro passou a ser realizada na estação elevatória I, no bairro Barrocas, através de um gradeamento em péssimo estado. Já a remoção de areia não foi solucionada, ocasionando o assoreamento das lagoas.

68 66 Figura 16. Vista de satélite do sistema de lagoas da ETE de Cajazeiras. Fonte: Google Earth (2013). Após tratamento biológico nas lagoas facultativas, os esgotos seguem para a lagoa de maturação onde são retirados os organismos patogênicos. Em seguida, o efluente tratado é encaminhado para o corpo receptor, o rio Apodi-Mossoró, localizado a 200 m da estação de tratamento. Segundo notícia cadastrada no sítio do Governo do Estado do Rio Grande do Norte, em dezembro de 2013, já foram recuperadas três das seis lagoas que não se encontravam em funcionamento, com recuperação do revestimento dos taludes internos em concreto e a execução do meio-fio das lagoas. O sistema Cajazeiras atende atualmente a todos os bairros da cidade com exceção do Grande Alto de São Manoel. Estão em funcionamento dois módulos compostos por seis lagoas de estabilização, porém com a recuperação, mais dois módulos com seis lagoas de estabilização entrarão em funcionamento. Um conjunto de medidas foram tomadas visando garantir melhor operacionalização dos efluentes. A Regional da CAERN em Mossoró colocou em funcionamento a caixa de areia, equipamento utilizado para separar efluentes líquidos dos detritos que chegam para tratamento nas lagoas, resolvendo assim o problema do assoreamento.

69 67 Vale ressaltar que a estação passou a receber dois novos emissários que conduzem efluentes de esgoto bruto de diversos bairros de Mossoró. O emissário antigo, conhecido com Emissário da Alberto Maranhão, conduz os efluentes dos Bairros Doze Anos, parte do Bom Jardim, parte do Santo Antônio e Nova Betânia até o tratamento. O novo emissário leva os efluentes dos Bairros Centro, Boa Vista, Alto da Conceição, Pereiros, Alto do Xerém, parte do Bom Jardim, parte do Santo Antônio e Paredões até Cajazeiras. 4.3 LEGISLAÇÃO AMBIENTAL E LICENCIAMENTO DE CONDOMÍNIOS Em visita à Secretaria de Gestão Ambiental de Mossoró, contatou-se que as construções executadas no município devem seguir as diretrizes vigentes no Plano Diretor do Município de Mossoró e no Código de Obras, Posturas e Edificações do Município de Mossoró (COMUNICAÇÃO PESSOAL, 2014). Os chamados loteamentos fechados da cidade, contemplados na pesquisa, podem ser enquadrados, na verdade, segundo o Plano Diretor, como condomínios urbanísticos horizontais. Este é tratado como a divisão de imóvel em unidades autônomas destinadas à edificação, as quais correspondem frações ideais das áreas de uso comum dos condôminos, sendo admitida a abertura de vias de domínio privado e vedada a de logradouros públicos internamente ao perímetro do condomínio. Porém, segundo o funcionário entrevistado da prefeitura, alguns destes empreendimentos são classificados, em interpretações errôneas da legislação como loteamentos, que possuem um tratamento diferenciado em relação a diversos aspectos. Quanto à abordagem dos esgotos sanitários o art. 30 do Plano Diretor relata que a prestação de serviços de abastecimento de água e esgotamento sanitário é de competência do município, que pode fazê-lo de forma direta ou por meio de concessão. No caso, a Companhia de Águas e Esgotos do Rio Grande do Norte (CAERN) é responsável por esse atendimento no estado. O art. 31 também afirma que em novos loteamentos, acima de 1 ha, condomínios acima de 50 unidades ou em construções com áreas superiores a 2.000,00 m², serão exigidos termos de compromisso por parte das empresas concessionárias locais garantindo a operacionalização dos sistemas. Porém, caso este serviço ainda não esteja disponível, a empresa responsável pela construção deve promover essa infraestrutura de esgotamento, mediante aprovação da prefeitura e autorização e fiscalização da CAERN.

70 68 O Código de Obras a partir do art. 38 aborda que não será concedida à conclusão de obra enquanto não houver sido feita a ligação de esgotos de águas servidas com a rede pública ou, na falta desta, a outro sistema comprovadamente eficiente de disposição de efluentes. No art. 103 é relatado que todas as edificações localizadas nas áreas onde não houver sistema de tratamento dos esgotos sanitários deverão apresentar solução para disposição final dos esgotos domésticos e das águas servidas. Vale ressaltar que esses sistemas devem estar em acordo com as Normas Brasileiras da ABNT e com as resoluções do CONAMA, como é o caso do lançamento de efluentes tratados em corpos receptores de água, tratada na resolução CONAMA n. 357/ DESCRIÇÃO DOS CONDOMÍNIOS ABORDADOS NA PESQUISA O estudo realizado se restringiu aos condomínios residenciais de grande porte da cidade. Aqueles geralmente localizados em regiões periféricas da cidade, onde são mais difíceis os acessos aos sistemas básicos de abastecimento de água e coleta e tratamento de esgotos. Na Figura 17 é apresentado o mapa de localização dos condomínios fechados na área urbana de Mossoró que foram abordados na pesquisa. Os empreendimentos abordados foram: a) Veronique; b) Quintas do Lago; c) Alphaville; d) Sunville; e) Gênesis; f) Ninho Residencial; g) Ecoville.

71 69 Figura 17. Localização dos Condomínios Fechados abordados. Fonte: Google Earth (2013).

72 70 Condomínio Veronique O Condomínio Veronique (Figura 18), localizado na rodovia RN-015, que segue para o município de Baraúnas-RN, é um condomínio residencial de padrão médio alto, inaugurado há 3 (três) anos e executado pela Terra Nossa Empreendimentos Imobiliários LTDA. Possui uma área total de ,49 m² com dimensões de um polígono irregular, além disso, sua área de arruamento corresponde a 20% dessa área total e sua área verde à 5%. O condomínio consta de um total de 493 (quatrocentos e noventa e três) lotes, aqui entendidos como unidades autônomas destinadas à edificação, dos quais 60 (sessenta) encontram-se na fase de execução do projeto inicial (COMUNICAÇÃO PESSOAL, 2013). A Figura 19 ilustra um layout das áreas do condomínio. Figura 18. Condomínio Veronique. Fonte: Disponível em: <http://ydeiaimobiliaria.com.br/wp-content/uploads/2013/08/dscf9596-custom- 150x150.jpg> Acesso em: 27 Dez

73 71 Figura 19. Layout do Condomínio Veronique com planta de situação. Fonte: Administração Veronique (2013).

74 72 Segundo funcionário da administração do condomínio, vivem ao total 173 famílias, que totaliza, com uma média de 3 pessoas por família, 519 habitantes. Além disso, ainda existem 5 casas para aluguel ou venda, que já estão construídas. Segundo o responsável pela administração, as residências que são construídas no condomínio devem seguir as diretrizes do Código de Obras e do Plano Diretor da cidade, onde estão especificados a legislação para o sistema de esgotamento sanitário. Ainda assim, o projeto deve ser primeiramente aprovado por um arquiteto interno, que deve os adequar aos padrões de qualidade do condomínio. O sistema de abastecimento de água é realizado pela concessionária local, já o de drenagem é executado nas vias internas através de bueiros que coletam as águas pluviais, que infiltram no próprio solo existente no sistema. A coleta de lixo se dá de forma particular no interior, sendo todos os resíduos levados para um depósito localizado na frente do empreendimento. Todo o montante é levado pelo caminhão da Prefeitura que realiza esse procedimento em dias específicos da semana (COMUNICAÇÃO PESSOAL, 2013). Quintas do Lago O Quintas do Lago está localizado na Rua Dona Isaura, bairro Abolição, e compreende um condomínio residencial fechado de alto padrão executado pela construtora TBK Empreendimentos, sendo este o primeiro da empresa na cidade (COMUNICAÇÃO PESSOAL, 2013). Se apresenta nas proximidades de outros empreendimentos do tipo como o Alphaville e o Sunville, e ainda do Shopping Center e da Universidade Potiguar. Segundo o site da TBK o condomínio consta de 313 unidades em uma área de mais de 230 mil m². A Figura 20 ilustra a área de entrada do condomínio, enquanto que a Figura 21 introduz um layout de situação, onde podem ser visualizados as áreas destinadas às habitações, às vias de circulação, bem como, as áreas comuns e o perímetro da unidade. Assim como o Veronique as residências também devem ser construídas seguindo as exigências normativas do Código de Obras e do Plano Diretor da cidade. Existem lagos que foram instalados de tal forma que auxiliam na drenagem de águas pluviais e o reuso das águas, garantindo a irrigação das áreas verdes, sem onerar excessivamente os seus moradores. O sistema de abastecimento de água potável também se dá por meio da CAERN, enquanto que o sistema de coleta de lixo se dá de forma particular.

75 73 Figura 20. Área de entrada do Condomínio Quintas do Lago. Fonte: Autoria Própria (2013). Figura 21. Layout do Quintas do Lago. Fonte: Disponível em: <http://site.tbk.alfamaweb.com.br/empreendimento.ler.php? id=16#>. Acesso em: 27 Dez

76 74 Alphaville O Alphaville, segundo o site do empreendimento, representa a consolidação do primeiro residencial totalmente planejado, autossuficiente e sustentável do Rio Grande do Norte. Em uma área de m², o equivalente a 40 campos de futebol, o empreendimento compreende um novo residencial, com estrutura completa de lazer e m² de áreas verdes. Essa estrutura de lazer está situada em uma área de m², além disso, existem aproximadamente 229 lotes residências, sendo 70 deles em fase construção, cada um variando na faixa de 360 a 380 m², e capazes de abrigar um total de 2895 moradores. Está localizado no prolongamento da Avenida João da Escóssia, uma das mais importantes vias da região, ao norte do Bairro Nova Betânia, a cerca de 1 km da BR 304. O site ainda complementa que o Alphaville conta com m² de pavimentação e m³ de terraplanagem, além disso impõe normas e faz um rigoroso monitoramento no período de obras, para garantir o risco zero de danos às matas do entorno e às áreas de preservação dentro dos limites do empreendimento. As construções a serem realizadas devem passar primeiramente pela aprovação de uma arquiteta do condomínio, e posteriormente aprovação pelos órgãos da prefeitura, devendo seguir padrões do condomínio especificados e documentados (COMUNICAÇÃO PESSOAL, 2013). A administração do condomínio é exercida pela Associação Alphaville, responsável pela fiscalização das normas construtivas e de ocupação repassadas pelo Alphaville, com o objetivo de manter a excelência urbanística dos empreendimentos. O sistema de abastecimento de água potável foi inicialmente concebido por um sistema de poço de águas profundas que eram bombeadas para a superfície, por onde passavam por um tratamento que tinha a finalidade de separar a água dos óleos carreados. Tal solução foi proposta uma vez que o empreendimento não é abrangido pelo sistema de abastecimento público da cidade. A estação de tratamento (Figura 22) é composta por uma série de unidades que a partir de processos de filtração e decantação realizavam a retirada de tal impureza da água bruta, além da desinfecção da água com a adição de cloro que também servia para regularizar o ph.

77 75 Figura 22. Estação de tratamento de água do condomínio Alphaville. Fonte: Autoria Própria (2013). Segundo funcionário responsável pela manutenção, ainda que implantado, o sistema não foi utilizado uma vez que, devido à temperatura muito elevada da água bruta, a eficiência era comprometida impedindo a separação dos dois materiais, comprovada a partir de uma análise da água tratada que apresentou altos índices de benzeno, material cancerígeno e que inviabilizou o tratamento, juntamente com o custo demandado. Futuramente, existe o projeto de se contratar uma empresa que promova a melhoria do poço para que seja impedida a entrada de óleo nas tubulações, possibilitando assim a utilização da água, além de renovação das unidades da estação (COMUNICAÇÃO PESSOAL, 2013). Atualmente o sistema é operado com o recebimento de água a partir de caminhões pipa que abastecem um reservatório superior de capacidade de aproximadamente m³ de água. Na Figura 23, é ilustrado a entrada do condomínio e na Figura 24 é apresentado o layout de situação com a localização de cada lote e das demais áreas pertencentes ao empreendimento.

78 76 Figura 23. Vista de área de entrada do Alphaville. Fonte: Autoria Própria (2013). Figura 24. Layout do condomínio. Fonte: Disponível em: <http://imovelpronto.blogspot.com.br/2008/12/conceito-alphaville.html>. Acesso em: 27 Dez

79 77 A drenagem das águas pluviais é realizada por canalizações paralelas ao de esgotamento sanitário que promovem a coleta das águas e sua condução para um terreno vizinho, que serve de área de infiltração. A coleta de lixo é particular, sendo os resíduos sólidos destinados à um local de armazenamento, uma caixa de lixo com seletividade, acessado pelo caminhão de coleta da prefeitura que recolhe o material. Sunville O condomínio residencial Sun Ville está implantado também no prolongamento da avenida João da Escóssia, Nova Betânia, em uma área de terreno medindo ,94 m², sendo composto de 160 unidades autônomas unifamiliares, com cerca de 375 m², dividas em 14 quadras e destinadas ao uso exclusivamente residencial. O empreendimento foi executado pela Duská Construções e Empreendimentos LTDA e consta com lotes residenciais, quadra e campo de futebol, área de lazer e vias pavimentadas. As construções em seu interior devem obedecer, além da legislação municipal de obras, o regimento interno do condomínio, que aborda diversos aspectos tais como recuos frontais e laterais, índices de aproveitamento e área permeável, entre outros (COMUNICAÇÃO PESSOAL, 2013). No que tange seus serviços básicos internos, de acordo com o regimento interno do empreendimento, o sistema de drenagem é feito de forma natural através de drenos localizados nas vias de circulação. As vazões acumuladas são recebidas por um emissário responsável por transportar essas águas até o bueiro existente na rua Izaura Rosado, Abolição III, imediações do Conjunto Habitacional PAR da Caixa Econômica Federal, prosseguindo o caminho natural conforme topografia do terreno. O abastecimento de água humano se dá através de interligação da rede interna com o sistema da CAERN, sem prejuízo da implantação de duas cascatas d água para o uso exclusivamente das áreas comuns. Uma planta conceitual é mostrada na Figura 25, bem como uma ilustração real da portaria é mostrada na Figura 26. Já com relação à limpeza urbana, os resíduos sólidos internamente são coletados por funcionários do próprio condomínio, devidamente acondicionados e transportados até um depósito projetado numa área própria do condomínio, para posterior coleta pela Prefeitura Municipal de Mossoró.

80 78 Figura 25. Planta conceitual do Condomínio Sunville. Fonte: Manual do proprietário Sunville (2007).

81 79 Figura 26. Condomínio Sunville. Fonte: Autoria Própria (2013). Condomínio Gênesis O condomínio Gênesis está localizado na rua Brigadeiro Salema, no Bairro Costa e Silva, nas proximidades da Universidade Federal Rural do Semiárido (UFERSA) e do DNIT. É um condomínio eco residencial que recebeu financiamento da Caixa Econômica Federal, pelo programa Minha Casa Minha Vida, e se encontra completamente entregue (COMUNICAÇÃO PESSOAL, 2013). Segundo o site da Mossoró Empreendimentos Imobiliários, responsável pela execução do condomínio, este consta de 112 unidades de 02 pavimentos, geminadas em blocos, como pode se ver na Figura 27. As áreas variam de 77 m² a 91 m² em casas de dois pisos, e a área dos lotes variam de 82 m² a 95 m² em média, numa área total de 14 mil m². O projeto foi inovador em vários aspectos: uso de métodos construtivos industrializados; maximização de uso do lote de cada casa com tipologia das casas com apenas 3 metros de frente, liberando percentual elevado de cada área total para áreas

82 80 verdes e área comum, ao mesmo tempo em que se maximizou o uso da gleba locando-se o máximo de unidades permitidas pela relação de 150 m² de área total por unidade; deslocamento lateral das unidades para que fiquem na posição diagonal em relação à rua, permitindo maior privacidade com relação à casa vizinha. pé direito alto como solução complementar de conforto térmico via exaustão do ar quente. solução ao esgotamento sanitário inovadora. fiação elétrica subterrânea. Quanto ao sistema de drenagem, segundo o funcionário do setor de manutenção, é bastante eficiente, permitindo o escoamento dás águas pluviais de forma rápida e que não compromete a circulação nas vias internas, mesmo em períodos de precipitação intensa. Figura 27. Vista interna do Condomínio Gênesis. Fonte: Autoria Própria (2013). Ainda segundo o mesmo funcionário, a coleta de lixo é realizada internamente em cada unidade, sendo o material recolhido, levado para uma área com acesso ao caminhão da

83 81 prefeitura. Vale ressaltar que existem lixeiras que realizam a coleta seletiva, um importante critério para a definição de um condomínio ecológico. O sistema de abastecimento de água é realizado pela rede pública, sendo introduzida em um reservatório superior que promove a regularização das vazões dado o abastecimento intermitente da concessionária local. Ninho Residencial O Ninho Residencial (Figura 28) é um condomínio fechado, localizado às margens da BR-110 que segue para Areia Branca. O Ninho já se encontra na sua 2 fase de vendas, com sua 1 fase toda entregue, construído pelo grupo GTW Empreendimentos, sendo este seus primeiro negócio no ramo (COMUNICAÇÃO PESSOAL, 2013). Figura 28. Ninho Residencial. Fonte: Autoria Própria (2013). Segundo o site da incorporadora, o condomínio (Figura 29) contempla 1554 lotes, que irão abrigar cerca de 6 mil pessoas, em uma das áreas mais altas da cidade, com 754 lotes de alto padrão entregues na primeira etapa de vendas, e previsão de um total de 984 com a conclusão da segunda etapa.

84 82 Figura 29. Layout de Implantação do Ninho Residencial. Fonte: Associação de Moradores do Ninho Residencial (2013).

85 83 Conforme funcionário da associação de moradores do condomínio, dos lotes já entregues existem duas residências sendo habitadas, e mais 14 obras em andamento. Sua estrutura conta com uma área de lazer de cerca de 100 mil m², e área verde, com bosque e dois lagos, estes que servem de corpo receptor para as águas pluviais advindas do sistema de drenagem. O seu abastecimento de água também se dá por meio da rede pública e a coleta de lixo através do serviço da prefeitura, no qual os caminhões recolhem o lixo, já coletado no interior do condomínio. Assim como nos demais condomínios, as obras executadas devem seguir as exigências normativas contidas na legislação de obras do Município. O layout do empreendimento, apresentado acima, nos dá uma dimensão de sua extensão e dos ambientes contidos em seu interior (COMUNICAÇÃO PESSOAL, 2013). Ecoville O condomínio Ecoville (Figura 30), foi um dos primeiros condomínios fechados a ser implantado na cidade. Localizado no trecho urbano da BR-110, denominado Av. Francisco Motta, 9244, na estrada que vai para Areia Branca, no bairro do Rincão. Figura 30. Entrada do Condomínio Ecoville. Fonte: Autoria Própria (2013).

86 84 De acordo com a administração do condomínio, este possui uma área total de m² e foi construído pela WCS Incorporadora Limitada. De acordo com o site desta empresa foram concebidos 224 lotes em média de 12m x 30m, dispostos em 22 quadras, dos quais 18 já com edificações construídas e 6 em construção. As obras em seu interior devem seguir, além das normas do município, o regimento interno, criado a fim de manter um padrão de qualidade das edificações, estas que devem passar por uma aprovação prévia de uma arquiteta própria do empreendimento. Para o sistema de abastecimento de água, foi custeado em conjunto com o Ninho Residencial uma extensão da tubulação da CAERN exclusivamente para atender a demanda desses dois condomínios. Além disso existe um poço na parte traseira que retira água subterrânea, que devido aos altos índices de sais presentes, passa por um tratamento de dessalinização, sendo utilizada para a rega dos jardins (COMUNICAÇÃO PESSOAL, 2013). A drenagem é executada por bueiros presentes nas vias de circulação de automóveis que captam as águas e transportam para emissário na parte frontal, que lançam na via pública. A coleta de lixo, assim como os demais condomínios alia o recolhimento interno por parte de funcionários próprios ao sistema público da prefeitura.

87 85 5 METODOLOGIA A metodologia desenvolvida nesse trabalho compreende as seguintes etapas: Levantamento bibliográfico sobre o tema; Elaboração de check list e fluxograma para direcionamento durante visitas e entrevistas; Levantamento da legislação vigente na cidade caso de estudo; Caracterização geral dos condomínios abordados; Análise dos sistemas de disposição e tratamento dos esgotos a partir de visitas in loco aos condomínios de estudo, com entrevistas, aplicação do check list desenvolvido e registros fotográficos. o Avaliação do dimensionamento dos sistemas de tanque séptico seguido de sumidouro. As etapas de Levantamento da legislação vigente na cidade caso de estudo e Caracterização geral dos condomínios abordados foi descrita no capítulo intitulado Caso de Estudo. As demais são descritas no capítulo Metodologia. 5.1 LEVANTAMENTO BIBLIOGRÁFICO Para elaboração do presente trabalho foram feitos levantamentos bibliográficos em livros, artigos, dissertações e teses sobre o assunto da pesquisa, além de consultas em sites da internet de organizações e instituições que desenvolveram trabalhos sobre o saneamento ambiental e tratamento dos esgotos. 5.2 ELABORAÇÃO DE CHECK LIST E FLUXOGRAMA A partir dos conhecimentos necessários para a elaboração da pesquisa a respeito das legislação vigente no município e dos sistemas de esgotamento sanitário dos condomínios abordados, foi elaborado um check list a ser aplicado durante as entrevistas. Para o conhecimento sobre o sistema de esgotamento elaborou-se um fluxograma com as possíveis soluções utilizadas e suas abordagens, apresentado na Figura 31.

88 86 Figura 31. Fluxograma para caracterização do sistema de esgotamento sanitário. Sistema de Esgotamento Sanitário NÃO É atendido pela rede de saneamento básico? Solução Coletiva Solução Individual Composto por tanque séptico e sumidouro? NÃO Qual tratamento? SIM Possui tratamento prévio ao lançamento na rede? NÃO Possui uma ETE? SIM Caracaterizar a estação obtendo dados sobre funcionamento e gerenciamento. SIM Coletar características para avaliar seu dimensioanamento. SIM Qual tratamento? NÃO Caracterizar o sistema de disposição final do esgoto. Fonte: Autoria Própria (2014).

89 87 Os assuntos contemplados no check list incluem os tópicos a seguir: Qual a localização e área total do condomínio? Qual a construtora do empreendimento? Quais os ambientes existentes no interior e suas características? Existe um regulamento próprio para a execução de obras? Como funciona o sistema de drenagem? Como funciona a coleta de lixo? Como se dá o abastecimento de água? Os dados obtidos foram dispostos na caracterização geral dos condomínios presente no capítulo Caso de Estudo. 5.3 ANÁLISE DOS SISTEMAS DE ESGOTAMENTO SANITÁRIO DOS CONDOMÍNIOS Foi realizada uma pesquisa em campo que permitiu grande flexibilidade e aprofundamento no tocante às soluções utilizadas por condomínios horizontais de grande porte para a coleta e destinação final dos efluentes líquidos gerados por seus habitantes. Essa pesquisa se deu através da realização de entrevistas com gestores das associações dos moradores, bem como com pessoal técnico responsável pelo acompanhamento e manutenção dos sistemas. Também entrou-se em contato com os engenheiros projetistas encarregados dos sistemas abordados, sendo possível a obtenção de informações mais específicas a respeito do funcionamento das soluções. As entrevistas são tratadas por Lakatos (1992) apud Silva (2011b) como uma conversação efetuada face a face, de maneira metódica, proporcionando ao entrevistador, verbalmente, a informação necessária. Estas foram conduzidas a partir da aplicação de uma série de perguntas, advindas do check list, e de um fluxograma que contribuíram para o conhecimento dos sistemas. A abordagem dos dados se deu de forma qualitativa que segundo Neves (1996) apud Silva (2011b) compreende um conjunto de diferentes técnicas interpretativas que visam a descrever e a decodificar os componentes de um sistema complexo de significados, no caso, as técnicas de disposição e tratamento dos efluentes gerados. Ainda para atingir os resultados desta pesquisa, as entrevistas foram gravadas e posteriormente transcritas para auxiliar na tomada de informações, conjuntamente com

90 88 registros fotográficos utilizados para ilustrar as soluções adotadas e complementar o entendimento dos sistemas Avaliação do dimensionamento dos sistemas de tanque séptico seguido de sumidouro Para os sistemas que adotaram as unidades de tanque séptico seguido por uma unidade de tratamento complementar do efluente, no caso um sumidouro, foi realizada uma avaliação de seus dimensionamentos. Esta análise se deu através de uma comparação com um sistema padrão, previsto para atender uma residência de até cinco pessoas durante um período de um ano, período este que corresponde à limpeza do lodo acumulado. Foram utilizadas tabelas implementadas com as equações envolvidas no processo em conformidade com a NBR 7229/93 que aborda o projeto, construção e operação de sistemas de tanques sépticos e a NBR 13969/97 que aborda o projeto, construção e operação das unidades de tratamento complementar do tanque séptico, tornando possível a obtenção de resultados mais rápidos e precisos. Estas equações e parâmetros estão dispostos nos tópicos a seguir, conduzindo um memorial de cálculo simplificado por meio das tabelas Tanque Séptico Segundo ABNT (1993) para o dimensionamento do tanque séptico, primeiramente, deve-se conhecer a contribuição de despejos e de lodo fresco por ocupante da edificação, o período de detenção dos esgotos e a taxa de acumulação total de lodo. No cálculo da contribuição de despejos devem ser considerados os seguintes aspectos: a) número de pessoas a serem atendidas; b) 80% do consumo local de água. Em casos plenamente justificados, podem ser adotados percentuais diferentes de 80% e, na falta de dados locais relativos ao consumo, são adotadas as vazões e contribuições tabelados; c) nos prédios em que haja, simultaneamente, ocupantes permanentes e temporários, a vazão total de contribuição resulta da soma das vazões correspondentes a cada tipo de ocupante. Os valores utilizados para este parâmetro, na ausência de dados relativos ao consumo, podem ser encontrados na Tabela 1 da NBR 7229/93, bem como no Anexo 3 deste trabalho. Já o período de detenção e a taxa de acumulação total de lodo são encontrados, respectivamente, nas Tabelas 2 e 3 da mesma norma e nos Anexos 4 e 5 deste trabalho.

91 89 Em posse desses dados, o volume útil total do tanque séptico deve ser calculado pela seguinte fórmula: V = N(CT + KL f ) Onde: V = volume útil, em litros; N = número de pessoas ou unidades de contribuição; C = contribuição de despejos, em litros/pessoa x dia ou em litros/unidade x dia; T = período de detenção, em dias; K = taxa de acumulação de lodo digerido em dias, equivalente ao tempo de acumulação de lodo fresco; L f = contribuição de lodo fresco, em litros/pessoa x dia ou em litros/unidade x dia. Vale ressaltar que a profundidade útil do tanque varia entre os valores mínimos e máximos recomendados na Tabela 4 da NBR 7229/93, apresentada no Anexo 6. Além disso, para aqueles com geometria prismática retangular, a largura interna mínima é de 0,80 m e a relação comprimento/largura deve obedecer os valores 2:1 (mínimo) e 4:1 (máximo) Sumidouro Conforme ABNT (1997) o dimensionamento do sumidouro se dá em função da capacidade de absorção do terreno que pode ser determinado através de ensaios de infiltração, descritos na NBR 13969/97, que fornecem o coeficiente de percolação do solo. O coeficiente de percolação representa o número de litros que 1 m² de área de infiltração do solo é capaz de absorver em um dia e, pode ser determinado através do gráfico gerado pelo ensaio ou pela fórmula abaixo: K = 490 t + 2,5 Onde: K = coeficiente de infiltração, em l/m².dia; T = tempo, em minutos.

92 90 A norma ainda apresenta uma tabela com faixas de valores para o K (Anexo 7), acordo com os tipos de solo encontrados, que pode ser utilizada como estimativa na impossibilidade de se realizar o ensaio. Em posse do coeficiente de infiltração, a área de absorção do solo para o sumidouro pode ser calculada a partir da seguinte equação: Onde: A = NC K = C diária K A = área de infiltração necessária, em m², para sumidouro; V = volume de contribuição diária, que resulta da multiplicação do número de contribuintes (N) pela contribuição unitária de esgotos (C), em L/dia; K = coeficiente de infiltração (L/m².dia). A NBR 13969/97 ainda afirma que o menor diâmetro interno do sumidouro deve ser de 0,30 m, além disso sua altura útil deve ser determinada de modo a manter distância vertical mínima de 1,50 m entre o fundo do poço e o nível máximo do lençol freático. Caso haja necessidade de reduzir a altura útil do sumidouro, devido à proximidade do nível do aquífero, pode se reduzir tanto o diâmetro quanto sua altura, aumentando o número de unidades.

93 91 6 RESULTADOS 6.1 DIMENSIONAMENTO DE UM SISTEMA PADRÃO DE TANQUE SÉPTICO E SUMIDOURO Para o dimensionamento do tanque séptico e sumidouro adotou-se uma residência unifamiliar de padrão alto com até cinco integrantes e um período entre limpezas de um ano. Com a utilização das tabelas da norma mencionadas no capítulo Metodologia foram encontrados os seguintes parâmetros: Contribuição de esgotos (C) 160 L; Contribuição de lodo fresco 1 L; Período de detenção 1 dia ou 24 h; Taxa de acumulação total de lodo para t > dias Os coeficientes de infiltração do solo nos locais de construção dos sumidouros não foram fornecidos, sendo assim, utilizou-se um coeficiente referente ao limite superior para solos predominantemente compostos de areia argilosa (60 litros/m².dia) (FUNASA, 2006), típicos da geologia onde está inserido o município de Mossoró. Também não são conhecidos parâmetros como o nível do lençol freático e a área disponível para execução do sistema, sendo adotados tanques de apenas uma câmara de geometria retangular e sumidouros de apenas uma unidade de geometria cilíndrica. No cálculo para obtenção da área de infiltração do sumidouro foram contabilizados tanto as áreas laterais quanto a de fundo, de modo que se conduza à situação mais favorável e ao menor volume possível. Os resultados referentes ao volume útil do tanque séptico e área de infiltração para o sumidouro foram obtidos e apresentados na Figura 32 e na Figura 33. As condições para a relação entre comprimento e largura, profundidade útil máxima e largura mínima foram atendidas, sendo assim, o volume útil mínimo encontrado para o tanque séptico é de 2,085 m³, utilizados em apenas uma câmara.

94 92 Figura 32. Dimensionamento do tanque séptico padrão. Universidade Federal Rural do SemiÁrido - UFERSA Departamento de Ciências Ambientais e Tecnológicas - DCAT Planilha de Cálculo para o dimensionamento de Tanque Séptico e Sumidouro Tanque Séptico Painel de Entrada de Dados do Projeto Painel de Resultados Tipo Ocupacional Residência Alto Padrão Volume Útil (m³) 2,085 População Contribuinte 5 Área do Tanque (m²) 1,39 Contribuição de Esgotos (L/pessoa.dia) 160 Largura (m) 0, Tempo de Detenção (dias) 1 Comprimento (m) 1, Taxa de Acumulação de Lodo 57 Valores Adotados Contribuição de Lodo Fresco Lf 1 Largura 0,9 Geometria do Tanque Retangular Profundidade (m) 1,5 Relação Comp/Larg 2 Comprimento 1,7 Profundidade Máxima (m) 2,2 Fonte: Autoria Própria (2014). Figura 33. Dimensionamento do sumidouro padrão. Sumidouro Painel de Entrada de Dados do Projeto Painel de Resultados Tipo Ocupacional Residência de alto padrão Volume (L/dia) 800 População Contribuinte 5 Área de Infiltração (m²) 13, Contribuição de Esgotos (L/pessoa.dia) 160 Profundidade (m) 1, Tempo de Detenção (dias) 1 Valores Adotados Taxa de Acumulação de Lodo 57 Profundidade (m) 1,7 Contribuição de Lodo Fresco Lf 1 Geometria do Sumidouro Cilíndrica Coeficiente de Infiltração L/m².dia 60 Diâmetro (m) 2 Número de Sumidouros 1 Fonte: Autoria Própria (2014). Universidade Federal Rural do SemiÁrido - UFERSA Departamento de Ciências Ambientais e Tecnológicas - DCAT Planilha de Cálculo para o dimensionamento de Tanque Séptico e Sumidouro A área de infiltração mínima encontrada foi de 13,34 m², além disso vale ressaltar que o sumidouro dimensionado atende à condição de diâmetro mínimo, uma vez que, este parâmetro deve ser maior que 0,3 m.

95 DESCRIÇÃO DOS SISTEMAS DE ESGOTAMENTO SANITÁRIO Condomínio Quintas do Lago Em visita à associação de moradores do condomínio, procedeu-se entrevista com os funcionários responsáveis pela operacionalização e manutenção dos sistemas de saneamento, sendo possível obter dados no que tange o projeto, execução e operação das soluções adotadas. Quanto ao sistema de esgotamento sanitário do Condomínio Quintas do Lago os esgotos gerados em cada unidade autônoma são coletados por uma rede interna de tubulações que passam em sua parte frontal e que transportam, exclusivamente, efluentes. Sendo assim, constitui-se em um sistema coletivo separador absoluto onde canalizações menores são interligadas a de diâmetros maiores, tendo em vista a junção de vazões das diversas unidades. Dada a inexistência da rede de esgotamento sanitário pública, de responsabilidade da CAERN, na região do empreendimento, foi necessária a adoção de uma outra solução para o tratamento e disposição final dos esgotos. Através de uma empresa de Engenharia Ambiental, a Ambientec, com sede em Aracaju, foi elaborado um projeto de uma Estação de Tratamento de Esgotos (Figura 34) que se utiliza do processo de lodos ativados com aeração prolongada, juntamente com um tratamento terciário de lâmpadas ultravioletas, as quais promovem o tratamento biológico e desinfecção dos efluentes, respectivamente. A estação está localizada em uma área mais afastada das edificações sendo cercada por meio de grades e devidamente sinalizada a fim de se evitar a entrada de animais e pessoas não autorizadas. O projeto da ETE é composto pelas seguintes unidades: Tratamento Preliminar: o Gradeamento; o Desarenador; Tratamento Secundário: o Reator Aeróbio circular; o Decantador Secundário; Tratamento Terciário: o Radiação Ultravioleta.

96 94 Figura 34. Localização da ETE do Condomínio Quintas do Lago. Fonte: Autoria Própria (2013). Existem ainda um tanque de recalque e o sistema de tratamento e disposição do lodo gerado. O gradeamento é utilizado para impedir a entrada de material grosseiro que poderia vir a danificar os componentes. São utilizadas duas grades de malha específica que retêm plásticos e pedaços de materiais diversos. Após a passagem pelo gradeamento são utilizadas duas comportas que promovem o direcionamento do fluxo, caso seja necessário a paralização para manutenção. O desarenador possui função semelhante, impedindo a introdução de partículas de areia que provocam a abrasão e o desgaste precoce das peças. Essa retenção é realizada através de um rebaixo de alvenaria que promove a sedimentação das partículas, posteriormente coletadas e descartadas. Uma tampa de inspeção é utilizada para a verificação do correto funcionamento do tratamento preliminar. Através da visita in loco foi constatado que essas unidades não foram implantadas, o efluente que chega à ETE através de uma manilha de recebimento é direcionado diretamente para um tanque de recalque (Figura 35) que como o nome sugere promove seu recalque para o reator aeróbio, instalado em uma cota superior.

97 95 Figura 35. Tanque de recalque. Fonte: Autoria Própria (2013). São utilizadas duas bombas centrífugas, acionadas através de uma boia elétrica, que detecta o nível do líquido e impede seu transbordamento. No local foi encontrada apenas uma bomba em funcionamento. A unidade à jusante é o reator aeróbio (Figura 36) com aeração mecanizada de mistura completa, constituído por um tanque circular de concreto onde estão presentes dois aeradores mecanizados que promovem o turbilhonamento do líquido e impedem que os sólidos venham a sedimentar, proporcionando um contato intenso entre a biomassa e os esgotos e um ambiente tipicamente aeróbio, de fundamental importância para a eficiência do tratamento. Os reatores entram em funcionamento juntamente com as bombas do tanque de recalque, e também durante um intervalo de uma hora à cada duas, programadas automaticamente por meio de um quadro de controle. Uma concepção correta seria o funcionamento ininterrupto dos reatores, porém o ciclo utilizado é válido dado o baixo volume de esgotos gerados. Ao atingir um certo nível, o efluente que ainda possui bactérias ávidas e ativas passa por um decantador secundário que promove a separação por meio da ação da gravidade.

98 96 Figura 36. Reator aeróbio. Fonte: Autoria Própria (2013). O lodo secundário é recirculado por meio de uma bomba que o introduz novamente no fluxograma do tratamento, especificamente no reator aeróbio, promovendo assim um novo contato entre os microrganismos e os esgotos. Essa característica é responsável pela classificação do sistema como lodos ativados de aeração prolongada e aumentam muito a eficiência do processo. Segundo o funcionário responsável pela operação da ETE, após um período de 18 a 30 dias esse lodo é direcionado para os leitos de secagem onde é promovida sua desidratação. O decantador secundário é provido de duas câmaras, a primeira que recebe o esgoto do reator promove a dencantação, sendo aberta em sua parte inferior, já a segunda recebe o efluente clarificado proveniente da primeira. O efluente clarificado é levado para uma manilha onde estão presentes as lâmpadas ultravioletas que promovem o tratamento terciário (Figura 37). As lâmpadas foram obtidas na empresa Naturaltec e promovem a desinfecção do efluente, atacando o material genético dos microrganismos e impedindo sua multiplicação. Deve-se observar os parâmetros de turbidez do efluente que sai do reator, uma vez que, a eficiência desse processo depende da penetração da radiação na massa líquida. Na visita

99 97 também constatou-se que esse sistema não estava sendo utilizado devido à danificação das lâmpadas que ainda não tinham sido trocadas. Figura 37. Equipamento de radiação ultravioleta. Fonte: Autoria Própria (2013). Para o tratamento do lodo gerado na ETE são utilizados leitos de secagem (Figura 38) que são tanques retangulares com paredes e fundo de concreto constituídos por uma soleira drenante, camada suporte e um sistema de drenagem. A camada suporte é formada por tijolos recozidos, os chamados tijolos comuns, com a finalidade de possibilitar uma melhor distribuição do lodo, impedir a colmatação e garantir a retirada do lodo desidratado sem o revolvimento das camadas da soleira drenante. A soleira drentante é composta por camadas sucessivas de areia e brita com diferentes granulometrias que permitem a percolação do líquido para o sistema de drenagem. No condomínio essa soleira é composta por 5 camadas que incluem uma de areia e mais quatro de brita com granulometria crescente de 4 até a brita 1. O sistema de drenagem se inicia com o fundo que possui um declive, e que direciona o líquido para uma tubulação crivada, sendo bombeada também de volta para o reator aeróbio.

100 98 Vale ressaltar que o lodo acumulado já desidratado é utilizado como fertilizante para plantas localizadas no interior do empreendimento. Figura 38. Leitos de Secagem. Fonte: Autoria Própria (2013). O líquido efluente do tratamento terciário é armazenado em um reservatório enterrado sendo bombeado para um reservatório elevado e então direcionado para os lagos onde ocorre criação de peixes que servem como um indicativo para a eficiência do sistema. Com isso, tornase necessária, segundo o engenheiro responsável, a análise constante do efluente final visando a detecção de possíveis alterações do processo e impedindo a ocorrência de impactos ambientais na disposição final. Atualmente devido à inexistência dos tratamentos preliminares e terciário o líquido tratado não está sendo aproveitado, sendo retirado através de caminhões para outra localidade da cidade. As reformas para adequação já estão sendo planejadas com o objetivo de tornar o projeto 100% executado e o reuso dos efluentes para o abastecimento dos lagos. Na Figura 39 pode-se observar um layout aproximado da Estação de Tratamento de Esgoto.

101 99 Figura 39. Layout da ETE. Fonte: Autoria Própria (2013). Onde: A Quadro de controle; B Área destinada ao tratamento preliminar; C Tanque de recalque; D Reator aeróbio; E Manilha de tratamento ultravioleta; F Leitos de secagem; G Reservatório do líquido tratado. Através do manual de operação da estação de tratamento, elaborado pelo corpo técnico da empresa Ambientec e concedido por meio da associação de moradores do Quintas do Lago obteve-se dados técnicos à respeito da operação, manutenção e eficiência do sistema. O plano de operação da ETE contempla sua partida inicial, partida normal, parada normal, parada de emergência e operação normal (Tabela 4), sendo esta última a abordada na pesquisa.

102 100 Tabela 4. Resumo do regime de operação de equipamentos Operação Normal. Equipamento Regime de Operação Acionamento Aeradores Ligar durante todo o período de recebimento de efluente. Durante a noite, manter 1h ligado e 2h desligado. Automático (Temporizador) 1 Recirculação: Ligar todo o dia durante 30 minutos a cada 2 horas. (VG1 Aberta e VG2 Fechada e VG3 Fechada). Bomba 02 2 Drenagem: Ligar 1 vez a cada 15 dias e drenar até A ou B que o efluente drenado não apresente sólidos (VG1 Fechada e VG2 Aberta ou VG3 Aberta). Executado manualmente. Válvula Globo 01 1 Recirculação: Aberta VG 01 2 Drenagem: Fechada Válvula Globo 02 1 Recirculação: Fechada VG2 2 Drenagem: Aberta, condicionada a VG-03 Válvula Globo 03 1 Recirculação: Fechada VG3 2 Drenagem: Aberta, condicionada a VG-02 Válvula Globo 04 1 Recirculação: Fechada VG4 2 Drenagem: Aberta, condicionada a VG-02 Válvula Globo 05 1 Recirculação: Fechada VG5 2 Drenagem: Aberta, condicionada a VG-02 Válvula Globo 06 1 Recirculação: Fechada VG6 2 Drenagem: Aberta, condicionada a VG-02 Fonte: Manual de Operação da ETE Ambientec. Automático (Temporizador) Manual Manual Manual Manual Manual Manual Manual Em uma operação normal, após a partida inicial, deve-se manter os sistemas em operação continuamente. a) Pré-tratamento o sistema deve ser inspecionado diariamente, verificando o tipo de resíduos grosseiros que chegam a ETE para avaliar possíveis impactos nos equipamento; b) Reator biológico verificar a qualidade do afluente e efluente do reator, a entrada deve ter baixa concentração de sólidos e a saída alta concentração de sólidos. Deve-se confirmar também o funcionamento dos aeradores; c) Sedimentador secundário verificar o estado do efluente do sedimentador secundário, se não há a existência de sólidos que sejam visivelmente

103 101 identificáveis. As bombas devem ser ligadas de acordo com a Tabela 5, drenando a suspensão para os leitos de secagem, até que o líquido drenado não apresente mais sólidos, indicando que o lodo já foi totalmente drenado; d) Leitos de secagem recebem as suspensões seguindo o regime de operação da Tabela 5, das bombas 01/02. Periodicamente é preciso retirar a unidade de operação, para se efetuar a limpeza geral dos equipamentos e realizar manutenções no sistema. Com a finalidade de resumir os procedimentos recomendados para a avaliação de desempenho, foi elaborada a Tabela 6. Tabela 5. Valores médios para condições normais de operação. PARÂMETROS UNIDADE VALORES MÉDIOS Remoção de DBO % Remoção de SS (sólidos suspensos) % Remoção de Nitrogênio % * Remoção de coliforme (c/ cloração) % OD (tanque de aeração) mg/l 0,5-1,5 Período de Aeração dia 0,5-3,0 SSTA (tanque de aeração) kg/m 3 3,0-4,0 Densidade de Potência W/m 3 10 Fator de Carga (DBO/SSTA dia) kg/kg dia 0,05-0,10 Índice de Lodo ml/g Idade do Lodo dia > 10 ph (nas unidades) - 6,8-7,2 OD (zona de desnitrificação) mg/l zero Resíduo Sedimentável Final (efluente) ml/l zero Umidade do lodo removido % 70 ph (lodo seco) - 7 * Não foi contemplada neste projeto. Fonte: Manual de operação da ETE Ambientec. Além do cálculo da eficiência, a avaliação do desempenho deverá também atender aos níveis dos parâmetros e índices adotados na elaboração do projeto, recomendados para o processo e exigidos para os corpos d água receptores.

104 102 Como uma diretriz geral para alertar a saúde da ETE, a tabela a seguir pode servir de check list para avaliar o desempenho do processo. Através da Tabela 6 é possível ter acesso à dados de dimensionamento uma vez que todo o sistema é projetado para valores de condições normais de operação adicionando-se as folgas relativas aos fatores de segurança. Condomínio Alphaville A coleta e destinação final dos efluentes líquidos gerados no condomínio Alphaville se dá início nas redes internas instaladas sobre as vias de circulação específicas, sendo necessário em alguns casos, de acordo com o posicionamento do lote na quadra, a passagem dos coletores residenciais por lotes de outros proprietários, sistema condominial. Esse sistema tem gerado questionamentos, porém encontra-se disposto no contrato e regulamento interno, ciente desde a aquisição do terreno. A partir desta solução coletiva com separador absoluto, uma vez que a drenagem das águas pluviais é realizada por canalização independente, todas as vazões de esgotos gerados são destinados a uma Estação Elevatória de Esgotos (EEE) (Figura 40 e Figura 41) situada em um dos lotes do condomínio que tem a função de recalcar os efluentes para a cota de recebimento do serviço público de saneamento. Em visita à empresa responsável pela execução do saneamento na região constatou-se que o empreendimento está situado na Bacia 1 de contribuição de efluentes do município e é atendido por uma tubulação que compreende um coletor tronco do sistema e possui um diâmetro interno de 200 mm. Nesta estação funcionam duas bombas com crivo que através do consumo de energia elétrica elevam a cota piezométrica do efluente que é introduzido na rede. Estas bombas são acionadas por meio de um quadro de controle com bóia automática que dispara quando o líquido chega a um determinado nível. O material mais grosseiro, que não sai por meio desta tubulação, fica retido no fundo da estação, sendo esgotado por meio de caminhões que sugam o lodo e o dispõem em aterros sanitários da prefeitura.

105 103 Figura 40. Estação elevatória do condomínio Alphaville. Fonte: Autoria Própria (2013). Figura 41. Reservatório de recalque da EEE do condomínio Alphaville. Fonte: Autoria Própria (2013).

106 104 É adicionado uma certa quantidade de cal todos os dias com o objetivo de promover a desinfecção dos esgotos e amenizar os odores mal cheirosos causados pela estação. A rede de esgotamento sanitário pública que tangencia o condomínio, de acordo com os dados do saneamento da cidade, transporta os esgotos para a ETE de Cajazeiras, a qual promove o tratamento e lançamento final, conforme visto no capítulo Caso de Estudo. Condomínio Sunville De acordo com entrevistas realizadas no Condomínio Sunville, constatou-se que todas as vazões de esgotos produzidos são coletadas por um sistema de canalizações que abrangem todas as vias de circulação do empreendimento. Com isso, cada residência tem a obrigatoriedade apenas de realizar a ligação de seus coletores com o coletor do condomínio. Este por sua vez, reúne todos os esgotos, transportando-os até o sistema de esgotamento sanitário disponibilizado pela CAERN que localiza-se por trás, constituindo a mesma rede que engloba o Alphaville. Constitui-se, portanto, de um sistema coletivo separador absoluto, que possui tubulações secundárias e principais de acordo com a disposição das quadras do condomínio. Cada residência recebe a cobrança da utilização dos serviços de esgotamento que corresponde a 70% do valor cobrado pelo abastecimento de água, realizado pela concessionária local. Em análise ao regimento interno do condomínio percebeu-se uma não conformidade, uma vez que é descrito a instalação de um sistema individual, sob responsabilidade de cada adquirente, nos moldes admitidos pela CAERN / IDEMA e as normas técnicas vigentes, enquanto que ocorre, na verdade, um sistema coletivo de esgotamento sanitário. Condomínio Veronique Em visita à associação de moradores do Condomínio Veronique foi constatado que o sistema de esgotamento sanitário abordado pelas residências trata-se de uma solução individual que se utiliza de via hídrica para o afastamento dos dejetos. O esgoto, ao sair das caixas de inspeção, são direcionados para um tanque séptico onde ocorre a decantação dos sólidos sedimentáveis e sua digestão por bactérias anaeróbias. O líquido resultante, ainda com uma elevada taxa de DBO, é encaminhado para uma unidade de tratamento complementar à jusante, no caso, um sumidouro (Figura 42).

107 105 Figura 42. Sumidouro em execução em uma residência do Veronique. Fonte: Autoria Própria (2013). Esta unidade promove a percolação e disposição do efluente no solo, devendo ser observadas as técnicas construtivas normatizadas e as distâncias mínimas para poços de abastecimento e lençol freático. A construção deste sistema deve obedecer à legislação vigente no município, sendo necessário a elaboração de um projeto de instalações hidrossanitárias por um engenheiro habilitado no conselho regional, que incluam testes de absorção do solo a fim de se realizar o correto dimensionamento. A solução adotada deve-se ao fato do empreendimento não ser abrangido pela rede de coleta de esgotos pública, justificada em partes pela implantação em uma região periférica ainda em desenvolvimento. Realizando uma análise do dimensionamento do sistema temos que as seguintes medidas foram constatadas in loco, para o tanque séptico, durante as visitas: Largura = 1,35 m Comprimento = 1,80 m Profundidade útil = 1,37 m Relação Comp/Larg = 1,80 1,35 = 1,333

108 106 Logo, seu volume útil pode ser calculado da seguinte forma: V = 1,35 m 1,80 m 1,37m = 3,33 m 3 > 2,085 m 3 Seu volume útil calculado é superior ao volume útil do tanque séptico padrão. Este resultado não garante a eficiência do sistema uma vez que certos parâmetros são adotados, como é o caso do intervalo entre as limpezas, porém concede um indicativo de um bom dimensionamento. A unidade também está conforme no que tangue sua largura interna, uma vez que este valor se apresenta superior à largura mínima de 0,80 m, além disso, sua profundidade útil é inferior à profundidade máxima de 2,20 m. Porém, sua relação comprimento/largura é inferior à relação mínima que é de 2:1, sendo necessário aumentar o comprimento e diminuir a largura a fim de se aumentar essa relação até um valor dentro da faixa aceitável. O sumidouro executado, ao contrário da unidade padrão já dimensionada, possui geometria retangular, sendo possível a comparação apenas de sua área de infiltração. As dimensões encontradas foram: Largura = 1,0 m Comprimento = 1,58 m Profundidade = 1,44 m No cálculo de sua área de infiltração são contabilizadas tanto as áreas laterais quanto a de fundo, e seu valor é encontrado da seguinte forma: A i = 2 1,0 1, ,58 1,44 + 1,0 1,58 = 9,01 m² Logo, pode-se constatar que a área de infiltração do sumidouro presente na obra visitada é inferior à área mínima calculada, sendo assim, uma possível solução seria a construção de uma outra unidade com as mesmas características, atentando para as distâncias mínimas entre as unidades e outras construções.

109 107 Ninho Residencial No Ninho Residencial cada proprietário é responsável pela execução de sua solução individual de esgotamento sanitário. Como o empreendimento também não é abrangido pela rede de coleta de esgotos da prefeitura, opta-se pela construção do sistema fossa sumidouro (Figura 43). Uma das redes que transportam os esgotos da cidade para a estação de tratamento de Cajazeiras encontra-se a cerca de 500 m do empreendimento, porém ainda não há previsão para extensão até o condomínio. Como cada obra executada deve possuir um Alvará de Construção, as fossas e sumidouros devem seguir as normas técnicas vigentes do município, bem como as resoluções do CONAMA, normas da ABNT e demais legislações pertinentes Os administradores do condomínio alegam já estar em desenvolvimento os projetos para a implantação de um Estação de Tratamento de Esgotos em uma área reservada, porém dados os custos de implantação o projeto ainda não obteve viabilidade financeira para sua execução. Figura 43. Exemplo de fossa séptica executado em residência do Ninho Residencial. Fonte: Autoria Própria (2013).

110 108 Condomínio Ecoville Em visita ao condomínio Ecoville constatou-se que o sistema de esgotamento sanitário também é uma solução individual através de fossas séptica e sumidouro (Figura 44), que devem ser construído de acordo com as normas técnicas vigentes. Porém, em acordo com as normas do condomínio, estas unidades devem ser construídas na região frontal do lote visando, caso seja implantando um sistema de coleta por tubulações nas vias pavimentadas, a simplificação da ligação entre o coletor residencial e o coletor do empreendimento. Cada proprietário deverá, através de um engenheiro habilitado, desenvolver o projeto de esgotamento sanitário e aprová-lo junto aos órgãos competentes do município bem como junto à administração do condomínio, a fim de se manter, como em outros casos, os padrões construtivos. Figura 44. Sistema de fossa séptica em residência do Ecoville. Fonte: Autoria Própria (2013). Realizando a análise do dimensionamento do sistema temos que as seguintes medidas foram constatadas in loco durante as visitas para o tanque séptico:

111 109 Largura = 2,50 m Comprimento = 2,50 m Profundidade útil = 2,0 m Relação Comp/Larg = 2,5 2,5 = 1,0 Logo, seu volume útil pode ser calculado da seguinte forma: V = 2,5 m 2,5 m 2,0m = 12,5 m 3 > 2,085 m 3 Analisando os parâmetros envolvidos pode-se observar que o volume útil é superior ao volume útil mínimo calculado na unidade padrão, bem como sua largura interna é superior à largura mínima especificada em norma e sua profundidade é inferior à profundidade máxima de 2,20 m. Porém, assim como nos demais casos, sua relação comprimento/largura é inferior ao valor mínimo de 2:1, configurando uma não conformidade do sistema que deve ser corrigida. Para o sumidouro, construído com geometria cilíndrica, as dimensões encontradas foram: Diâmetro = 2,0 m Profundidade útil = 2,5 m No cálculo de sua área de infiltração são contabilizadas tanto as áreas laterais quanto a de fundo, e seu valor é encontrado da seguinte forma: A i = πd2 4 + πdl = π π 2 2,5 = 18,85 m 2 > 13,33 m² Como este valor é superior ao da área de infiltração mínima encontrada para o sumidouro padrão, tem-se que, neste quesito, o sistema está bem dimensionado, além disso, seu diâmetro é superior ao diâmetro mínimo especificado em norma. Como não foram fornecidos dados sobre o lençol freático não foi possível analisar sua proximidade com a cota de fundo do sumidouro, bem como, não foram abordados seus aspectos construtivos, como material de construção e distâncias mínimas para outras construções.

112 110 Condomínio Gênesis No condomínio Gênesis os efluentes gerados são coletados e transportados por uma canalização que passa no meio das vias de circulação. Esta canalização transportava os esgotos até uma ETE (Figura 45) que fica isolada e devidamente protegida da entrada de pessoas não autorizadas. O efluente tratado na estação era reutilizado para a rega dos jardins do condomínio, caracterizando assim um reuso não potável. Segundo a engenheira responsável pelo acompanhamento do tratamento as unidades envolvidas são um decanto digestor seguido de filtro anaeróbio, capaz de remover cerca de 80 a 85% da DBO proveniente do esgoto afluente. Na casa de máquinas (Figura 46) estão presentes as bombas responsáveis por recalcar o esgoto para o decanto digestor e o quadro de comando. Figura 45. ETE do Condomínio Gênesis Fonte: Autoria Própria (2013).

113 111 Figura 46. Casa de máquinas da ETE do Condomínio Gênesis. Fonte: Autoria Própria (2013). Devido a alguns problemas de operação, tais como entupimento de tubulações, extravasamento de esgotos ao longo da rede coletora, maus odores e alto custo, a ETE acabou sendo desativada, o que ocorreu simultaneamente à interligação com a rede coletora pública que outrora ainda não abrangia o empreendimento. Segundo funcionário da Secretaria de Gestão Ambiental da Prefeitura de Mossoró, a desativação também se deu em motivo do não financiamento de sistemas de reuso por parte da Caixa Econômica Federal, a qual financiou a venda das unidades do condomínio. Com isso todas as tubulações convergem agora para uma única caixa de inspeção que interliga o coletor do condomínio com o coletor público de saneamento, que segundo as informações de abrangência do saneamento da cidade também transporta os esgotos para a ETE de Cajazeiras. Dentro do mapa das bacias de contribuição fornecido pela CAERN o empreendimento está situado na Bacia 9 e é atendido por um coletor tronco com diâmetro interno de 300 mm.

114 RESUMO DAS SOLUÇÕES ENCONTRADAS NOS EMPREENDIMENTOS Na Tabela 7 é apresentado um resumo a respeito dos tipos de sistema de esgotamento sanitário encontrados nos condomínios horizontais da cidade abordados na pesquisa. Tabela 7. Resumo das soluções utilizadas pelos condomínios. SOLUÇÃO COLETIVA INDIVIDUAL ITEM ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE ESGOTOS LIGADO À REDE PÚBLICA FOSSA E SUMIDOURO QUINTAS DO LAGO X ALPHAVILLE X SUNVILLE X VERONIQUE X NINHO RESIDENCIAL X GÊNESIS X ECOVILLE Fonte: Autoria Própria (2014). X Em análise à Tabela 7 pode-se verificar que, para os condomínios não atendidos pela rede de saneamento básico da CAERN, a solução adotada se deu exclusivamente através da construção de fossas sépticas seguidas de uma unidade de tratamento complementar, no caso, o sumidouro, com exceção do Condomínio Quintas do Lago que optou pela construção de uma ETE particular que recebe todos os efluentes líquidos gerados pelos moradores e realiza o seu tratamento. Já os empreendimentos atendidos pela rede pública executaram apenas seu sistema condominial de coleta dos esgotos, encaminhando-os até o coletor público, responsável por direciona-los à Estação de Tratamento de Esgotos de Cajazeiras. Na Tabela 7 pode-se verificar os baixos índices de atendimento dos setores de saneamento básico da cidade, excluindo importantes áreas de um serviço essencial para a melhoria na qualidade de vida dos habitantes e preservação do meio ambiente. A grande quantidade de soluções individuais utilizadas no interior dos condomínios pode comprometer seriamente a qualidade dos solos, uma vez que, a ausência da aplicação de

115 113 ensaios de permeabilidade e nível do lençol freático podem ocasionar a poluição de águas subterrâneas bem como a instabilidade dos solos sobre os quais estão assentes as fundações das residências. Nas Figuras 47 e 48 são apresentados, respectivamente, os dados referentes ao número de empreendimentos que adotaram soluções individuais e coletivas e os dados que mostram a adoção de cada tipo de tecnologia de tratamento. Figura 47. Tecnologia adotada, por variante do sistema de esgotamento. 57% 43% Solução Individual Solução Coletiva Fonte: Autoria Própria (2014). Figura 48. Porcentagem de cada solução adotada. 43% 14% 43% ETE Rede pública Fossa e Sumidouro Fonte: Autoria Própria (2014). Para o condomínio Quintas do Lago pode-se avaliar que a tecnologia de tratamento utilizada, dada a complexidade das operações envolvidas na remoção de poluentes e os problemas relatados, demonstrou-se inviável tanto do ponto de vista operacional quanto

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