REMOÇÃO DE DBO E COLIFORMES TERMOTOLERANTES EM SISTEMAS DE TRATAMENTO DE ESGOTO POR ESCOAMENTO SUPERFICIAL

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1 REMOÇÃO DE DBO E COLIFORMES TERMOTOLERANTES EM SISTEMAS DE TRATAMENTO DE ESGOTO POR ESCOAMENTO SUPERFICIAL Márcia Severino da Costa (Engenheira Civil, Mestranda em Recursos Naturais, UFRR) E- mail: marciaengciv@gmail.com; Pedro Alves da Silva Filho (Prof. Dr. do Departamento de Engenharia Civil, UFRR) pedro.filho@ufrr.br; Ofélia de Lira C. Silva (Profa. Dra. do Departamento de Engenharia Civil, UFRR). ofelia.lira@ufrr.br; Gioconda S. de Souza Martínez (Profa. Dra. do Departamento de Engenharia Civil, UFRR). gioconda.martinez@ufrr.br; Thamires Ohana Coelho Lima (Engenheira Civil). tataohana12@gmail.com RESUMO: As mudanças nos padrões de consumo resultaram em uma maior necessidade por recursos naturais, bem como, em uma maior produção de resíduos sólidos e líquidos e em uma alteração nas características físico-químicas decorrente dos avanços tecnológicos, com um consequente aumento potencial de poluição e contaminação dos corpos hídricos, do ar e do solo, exigindo, assim, tecnologias novas de tratamento, como, por exemplo, as rampas de escoamento. Sendo assim, o objetivo deste trabalho é avaliar o desempenho de uma ETE do tipo fossas sépticas-filtros anaeróbios, tendo como pós-tratamento a técnica de escoamento superficial com vistas à remoção de DBO e coliformes termotolerantes, adequando as características físico-químicas e microbiológicas aos padrões exigidos para o reúso. A área de estudo compreende o município de Santa Maria, no estado do Rio Grande do Norte. Neste município, somente 49% da população é atendida com um sistema de tratamento de esgoto. A ETE disponível é composta por duas fossas sépticas, seguidas de dois filtros anaeróbios de fluxos ascendentes e três rampas de escoamento, com declividades de 2%, 4% e 8%. Foi utilizada como vegetação de cobertura a palma forrageira (Opuntia fícus L.Mill), por ser uma das vegetações mais resistentes a intempéries. A taxa de aplicação aplicada foi de 0,40 m 3 /h.m. Os ensaios realizados para avaliação da eficiência do tratamento foram: ph, Temperatura, DBO, DQO e coliformes termotolerantes. A rampa que apresentou melhores eficiências foi a rampa 3, com taxa de aplicação de 0,40 m 3 /h.m e declividade de 8%. Os valores ótimos obtidos por essa rampa foram: 93,55% para remoção e concentração de 25,67 mg/l para DBO; e 89,12% para remoção e concentração de 86,82 mg/l para DQO. A qualidade bacteriológica do efluente final foi igual a 1,89x10 3 NMP/100 ml e é satisfatória para a utilização na irrigação irrestrita de culturas industriais, cereais, forrageiras, pastagens e árvores. Quanto à remoção de coliformes termotolerantes do efluente, as rampas apresentaram valores iguais de remoção nos metros finais, de 3 a 4 unidades log, correspondentes a 99,9% e 99,99% respectivamente. Pode-se concluir que o sistema de rampas de escoamento, adotado como pós-tratamento de efluentes, é eficiente na remoção de DBO, além de apresentar baixo custo de construção e operação e remoção satisfatória de microrganismos patogênicos. As rampas de escoamento superficial também apresentam a possibilidade de reaproveitamento da cobertura vegetal e resiste às variações de carga e descarga de efluentes e precipitações. Revista Técnico-Científica do Crea-PR - ISSN Edição Especial Outubro de página 1 de 7

2 Palavras-chave: Disposição no Solo. Eficiência. Sistema alternativo. Construção Civil. Fossa séptica. Filtro anaeróbio. Vegetação de cobertura. INTRODUÇÃO A universalização do acesso ao saneamento básico foi assumida como um compromisso de toda a sociedade brasileira através da Lei nº /2007, que orienta as três esferas do governo quanto à melhoria da prestação de serviços e das políticas públicas de saneamento em busca de qualidade de vida dos brasileiros e da conservação e preservação do meio ambiente, sempre aliado ao fator desenvolvimento sustentável. No quesito saneamento, o Brasil enfrenta problemas como a escassez de tratamento de esgoto e deficiência nas infraestruturas de coleta e na destinação final de resíduos sólidos urbanos, sendo, em muitos casos, lançados diretamente nos corpos d água sem o devido tratamento e obediência às condições, padrões e exigências dispostos em normas e resoluções (CONAMA nº 430/2011). Isso é uma das causas da contaminação do solo e dos mananciais de água apropriada para consumo humano, causando problemas sanitários e ambientais. Diante disso, a sociedade e governo estão se apossando de uma nova consciência ambiental e política atrelada ao desenvolvimento e aprimoramento de soluções técnicas e economicamente viáveis de tratamento de esgoto, que atendam à necessidade simplificada de implantação dos meios tratáveis nas comunidades brasileiras, tendo em vista que em 30,7% dos domicílios brasileiros constata-se inadequação ou inexistência da coleta de esgotos sanitários (PNAD/IBGE, 2010). Neste cenário, a implantação de técnicas alternativas de tratamento é necessária, pois as tradicionais apresentam custo elevado e não são tão eficazes na remoção de microrganismos patogênicos e metais pesados do solo. Dentre as técnicas alternativas, consideradas naturais e mais praticáveis em regiões áridas e semiáridas, está o Método do Escoamento Superficial, que já é utilizada mundialmente (ERTHAL, 2008), apresenta facilidade de implementação, baixo custo e garante ao usuário a mesma eficiência e desempenho que o método tradicional. É caracterizado pela utilização de águas residuárias brutas e parcialmente tratadas para irrigação agrícola, tendo a vantagem de recuperar solos pobres, possibilitando o ganho de nutrientes necessários às plantas e incrementando a produção agrícola (SILVA FILHO, 2014). Revista Técnico-Científica do Crea-PR - ISSN Edição Especial Outubro de página 2 de 7

3 O método auxilia na remoção de microrganismos patogênicos (coliformes termotolerantes) do solo, sendo um minimizador de riscos à saúde dos trabalhadores agrícolas (KRUZIC, 1997). Com base nisso, o objetivo deste trabalho é avaliar o desempenho de uma estação de tratamento de esgoto (ETE) do tipo fossas sépticas-filtros anaeróbios, tendo como pós-tratamento o escoamento superficial com vistas à remoção de DBO e coliformes termotolerantes, adequando as características físico-químicas e microbiológicas aos padrões exigidos para o reuso. MATERIAIS E MÉTODOS A área de estudo compreende o município de Santa Maria, no estado do Rio Grande do Norte. Esse município situa-se na Microrregião do Agreste Potiguar, abrangendo uma área territorial de 219,567 km². Segundo o IBGE (2010), a população é de habitantes, da qual apenas 49% é atendida com um sistema de tratamento de esgoto. A ETE disponível é composta por duas fossas sépticas, seguidas de dois filtros anaeróbios de fluxos ascendentes e três rampas de escoamento, com declividades de 2%, 4% e 8%. Utilizou-se como vegetação de cobertura a palma forrageira (Opuntia fícus L.Mill), por ser uma das vegetações mais resistentes às intempéries. A taxa de aplicação foi de 0,40 m 3 /h.m. Os ensaios para avaliação da eficiência do tratamento foram: ph, Temperatura, DBO, DQO e coliformes termotolerantes. RESULTADOS E DISCUSSÃO O comportamento do ph sofreu pouca alteração para todas as taxas de aplicação e rampas. O esgoto aplicado tendeu para valores um pouco acima da neutralidade, todavia essa proximidade manteve-se durante todo o trajeto do esgoto nas rampas; este caso é um indício de que nenhuma condição de tamponamento foi quebrada, propiciando, assim, um ambiente adequado para o desenvolvimento das plantas e ocorrências das reações químicas necessárias à depuração do esgoto. Os maiores valores de ph são encontrados na rampa 3, o máximo chegou a 7,43. Já os menores são encontrados na rampa 1, com mínimo igual a 7,05. O ph do sistema combinado Fossa/Filtro/Rampa 3 foi acrescido entorno de 4% no final do tratamento. O ph Revista Técnico-Científica do Crea-PR - ISSN Edição Especial Outubro de página 3 de 7

4 do afluente variou entre 7,08 a 7,37, sendo que esta pequena variação demonstra a boa capacidade de tamponamento do sistema. A maior temperatura foi observada na rampa 2, com 29,5ºC; e a mínima foi de 28,5ºC, observada nas três rampas. A temperatura do esgoto afluente não se demonstrou tão elevada, ficando na média de 29,50ºC. Esse valor se deu pelo período chuvoso na época da coleta de dados, que contribuiu para baixas temperaturas, tanto para o esgoto afluente, quanto para o efluente advindo das fossas e dos filtros. Segundo Silva Filho (2014), o valor médio da temperatura esteve entorno de 29 C e está em conformidade com a temperatura do Nordeste do Brasil e a predominância nessa faixa de temperatura deu-se devido ao horário de coleta (8-16h). A temperatura mais elevada, ao longo dos meses de observação nas rampas, foi igual a 29,75ºC no trecho final da rampa 2. O que já era esperada devido à presença de vegetais e, este valor é comumente encontrado na literatura para esgotos submetidos a um pré-tratamento. A temperatura mais baixa, equivalente a 28,50ºC foi observada no início de cada rampa. Os efluentes provenientes da fossa séptica e do filtro anaeróbio também apresentou média de temperatura igual a 28,50ºC, considerada normal para efluentes e dentro da faixa encontrada no litoral nordestino. A partir dos valores médios para o sistema completo foi possível perceber a pequena oscilação de temperatura. Na Figura 1, estão os valores das concentrações de coliformes termotolerantes ao longo das rampas para a taxa de aplicação de 0,40m 3 /h.m. Figura 1 - Concentrações de coliformes termotolerantes. Fonte: AUTOR, Revista Técnico-Científica do Crea-PR - ISSN Edição Especial Outubro de página 4 de 7

5 Para o esgoto bruto, a faixa estipulada para o parâmetro coliformes termotolerantes para efluentes domésticos varia entre 10 6 a NMP/100mL, conforme Jordão e Pessoa (2005). A densidade média de coliformes termotolerantes para o esgoto bruto é de 2,71x10 7 NMP/100mL, estando, portanto, dentro da faixa estipulada. A qualidade bacteriológica do efluente final não está satisfatória para a utilização na irrigação irrestrita de culturas industriais, cerais, forrageiras, pastagens e árvores, uma vez que se apresenta dentro do valor máximo recomendado pela OMS (WHO, 1989), que estabelece um padrão de, no máximo, 1000 coliformes termotolerantes/100ml, visto que os valores obtidos no experimento foi de 1,89x10 3 NMP/100mL para os sistema de póstratamento adotado, valor este um pouco acima do recomendado. Optando-se pelas rampas de escoamento, pode-se esperar que a remoção de bactérias na superfície do solo alcance eficiência de 95%, podendo, este valor, ser superado e chegar a 99%. Essa porcentagem depende de taxas de aplicação, tempo de detenção, tamanho das rampas, além de variar com os diferentes pontos de aplicação. A eficiência na remoção de coliformes termotolerantes situou-se acima de 99,9% para todas as rampas com palma forrageira. A grande eficiência na remoção de coliformes, sugere que a utilização de rampas de escoamento nos sistemas de tratamento de esgotos domésticos pode vir a recomendar o tratamento terciário, simplificando e barateando custos de estações de tratamento, objetivando a remoção de coliformes termotolerantes. Evidenciou-se a remoção de coliformes termotolerantes do efluente advindos da fossa séptica e filtro anaeróbio e demonstram que, ao percorrer a rampa, o efluente tem remoção significativa de coliformes termotolerantes nos metros finais, com valores de 3 a 4 unidades log (iguais nas 3 rampas), valores estes encontrados na literatura técnica para este parâmetro, como citado por VON SPERLING (2005). As concentrações de coliformes termotolerantes obtidas para as rampas 1, 2 e 3 são compatíveis com o valor recomendado para remoção de coliformes termotolerantes em efluentes de rampas de escoamento superficial destinados a algumas aplicações de reuso tais como forrageiras, pastagens e árvores. Para irrigação irrestrita, segundo a OMS (1989), não é satisfatória, uma vez que o valor final (1,89 x10³ NMP/100mL) está acima da média recomendada que é de 1000NMP/100mL. Quanto à evolução da remoção de patógenos foi medianamente satisfatório tendendo-se a um acréscimo conforme o aumento da área de aplicação do Revista Técnico-Científica do Crea-PR - ISSN Edição Especial Outubro de página 5 de 7

6 efluente e o efeito intenso da radiação solar observado, visto que esses microrganismos são sensíveis à radiação ultravioleta. CONCLUSÃO O sistema de rampas de escoamento, como pós-tratamento de efluentes domésticos, é eficiente na remoção de DBO por remover satisfatoriamente microrganismos patogênicos; a cobertura vegetal pode ser reaproveitada por oferecer resistência às variações de carga e descarga de efluentes e precipitações. REFERÊNCIAS CONSELHO NACIONAL DO MEIO AMBIENTE (CONAMA). Resolução nº 357. Disponível em < Acesso em 13 jun Resolução nº 430. Disponível em < Acesso em 20 jun ERTHAL, V. J. T. Fertirrigação de capim-tifton 85 e a aveia preta com águas residuárias de bovinocultura: efeitos no solo e nas plantas. UFV: Viçosa MG, p. INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATÍSTICA (IBGE). Censo Demográfico Disponível em < _domicilios.pdf>. Acesso em 22 mai JORDÃO, E. P. & PESSOA, C. A. Tratamento de esgotos domésticos. 4. ed. Rio de Janeiro: ABES, p. KRUZIC, A. P. Natural Treatment and on Site Processes. Water Enviroment Research, v. 69, n. 4, p , Revista Técnico-Científica do Crea-PR - ISSN Edição Especial Outubro de página 6 de 7

7 SILVA FILHO, P. A. Sistemas de escoamento superficial como alternativa de pós-tratamento de efluentes para pequenas localidades tendo a palma forrageira (Opuntia fícus indica l.mill) como vegetação suporte. Disponível em < Acesso em 14 jun VON SPERLING, M. Introdução à qualidade das águas e ao tratamento de esgoto. 3. ed. Belo Horizonte: Departamento de Engenharia Sanitária Ambiental UFMG, p. WORLD HEALTH ORGANIZATION (WHO). Nitrate and nitrite in drinking-water - Background document for development of WHO Guidelines for drinking-water quality Disponível em < Acesso em 22 jan Revista Técnico-Científica do Crea-PR - ISSN Edição Especial Outubro de página 7 de 7