I RESERVATÓRIOS PROFUNDOS TRATANDO ESGOTO DOMÉSTICO BRUTO NO NORDESTE DO BRASIL: CICLO DO ENXOFRE

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1 I-51 - RESERVATÓRIOS PROFUNDOS TRATANDO ESGOTO DOMÉSTICO BRUTO NO NORDESTE DO BRASIL: CICLO DO ENXOFRE Salomão Anselmo Silva Graduado em Engenharia Civil pela Escola Politécnica da Universidade Federal da Paraíba (1963). Mestre em Engenharia Civil pela Escola Politécnica da Universidade Federal da Paraíba (1975). Ph.D. em Engenharia Civil pela Universidade de Dundee, Dundee, Escócia (1982). Professor Titular do Departamento de Engenharia Civil da Universidade Federal da Paraíba. Chefe de Pesquisas da EXTRABES-UFPB. Rui de Oliveira Graduado em Engenharia Civil pela Escola de Engenharia do Maranhão (1974). Mestre em Engenharia Civil pela Universidade Federal da Paraíba, UFPB (1983). Ph.D. em Engenharia Civil pela Universidade de Leeds, Leeds, Inglaterra (199). Professor Adjunto do Departamento de Engenharia Civil da Universidade Federal da Paraíba. Pesquisador da EXTRABES-UFPB. André Luis Calado Araújo (1) Graduado em Engenharia Civil pela Universidade Federal do Pará, UFPA (199). Mestre em Engenharia Civil pela Universidade Federal da Paraíba, UFPB (1993). Ph.D. em Engenharia Civil pela Universidade de Leeds, Leeds, Inglaterra (1999). Professor da Área de Recursos Naturais do Centro Federal de Educação Tecnológica do Rio Grande do Norte, CEFET-RN. Endereço (1) : Alameda das Mansões, Bloco 12 - apto Condomínio Bairro Latino - Candelária - Natal - RN - CEP: Brasil - acalado@cefet-rn.br RESUMO Entre as regiões brasileiras o nordeste é o mais carente em água, particularmente no que se refere a mananciais de superfície. Além disso, a falta de coleta, tratamento e destino final adequado dos esgotos vem cada vez mais poluindo os nossos rios, diminuindo continuamente a disponibilidade de água para consumo doméstico, industrial e irrigação, entre outros. Nas capitais nordestinas é comum, por exemplo, o rodízio no abastecimento de água assim como no interior a atividade agrícola não é desenvolvida pela falta de água. O tratamento e reuso dos esgotos na irrigação pode ser uma excelente alternativa para o nordeste do Brasil. Neste caso, além de se preservar os recursos hídricos evitando o lançamento de esgotos a água dos mananciais seria utilizada apenas para fins mais nobres, como o abastecimento doméstico, enquanto que para irrigação seria utilizado o efluente de estações de tratamento de esgotos. As características climáticas do nordeste brasileiro favorecem o uso de sistemas simples de tratamento de esgotos domésticos tais como lagoas e reservatórios de estabilização, que utilizam como fonte de energia apenas a luz solar. Tais sistemas apresentam uma elevada eficiência na remoção de material orgânico e microorganismos patogênicos e dessa forma seus efluentes são adequados para reutilização, particularmente, na irrigação. A partir de 1994 a EXTRABES-UFPB iniciou no nordeste do Brasil o monitoramento de reservatórios profundos de estabilização alimentados com efluente de lagoa anaeróbia e esgoto bruto com vistas a produção de efluentes com qualidade adequada para irrigação. Este trabalho apresenta os resultados referentes ao ciclo do enxofre (sulfeto total e sulfato), obtidos durante dois experimentos realizados em um reservatório profundo de estabilização (RE-3), alimentado diretamente com esgoto bruto. Cada experimento foi caracterizado em ciclos de enchimento-repouso-esvaziamento). No primeiro experimento RE-3 foi cheio em 74 dias (λs = 18 kgdbo/ha.d) enquanto que no segundo o reservatório foi cheio em 36 dias (λs = 38 kgdbo/ha.d). Depois de cheio o reservatório permaneceu em repouso até que atingisse ao logo da profundidade (6,5 m) uma concentração de coliformes fecais inferior a 1 ufc/1 ml, sendo esvaziado em seguida. Os resultados obtidos durante as fazes de enchimento e repouso mostraram que os reservatórios profundos apresentaram comportamento distinto quanto as variações das espécies de enxofre estudadas, caracterizado por um aumento de sulfeto total durante o enchimento devido a redução dissimilatória de sulfato seguido de uma redução gradativa ao longo do repouso através dos processos de oxidação do sulfeto para sulfato. PALAVRAS-CHAVE: Ciclo do Enxofre, Redução de Dissimilatória de Sulfato, Reservatórios Profundos, Reuso de Efluentes, Sulfato, Sulfeto, Toxicidade. ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 1

2 INTRODUÇÃO Os reservatórios de estabilização foram idealizados em Israel no início da década de 7 com o objetivo exclusivo de armazenar efluentes durante a estação chuvosa para posterior uso no verão na irrigação. Durante o armazenamento, que pode durar até oito meses, logo tornou-se evidente que eles promoviam um tratamento adicional, passando os mesmos a serem também projetados como unidades de tratamento. Tais reservatórios são basicamente tanques com grandes áreas superficiais, profundidades variando entre 6 e 15 m e geralmente operados em fluxo continuo em ciclos de enchimento-esvaziamento-enchimento. Este regime de operação é adequado quando a qualidade requerida para o efluente não é elevada. Mara e Pearson (1992) propuseram a utilização de pelo menos três reservatórios profundos operados em paralelo em ciclos de enchimento-repousoesvaziamento. Dessa forma sempre um reservatório estaria enchendo, outro em repouso e outro sendo esvaziado, produzindo efluentes durante 4, 6, ou até 12 meses, por exemplo. O período de repouso pode ser estendido até que a qualidade do efluente seja aquela desejada. Em 1994 foi iniciado no nordeste do Brasil o estudo com reservatórios profundos de estabilização como parte de um amplo programa de pesquisa com os seguintes objetivos principais: a) determinar as melhores estratégias de operação; b) determinar as cargas orgânicas apropriadas para dimensionamento; c) comparar os processos de tratamento entre reservatórios e lagoas de estabilização; d) análise custo-benefício; e) avaliação do impacto ambiental. Resultados do desempenho de reservatórios profundos, alimentados com efluente de lagoa anaeróbia, foram apresentados anteriormente em Araújo et al. 1997, Araújo et al. 1998, Araújo, 1999, e demonstraram a elevada eficiência na remoção de material orgânico e coliformes fecais desses reservatórios além da manutenção das concentrações de nutrientes, particularmente, fósforo. O enxofre é um importante nutriente para o metabolismo e crescimento dos organismos representando cerca de,5% do peso seco das plantas e microorganismos. No esgoto o enxofre é originário das fezes e águas de abastecimento e esta presente principalmente como sulfatos e sulfetos inorgânicos e enxofre orgânico. O enxofre esta sendo constantemente transformado e transportado no meio ambiente e, muitas dessas transformações podem causar transtornos como por exemplo a corrosão, toxicidade e liberação de odores. As transformações podem envolver reações de oxidação-redução química ou podem ocorrer espontaneamente ou associadas a processos biológicos tais como redução assimilatória e dissimilatória, e desulfuração. No meio aquático as duas principais transformações do enxofre envolvem microorganismos, principalmente bactérias: redução de compostos oxidados de enxofre, principalmente sulfato e enxofre elementar para sulfeto, e oxidação do sulfeto para um composto mais oxidado (principalmente enxofre elementar e sulfato). Outro importante processo biológico a ser considerado é a conversão do enxofre orgânico em inorgânico durante a degradação do material orgânico pelas bactérias. A camada anaeróbia do reservatório é um ambiente ideal para o desenvolvimento de bactérias redutoras de sulfato causando um aumento nas concentrações de sulfeto. Se a luz penetrar nesta camada o sulfeto pode ser oxidado por bactérias fototróficas oxidadoras de enxofre. O sulfeto também pode ser oxidado na superfície aeróbia por bactérias quimiotróficas oxidadoras de enxofre. Dessa forma pode ocorrer um ciclo biológico do enxofre no reservatório caracterizando o que foi definido por Baas Beking (1925) como sulphuretum. Esse trabalho tem como objetivo particular estudar as transformações cíclicas do enxofre, particularmente, o sulfeto total e sulfato, num reservatório profundo de estabilização, em escala-piloto, alimentado com esgoto bruto em dois experimentos com diferentes características operacionais. MATERIAIS E MÉTODOS O sistema experimental, ilustrado nas Figuras 1 e 2, faz parte de um programa de pesquisas envolvendo sistemas de reservatórios profundos e lagoas de estabilização situado na cidade de Campina Grande, Pb. O reservatório de estabilização RE-3, objeto desse estudo, foi adaptado de um antigo digestor anaeróbio de lodo, após a remoção de todo o material metálico e vedação de todos as canalizações e furos na parede. Um pilar central foi construído para dar apoio a uma plataforma de amostragem. RE-3 foi alimentado com esgoto bruto da cidade de Campina Grande e apresentava 1,75 m de diâmetro, 6,5 m de profundidade média e um volume útil de 58 m 3. ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 2

3 interceptor (esgoto bruto) bomba bomba poço úmido TNC-1 A12 bomba TNC-2 RE- 1 RE- 2 bomba RE- 3 Figura 1 - Detalhe do complexo experimental existente na EXTRABES (em destaque o fluxo de alimentação dos sistemas). Figura 2. Vista do reservatório de estabilização RE-3. ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 3

4 O esgoto bruto foi coletado do poço úmido adjacente ao interceptor que passa pela área do sistema experimental. O esgoto foi bombeado (bomba submersível ABS, 1,2 hp e 338 rpm.) para um tanque de nível constante (TNC-1) situado no interior da casa de bombas e, a partir deste, foi bombeado para RE-3 através de uma bomba peristáltica de velocidade variável que era aferida semanalmente e as correções efetuadas quando necessárias. A tubulação de entrada do RE-3 era feita com tubos de PVC rígido de 5 mm que permitia a descarga a 5 cm do fundo. Dois experimentos foram caracterizados em RE-3 em ciclos de enchimento-repouso-esvaziamento (regime de bateladas). No experimento 1, RE-3 foi alimentado com esgoto bruto em 74 dias, resultando numa carga orgânica superficial inicial de 18 kgdbo 5 /ha.d. No segundo experimento a vazão foi duplicada e RE-3 encheu em 36 d, resultando numa carga orgânica superficial inicial de 38 kgdbo 5 /ha.d. Depois de cheio o reservatório permaneceu em repouso até atingir ao longo da profundidade uma concentração de coliformes fecais inferior a 1 ufc/1 ml que é 1 vezes menor que o recomendável pela OMS para irrigação irrestrita (WHO, 1989), sendo em seguida esvaziado na mesma vazão de enchimento. Cinco experimentos foram realizados em RE-1 e RE-2, alimentados com esgoto bruto (Araújo, 1999), não sendo objeto deste trabalho Durante a fase de repouso o monitoramento foi baseado na coleta de amostras semanais às 8: h nos níveis (cm) 5, 25, 5, 75, 1, 15, 2, 3, 4, 5 e 6. Na fase de enchimento as amostras foram coletadas somente quando o nível no reservatório subia 1 m. O reservatório não foi monitorado durante o esvaziamento. Com o objetivo de verificar as variações nos perfis ao longo da profundidade dos parâmetros ph, temperatura e oxigênio dissolvido, também foram coletadas amostras às 15 horas apenas para a determinação desses parâmetros. As amostras foram coletadas com uma mangueira de polietileno de 12 mm de diâmetro e 1 m de comprimento conectada a uma bomba peristáltica de velocidade variável WATSON MARLOW modelo 64S. A extremidade da mangueira que era abaixada no reservatório estava conectada a um dispositivo de coleta constituído por dois discos de PVC rígido de 25 cm de diâmetro dispostos em paralelo e separados por 5 cm. A água era coletada por entre os discos sem que ocorresse turbulência. Durante o período de enchimento amostras do esgoto bruto (EB) eram coletadas semanalmente às 8: h. As amostras coletadas eram analisadas para oxigênio dissolvido (OD), ph, temperatura, DBO, clorofila a, sulfeto total e sulfato. Os parâmetros foram determinados seguindo os procedimentos padrões descritos em APHA, et al. (1992) com exceção da clorofila que foi analisada pela técnica de extração à quente com metanol (Jones, 1979). APRESENTAÇÃO DOS RESULTADOS Os resultados de todos os parâmetros analisados durante o monitoramento de rotina nos experimentos 1 e 2 estão apresentados na Tabela 1. A média aritmética foi usada como medida de tendência central para ph e temperatura, haja visto que estes parâmetros apresentaram pouca variação ao longo da profundidade com coeficientes de variação inferiores a 1% ao longo de todo o monitoramento. Para os demais parâmetros, que apresentaram coeficientes de variação acima de 2% foi adotada a média ponderada utilizado a profundidade como fator de ponderação. Condições anaeróbias associados a baixos valores de ph (geralmente menores que 7,5) foram predominantes nos dois experimentos ao longo de toda a profundidade de RE-3. Este comportamento era esperado uma vez que o reservatório foi submetido a elevadas cargas orgânicas (18 e 38 kg/ha.dia) e, além disso, sua característica física (grande profundidade em relação a área) não favorecia a ação de ventos, dificultando dessa forma a mistura da massa líquida. Em Israel, por exemplo, os reservatórios de estabilização são geralmente submetidos a cargas orgânicas médias de 5 kg/ha.dia. O grau de anaerobiose em cada experimento foi avaliado com base nas freqüências relativas de concentrações de oxigênio dissolvido iguais a zero nas camadas superior (até 1 m de profundidade) e inferior (abaixo de 1 m de profundidade)(tabela 2). ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 4

5 Tabela 1. Valores médios e faixa de variação (mínimo e máximo) obtidos durante os períodos de repouso dos experimentos 1 e 2 nas seguintes dadas: primeiro dia de repouso (A); coliformes fecais < 1 ufc/1 ml (B); primeiro dia de monitoramento após 5 dias de repouso (C) e; último dia de monitoramento (D). Experimento 1 Experimento 2 Parâmetros 2 dias 51 dias 88 dias 4 dias 53 dias 89 dias A B=C D A B=C D Sulfeto total (mgp/l) 8,4,3-9,6 3,4,-9,3 3,,3-4,9 7,1,2-9, 1,,1-1,3 2,4,5-5,4 Sulfato 4,1 9,4 1,1 1,3 5,6 NA (mgp/l) 1,5-5,5 7,2-1,8 9,5-1,8,3-3,7 5,5-6, ph 7,7 7,7-7,9 8,2 8,-8,3 8, 8,-8, 7,7 7,5-7,8 7,7 7,6-7,8 7,7 7,4-7,8 OD (mg/l) ND,-,4 ND,-8,4 ND,-2, ND,-4,1 ND,-3, ND,-,4 T ( o C) 25,5 25,5-25,5 26,8 26,-27, 26,5 26,5-26,5 26, 26,-26, 25,8 25,5-26, 26, 26,-26, Cl a (µg/l) DBO 5 (mg/l) ND - Não determinado; NA - Não analisado Tabela 2. Freqüências de concentrações de oxigênio dissolvido iguais a zero nos experimentos 1 e 2. Horário de coleta Experimento 1 Experimento 2 Até 1 m Abaixo de 1 m Até 1 m Abaixo de 1 m 8 horas 75 % 97 % 45 % 1 % 15 horas 25 % 92 % 3 % 95 % Com o aumento do tempo de repouso as características da massa líquida melhoraram devido a remoção da matéria orgânica sendo observados valores mais elevados de oxigênio dissolvido e ph, particularmente, até 1 m de profundidade. Nessa camada foram encontrados valores de ph superiores a 8, e concentrações de oxigênio acima de 5 mg/l. Também foram verificados valores mais elevados desses parâmetros nas amostras coletadas às 15 horas no entanto, predominantemente, até 1 m de profundidade. Abaixo de 1 m de profundidade o reservatório era totalmente anaeróbio conforme indica a Tabela 2. A Figura 3 apresenta perfis de oxigênio dissolvido e ph nos dois experimentos. A temperatura em todos os pontos amostrados foi sempre superior a 25 o C ao longo de todo o monitoramento nos dois experimentos. RE-3 foi muito eficiente na remoção de matéria orgânica. Durante a fase de enchimento a DBO 5 foi reduzida de 21 mg/l, no esgoto bruto, para 25 mg/l (74 dias) e 84 mg/l (36 dias) nos experimentos 1 e 2, respectivamente, representando remoções de 88 e 6%, respectivamente. Da mesma forma como ocorreu nos experimentos em que os reservatórios foram alimentados com o efluente de uma lagoas anaeróbia (Araújo, 1999), as concentrações de DBO 5 estão correlacionadas (p <,5) inversamente com o tempo de enchimento (r = -,8) e consequentemente diretamente com as cargas orgânicas iniciais (r =,89). Durante o repouso no experimento 1, os valores de BDO 5 sempre estiveram abaixo de 25 mg/l. No experimento 2 este mesmo patamar foi atingido em torno de 4 dias de repouso e um tempo total de operação de 76 dias que é equivalente ao tempo de enchimento no experimento 1(Figura 4). A concentração de coliformes fecais na coluna líquida atingiu a qualidade desejada (< 1 ufc/1 ml) após 51 dias de repouso no experimento 1 e 53 dias no experimento 2. Nessas datas as concentrações médias de DBO 5 foram 16 (experimento 1) e 25 mg/l (experimento 2) correspondendo a remoções de 92 e 88%, respectivamente, e os tempos totais de operação (enchimento + repouso) foram 125 e 89 dias, respectivamente. Embora o experimento 2 apresentasse uma carga orgânica inicial duas vezes superior ao experimento 1, o tempo total de operação para que os coliformes atingissem o padrão requerido foi 36 dias inferior ao experimento1, indicando a maior importância do tempo de repouso na concentração de coliformes. ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 5

6 DO (mg/l) ph ,8 7,2 7,6 8, 8,4 8,8 1 1 Profundidade (cm) 2 3 Profundidade (cm) h 2-15h 51-8h 51-15h 5 6 Figura 3. Variação das concentrações de oxigênio dissolvido e ph ao longo da profundidade de RE-3 às 8 e 15 horas, após 2 e 51 dias de repouso no experimento h 2-15h 51-8h 51-15h Experimento 1 Experimento 2 6 DBO 5 (mg/l) Tempo de repouso (dias) Figura 4. Variação das concentrações médias de DBO 5 ao longo do período de repouso nos experimentos 1 e 2. As concentrações de clorofila a aumentaram gradualmente durante o enchimento do reservatório sendo observado valores médios de 432 µg/l e 123 µg/l no início da fase de repouso dos experimentos 1 e 2, respectivamente. As concentrações médias de sulfeto e sulfato ao longo da coluna líquida do reservatório apresentaram um comportamento semelhante nos dois experimentos caracterizados pelo aumento nas concentrações de sulfeto total ao longo do enchimento atingindo a concentração máxima no final desta fase, seguido de uma redução ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 6

7 gradativa ao longo do período de repouso. Foi observado uma grande variação nas concentrações das espécies de enxofre estudas ao longo da profundidade. Os menores valores de sulfeto total foram medidos nos níveis mais superficiais enquanto que os maiores foram encontrados próximos dos sedimentos. Por outro lado, as concentrações máximas de sulfato foram detectadas nas camadas superficiais e as mínimas nas camadas mais profundas. Esta tendência indica a existência de uma correlação inversa entre estas duas espécies de enxofre. Durante a fase de enchimento as concentrações médias de sulfeto total aumentaram gradualmente de menos de 1 mgs/l, no esgoto bruto, para 8,4 mgs/l e 7,1 mgs/l no início da fase de repouso nos experimentos 1 e 2, respectivamente. Este aumento foi decorrente da dessulfuração e, principalmente, da redução dissimilatória de sulfato pois durante esta fase haviam condições propícias para o desenvolvimento de bactérias redutoras de sulfato (meio anaeróbio e rico em matéria orgânica). Por outro lado as concentrações médias de sulfato diminuíram de 15,2 mgs/l, no esgoto bruto, para 4,1 mgs/l e 1,3 mgs/l nos experimentos 1 e 2, respectivamente. Na medida em que as características da coluna líquida melhoravam ao longo do período de repouso houve o predomínio de processos bioquímicos de oxidação de sulfeto para sulfato. Dessa forma as concentrações de sulfeto diminuíram gradualmente durante o repouso de 8,4 3, mgs/l (experimento 1) e 7,1 2,4 mgs/l (experimento 2), enquanto que as respectivas concentrações de sulfato aumentaram de 4,1 1,1 mgs/l e 1,3 5, mgs/l. É provável que no final do experimento 2 a concentração de sulfato seja maior que 5, mgs/l o que infelizmente não pode ser comprovado devido a problemas no aparelho utilizado para leitura dessa espécie de enxofre. As Figuras 5 e 6 apresentam a variação das concentrações médias de sulfeto total e sulfato ao longo do período de repouso dos experimentos 1 e 2, respectivamente Sulfeto total Sulfato 12 Enxofre (mgs/l) Tempo de repouso (dias) Figura 5. Variação das concentrações médias, máximas e mínimas de sulfeto total e sulfato ao longo da profundidade de RE-3 durante o período de repouso do experimento 1. ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 7

8 9 8 7 Sulfeto total Sulfato Enxofre (mgs/l) Tempo de repouso (dias) Figura 6. Variação das concentrações médias, máximas e mínimas de sulfeto total e sulfato ao longo da profundidade de RE-3 durante o período de repouso do experimento 2. A oxidação bioquímica do sulfeto ocorreu principalmente pela ação de bactérias do gênero Thiobacillus que em seu metabolismo produzem sulfato, e pela ação de bactérias verdes e púrpuras do enxofre que realizam a fotossíntese anoxigênica, convertendo o sulfeto para enxofre elementar. É também provável que tenha ocorrido a oxidação expontânea do sulfeto com o oxigênio já que no final do período de repouso foram observadas concentrações de oxigênio dissolvido superiores a 1 mg/l até a profundidade de 1 metro. Quando o padrão microbiológico desejado (< 1 ufc/1 ml) foi atingido, as concentrações médias de sulfeto (3,4 e 1, mgs/l, respectivamente nos experimentos 1 e 2) eram ainda superiores ao limite máximo recomendado (,5 mgs/l) para águas de irrigação (Ayres e Westcot, 1985). No entanto, entendemos que o reservatório não necessita de um período adicional de repouso após o padrão microbiológico ser atingido bastando para isso que o do efluente para irrigação seja captado da camada mais superficial (até 1 m de profundidade). Os perfis de sulfeto total ao longo da profundidade de RE-3 mostraram que após 5 dias de repouso as concentrações estão abaixo de,5 mgs/l até a profundidade de 1m (Figura 7). Dessa forma, a medida em que a água é captada dessa camada as concentrações nas camadas inferiores vão diminuindo. Além disso o efluente pode ser transferido para um reservatório operacional de pequena profundidade e depois ser reutilizado na irrigação. Esta alternativa foi testada lançando-se o efluente de um reservatório profundo de estabilização em uma lagoa de estabilização com 2 m de profundidade que funcionava como um reservatório operacional. As condições turbulentas de bombeamento e lançamento do efluente na lagoa favoreceram a drástica diminuição nas concentrações de sulfeto total para menos de,1 mgs/l. Análise de regressão demonstrou que as concentrações médias de sulfeto total estavam significantemente correlacionadas com o tempo de repouso (p <<,5), no entanto os coeficientes de determinação foram baixos (R 2 =,68 e,43 para os experimentos 1 e 2, respectivamente) principalmente quando comparados com os experimentos realizados em reservatórios alimentados com o efluente de uma lagoas anaeróbia (R 2 >,8) (Araújo, 1999). Baseado nas equações de regressão foram estimados tempos de repouso de 1 e 87 dias, respectivamente para os experimentos 1 e 2, para que a concentração média de sulfeto fosse inferior ao recomendado para irrigação (,5 mgs/l). Isto significa que para atingir o padrão recomendado de sulfeto no efluente o reservatório necessita de um período de repouso muito maior do que o necessário para que o número de coliformes atinja o nível desejado, principalmente se o nível desejado for o padrão da OMS para irrigação irrestrita (< 1 ufc/1 ml) que nos oito experimentos realizados na EXTRABES foi atingido entre 25 e 45 dias de repouso (Athayde, 1999). ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 8

9 Sulfeto total (mgs/l) Profundidade (cm) Exp 1-2 Exp 1-51 Exp 2-4 Exp Figura 7. Variação das concentrações de sulfeto total ao longo da profundidade de RE-3 nos experimentos 1 e 2 após 2 e 51 dias de repouso. CONCLUSÕES Os resultados demonstraram que reservatórios profundos são eficientes no tratamento de esgotos domésticos no nordeste do Brasil atingindo remoções de DBO 5 acima de 85%, mesmo quando alimentados com esgoto bruto, e coliformes fecais inferiores ao padrão recomendado para irrigação irrestrita (< 1 ufc/1 ml) pela Organização Mundial da Saúde (WHO, 1989). Além disso, os reservatórios profundos de estabilização promovem a conservação de nutrientes, resultando num efluente de boa qualidade para reuso na irrigação devido o seu elevado teor de nutrientes. Vale salientar ainda que como os reservatórios passam por um período de repouso o efluente pode ser utilizado apenas quando for realmente necessário, por exemplo, no verão e, ao atingir a qualidade desejada de acordo com a cultura que esta sendo irrigada. Como o efluente é armazenado nos meses em que a irrigação não é necessária, uma maior área pode ser irrigada. Comparando os resultados apresentados neste trabalho com aqueles obtidos em RE-1 e RE-2, que fazem do mesmo sistema experimental mas foram alimentados com o efluente de uma lagoa anaeróbia (Araújo et al, 1997 e Araújo, 1999) observamos que para a faixa de carga orgânica estudada não houve diferenças significativas no que se refere ao ciclo do enxofre. No entanto, com relação a remoção de coliformes fecais e matéria orgânica (DBO 5 ) constatamos que, para uma mesma carga orgânica, reservatórios alimentados com efluentes de lagoa anaeróbia necessitam da metade do tempo de enchimento de um reservatório alimentado com esgoto bruto, para atingir a mesma faixa de remoção desses parâmetros. No que se refere ao ciclo do enxofre os reservatórios são caracterizados pelo predomínio de dois diferentes processos. Durante a fase de enchimento, quando as cargas orgânicas são mais elevadas, predomina a conversão de sulfato e enxofre orgânico para sulfeto através da redução dissimilatória de sulfato e dessulfuração, respectivamente. A medida em que o material orgânico vai sendo degradado e as características da massa líquida vão melhorando em termos de ph e oxigênio dissolvido, por exemplo, o sulfeto formado na primeira fase é gradualmente convertido para formas mais oxidadas, predominantemente, sulfato, através de processos bioquímicos de oxidação. O período de repouso deve ser estendido apenas até o padrão microbiológico ser atingido. Nesse caso, mesmo que as concentrações médias de sulfeto ainda sejam maiores que o padrão recomendado para irrigação, existem alternativas mais vantajosas de se reduzir estes valores em vez de aumentar o período de repouso. ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 9

10 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 1. APHA, AWWA e WEF. Standard methods for the examination of water and wastewater. 18 th edition. American Public Health Organization, Washington D.C ARAÚJO, A.L.C., et al. Estudo do ciclo do fósforo em reservatórios profundos de estabilização tratando esgoto doméstico. XIX CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA SANITÁRIA E AMBIENTAL - ANAIS. ABES, ARAÚJO, A.L.C. et al. Reservatórios profundos de estabilização tratando esgoto doméstico: Remoção de fósforo. VIII CONGRESSO LUSO-BRASILEIRO DE ENGENHARIA SANITÁRIA E AMBIENTAL - ANAIS. ABES, ARAÚJO, A.L.C. The phosphorus and sulphur cycles in wastewater storage and treatment reservoirs in northeast Brazil. PhD thesis. University of Leeds - UK ATHAYDE, G.B.Jr. On the design and operation of wastewater storage and treatment reservoirs in northeast Brazil. PhD thesis. University of Leeds - UK BAAS-BECKING, L.G.M. Studies on the sulphur bacteria. Annals of Botany, 39, pp JONES, J.G. A guide to methods for estimating microbial numbers and biomass in fhesh water. Ambleside: Freshwater Biological Association - Scientific Publication (39) MARA, D.D. e PEARSON, H.W. Sequential batch-fed effluente storage reservoirs: a new concept of wastewater treatment prior to unrestricted crop irrigation. Water Science and Technology, 26 (7-8), pp WHO. Health guidelines for the use of wastewater in agriculture and aquaculture. Geneva: World Health Organization ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 1