AVALIAÇÃO DOS TANQUES SÉPTICOS COMO SISTEMAS DE TRATAMENTO DE ÁGUAS RESIDUÁRIAS EM ÁREAS TROPICAIS
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- Octavio Madureira da Fonseca
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1 AVALIAÇÃO DOS TANQUES SÉPTICOS COMO SISTEMAS DE TRATAMENTO DE ÁGUAS RESIDUÁRIAS EM ÁREAS TROPICAIS Carla Gracy Ribeiro Meneses (*) Universidade Federal do Rio Grande do Norte, M.S.c em Saneamento Ambiental/UFRN, 2001; Engenheira Civil/UFRN, 1998; doutoranda do Programa de Pós-graduação em Engenharia Química/UFRN (Área de concentração em Engenharia Ambiental) María del Pilar Durante Ingunza Universidade Federal do Rio Grande do Norte Antônia Cláudia Jácome da Câmara Universidade Federal do Rio Grande do Norte Endereço (*): Rua Dr. Sebastião Zuza de Matos, Bl. 03, Apt Jardim Botânico Neópolis Natal RN CEP: Brasil Tel: (84) carlagracy@eq.ufrn.br RESUMO A cidade do Natal apresenta uma grande deficiência no serviço público de coleta e tratamento de esgotos. Atualmente, apenas 29% da população da cidade são tendidos por rede coletora de esgotos. Consequentemente, esta ausência de rede coletora faz com que a solução amplamente adotada por grande parte da população em suas residências sejam os sistemas de tratamento individual tipo tanque séptico. No entanto, muitos tanques sépticos não obedecem as especificações técnicas e nem se encontram em condições satisfatórias de construção, manutenção e operação. Um dos maiores problemas na utilização desses como sistema de tratamento de águas residuárias em Natal, consiste basicamente nos resíduos que se acumulam e que precisam ser retirados periodicamente e transportados por carros limpa-fossas para a disposição final. Muitas vezes, esses resíduos são lançados diretamente no solo ou nos mananciais d água da cidade, sendo um dos fatores de degradação do meio ambiente. Além disso, os tanques sépticos comprometem o lençol freático da cidade, pois são uma das principais fontes de contaminação das águas subterrâneas por nitrato, condicionando o surgimento de doenças veiculadas hidricamente, constituindo-se numa ameaça à saúde pública. Sendo assim, o presente trabalho busca avaliar e analisar os tanques sépticos como sistemas de tratamento de águas residuárias em áreas tropicais. Palavras chave: Tanques sépticos, Tratamento de águas residuárias, Áreas tropicais. INTRODUÇÃO Na cidade do Natal, como em grande parte das cidades brasileiras, praticamente não existem sistemas de esgotamento e tratamento de águas residuárias. De acordo com a Companhia de Águas e Esgotos do Rio Grande do Norte (CAERN) em 2001, apenas 29% da população eram atendidos por rede coletora de esgotos, aproximadamente dos habitantes da cidade. A população restante utiliza amplamente unidades individuais de tratamento de esgotos tipo tanque séptico comprometendo a qualidade das águas subterrâneas e consequentemente condicionando o surgimento de doenças veiculadas hidricamente, incidindo negativamente na qualidade de vida da população. Os tanques sépticos são amplamente utilizados em todo o mundo, constituindo uma das principais alternativas para tratamento primário de esgotos de residências e pequenas áreas não servidas por redes coletoras (Chernicharo, 1997); os quais não atingem alta eficiência na redução de sólidos em suspensão e de DBO (Jordão & Pessoa, 1995) 1
2 e, além disso, assim como outros processos anaeróbios, não apresenta alta eficiência na remoção de patogênicos (Andrade Neto et al., 1999). No entanto, a vantagem de se adotar os tanques sépticos em comparação com as outras opções de tratamento de águas residuárias, está na sua construção fácil, na operação simples e nos baixos custos para a implantação. Segundo Hernández Muñoz et al., (1996) este tipo de sistema deve ser usado principalmente em dois tipos de situações, primeiro, no caso de residências isoladas em que por razões técnicas ou econômicas, é inviável a instalação de uma rede de esgotamento sanitário, e segundo, naquelas residências de caráter eventual, em que a instalação de uma rede de coleta e uma estação de tratamento de esgotos teriam problemas de funcionamento. No Brasil, os tanques sépticos começaram a ser difundidos amplamente a partir da década de 30 (Andrade Neto, 1997). Atualmente são encontrados em grande quantidade e a maioria atende habitações unifamiliares, mas são empregados também para tratar vazões médias e grandes, principalmente, quando construídos em módulos. Isto deve-se principalmente pela ausência, total ou parcial, dos serviços públicos de coleta e tratamento de esgotos nas áreas urbanas e rurais. A sua construção e operação tem sido orientada pelas normas da Associação Brasileira de Normas Técnicas ABNT (NBR 7.229/93). No entanto, as suas condições operacionais são usualmente deficientes, devido à falta de análise dos projetos, do acompanhamento da execução e da operação dos mesmos. No entanto, a eficiência dos tanques sépticos está intimamente vinculada principalmente aos recursos humanos e materiais dos seus usuários, que precisa ter consciência da necessidade da retirada do lodo e escuma em intervalos de limpeza pré-determinados no projeto, para que assim não possa prejudicar o processo fazendo com que o mesmo passe a funcionar como uma simples caixa de passagem, produzindo assim um efluente de má qualidade, que contamina e degrada o meio ambiente e traz reflexos negativos na saúde pública da população. METODOLOGIA A metodologia do trabalho divide-se em duas etapas: Na primeira etapa foi realizada uma pesquisa sobre os principais aspectos relativos à utilização de tanques sépticos no Brasil e na cidade do Natal. Para isso foram utilizados dados obtidos de literatura especializada do domínio geral da Engenharia Sanitária e Ambiental. Na segunda etapa foi elaborada uma avaliação, a partir de coletas de resíduos líquidos e lodos provenientes de tanques sépticos de residências e de estabelecimentos comerciais e industriais. As coletas foram realizadas no período de agosto de 2000 a fevereiro de 2001, com freqüência quinzenal, totalizando um número de 15 coletas. No momento da coleta, eram anotadas informações e dados que poderiam ajudar na interpretação dos resultados. Foram retiradas frações individuais de amostras obtidas do carregamento de carros limpa-fossas, que reunidas formavam uma amostra composta. Nestas amostras eram realizadas análises físico-química e biológica, com o objetivo de caracterizá-las. Os parâmetros analisados foram definidos em função de sua importância no tratamento de águas residuárias e seguiram os diferentes métodos em conformidade com a literatura existente para análises físico-química e biológica (APHA/AWWA/WEF, 1995; J. Rodier, 1981) e para análise de helmintos o método de Bailenger modificado (Ayres & Mara, 1996). Sendo assim, foram analisados os seguintes parâmetros: temperatura, ph, cor, turbidez, condutividade, sólidos totais (fixos e voláteis), sólidos suspensos (fixos e voláteis), sólidos dissolvidos (fixos e voláteis), sólidos sedimentáveis, cloretos, acidez, alcalinidade, fósforo total, nitrogênio (orgânico, amoniacal, nitrito e nitrato), óleos e graxas, DBO, DQO, coliformes fecais e helmintos. 2
3 RESULTADOS A tabela 1 apresenta os resultados da caracterização dos resíduos - líquidos e lodos dos tanques sépticos da cidade do Natal. Tabela 1: Valores máximo, médio e mínimo dos parâmetros analisados PARÂMETROS UNIDADE MÉDIA MÍNIMO MÁXIMO Temperatura o C 29,88 28,01 31,30 ph 6,93 6,30 7,20 Cor UH 4 813,33 600, ,00 Turbidez UT 7 677, , ,00 Condutividade µs/cm 1 550,00 900, ,00 ST mg/l , , ,00 STF mg/l 2 823,64 240, ,00 STV mg/l 5 436, , ,00 SS mg/l 7 090, , ,00 SSF mg/l 1 574,91 150, ,00 SSV mg/l 3 470, , ,00 SD mg/l 5 789, , ,00 SDF mg/l 1 248,73 90, ,00 SDV mg/l 1 965,64 120, ,00 SSED ml/l 265,69 34,00 700,00 Cloreto mg/l 254,00 140,00 370,00 Acidez mg/l 205,33 60,00 500,00 Alcalinidade total mg/l 498,40 154,00 902,00 Fósforo mg P/L 18,05 6,20 67,20 Nitrogênio total mg N/L 117,26 54,64 179,60 Norgânico mg N/L 34,91 14,56 70,56 Namoniacal mg N/L 80,27 38,08 131,04 Nitrito mg N/L 0,00 0,00 0,00 Nitrato mg N/L 1,87 0,00 6,00 Óleos e graxas mg/l 861,42 10, ,00 DBO mg/l 2 434, , ,00 DQO mg/l 6 892, , ,00 CF UFC/100mL 3,16E7 6,9E5 2,0E8 Helmintos Ovos/L 224,50 53,00 837,00 Fonte: Meneses, 2001 ANÁLISE DOS RESULTADOS Os resultados da caracterização mostram que: Em geral, os parâmetros analisados apresentam uma grande variabilidade. Isto pode ser explicado de acordo com a permanência e procedência do resíduo. Amostras de resíduos procedentes de tanque séptico com intervalos prolongados de limpeza, apresentam maiores teores de concentração do que as amostras que procedem de resíduos coletados em menores intervalos de tempo. Já em relação a procedência, resíduos advindos de estabelecimentos comerciais (restaurantes, lanchonetes e hotéis) e indústria (refeitório industrial) apresentam teores elevados comparados aos procedentes unicamente de residência. 3
4 Os teores de sólidos nos resíduos influenciaram nas concentrações de parâmetros tais como cor, turbidez e condutividade. Estes parâmetros apresentaram fortes flutuações provocadas pela variação na concentração de sólidos, já que estes são influenciados pela presença dos sólidos (Figura 1) Sólidos totais (mg/l) COR TURBIDEZ CONDUT ST Figura 1: Variação do sólido total, cor, turbidez e condutividade Em relação aos compostos nitrogenados, o nitrogênio apresenta-se principalmente na forma de minerais (nitrogênio amoniacal) e ocasionalmente na forma de traços de compostos nitrogenados oxidados, como o nitrato. Esta maior presença de nitrogênio amoniacal pode ser atribuída à mineralização de compostos orgânicos (protéicos) que contêm nitrogênio (Figura 2). No entanto, esses altos teores de nitrogênio na forma amoniacal, são convertidos no subsolo em nitratos, mediante o processo de nitrificação, aumentando assim a contaminação da águas subterrâneas. 160 Nitrogênio (mg N/L) NORG NAMON NITRITO NITRATO Figura 2: Variação do Nitrogênio 4
5 A quantidade de matéria orgânica (DBO e DQO) apresentou valores altos, sendo influenciados principalmente pela alta presença de sólidos (Figura 3). Na verdade, o acúmulo excessivo de lodo durante grandes períodos, ocasiona um mau funcionamento do tanque séptico, e faz com que este passe a funcionar apenas como uma simples caixa de passagem, prejudicando a sua eficiência e consequentemente as suas unidades de pós-tratamento, como os sumidouros. Pois estes não exerceram mais a sua função de filtração, contaminando assim as águas subterrâneas com altos teores de matéria orgânica ST DQO DBO Sólidos totais (mg/l) Figura 3: Variação do sólido total, DQO e DBO Quanto aos helmintos, à análise de identificação mostrou a presença de ovos de nematodas (Ascaris lumbricoides, Trichuris trichiura, Strongyloides e Ancilostomídeo). A presença de Ascaris lumbricoides foi superior (Figura 4), porque estes possuem maior resistência às condições de temperatura, umidade e podem sobreviver no lodo da digestão anaeróbia. 100% 90% 80% Freqüência (%) 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% A.lum bricoides T.trichiura S.sterc oralis Ancilostomídeos Figura 4. Freqüência da distribuição de ovos de helmintos 5
6 CONCLUSÕES Os tanques sépticos devem ser considerados como sistema de tratamento aplicáveis apenas a determinadas situações. Seu uso não pode ser generalizado como solução para o destino de águas residuárias e devem ser construídos principalmente em áreas não atendidas por serviços público de esgotamento, isto porque se os seus efluentes e seus resíduos não forem dispostos adequadamente, acarretaram prejuízos a saúde pública e a qualidade ambiental. No entanto, por possuirem tecnologia amplamente conhecida, facilidade construtiva e ser de fácil manutenção, são utilizados amplamente para diversos casos. Entretanto, mesmo com sua simplicidade, a sua operação exige procedimentos que dever ser seguidos por aqueles que utilizam, para que esses possam apresentar uma adequada eficiência. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS American Public Health Association (APHA), American Water Works Association (AWWA), Water Enviroment Federation (WEF) (1995) Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater. 19 a ed., APHA Washington, 1 155p. Andrade Neto, C. O. (1997) Sistemas simplificados para tratamento de esgotos sanitários: experiência brasileira. Rio de Janeiro: ABES, 301p. Andrade Neto, C. O, et al. Decanto-digestores. In: Campos, J.R (Coord.). (1999) Tratamento de esgotos sanitários por processo anaeróbio e disposição controlada no solo. PROSAB. Rio de Janeiro: ABES, 435p, p Associação Brasileira de Normas Técnicas ABNT (1993) - Projeto, Construção e Operação de Sistemas de Tanques Sépticos NBR 7.229, Rio de Janeiro, 15p. Ayres R; Mara; D. Analysis of wastewater for use in agriculture. (1996) A laboratory manual of parasitological and bacteriologica techniques. WHO, Geneva. Companhia de Águas e Esgotos do Rio Grande do Norte (2001) - Diretoria de Projetos e Obras Estudo preliminar para implantação do sistema de esgotamento sanitário de Natal Natal, 15p. Chernicharo, C. A. de L. (1997) Reatores Anaeróbios. Belo Horizonte: DESA, UFMG, 246p. Hernandez Muñoz, A.; Hernández Lehmann, A. Y.; Galán Martínez, P. (1996) Manual de depuración Uralita. 1 a ed., Ed Paraninfo, Madrid, 429p. Jordão, E. P; Pessoa, C.A. (1995) Tratamento de esgotos domésticos. 3 a ed., Rio de Janeiro: ABES, 720p. Meneses, C. A. R. et al. (2001) Caracterização físico-química e biológica dos resíduos de sistemas tipo tanque sépticosumidouro da cidade do Natal. In: Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental, 21 o.,2001, João Pessoa/PB. Anais eletrônico..., João Pessoa, 2001, 16 a 21 de setembro Rodier, J. Análisis de las aguas. (1981) Aguas naturales, aguas residuales y aguas del mar. Omega S.A, Barcelona. 6
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