IRRIGAÇÃO DE ÁREAS VERDES POR SISTEMA DE REÚSO DE ÁGUAS IRRIGATION OF GREEN AREAS BY WATER REUSE SYSTEM

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1 IRRIGAÇÃO DE ÁREAS VERDES POR SISTEMA DE REÚSO DE ÁGUAS Cristina Izotton 1 ; Simone Fiori 2 *; Vera Maria Cartana Fernandes 3 ; Vinícius Scortegagna 4 ; Anelise Sertoli Lopes Gil 5 ;Matheus De Conto Ferreira 6 Resumo Os problemas com a escassez de água estão cada vez mais em evidência e a possibilidade de utilizar água de reúso faz com que a demanda sobre os mananciais de água diminua significativamente. O reúso é uma atividade sustentável, que pode ser empregada para reduzir o consumo irracional de água potável em fins onde poderia ser uma água de qualidade inferior, como, por exemplo, lavagens de ruas e calçadas, irrigação de praças, jardins e áreas verdes, usos ornamentais em chafarizes, e muitos outros usos. Para a reutilização de águas é necessário um planejamento prévio e responsável, levando sempre em consideração o destino que será dado a água de reúso e a qualidade necessária para essa finalidade. Para o presente trabalho foi analisada a possibilidade da reutilização de parte da vazão do esgoto tratado na Estação de Tratamento de Esgotos do município para irrigação de áreas verdes, praças, parques, jardins e campos de futebol na cidade. O objetivo geral deste trabalho é analisar a possibilidade de sistema de reúso urbano de águas para fins não potáveis, como estudo de caso em uma cidade de aproximadamente 200 mil habitantes. Palavras-Chave reúso de águas, irrigação, tratamento de esgotos. IRRIGATION OF GREEN AREAS BY WATER REUSE SYSTEM Abstract Problems with water scarcity are increasingly evident and the possibility of using reusable water causes demand on water sources to decline significantly. Reuse is a sustainable activity that can be used to reduce the irrational consumption of potable water at ends where it could be water of inferior quality, such as street and sidewalk washes, irrigation of squares, gardens and green areas, Ornamental uses in fountains, and many other uses. For the reuse of water, a prior and responsible planning is necessary, always taking into account the destination that will be given to the water of reuse and the quality necessary for this purpose. For the present work, it was analyzed the possibility of the reuse of part of the treated sewage flow in the Sewage Treatment Station of the municipality for irrigation of green areas, squares, parks, gardens and soccer fields in the city. The general objective of this work is to analyze the possibility of an urban water reuse system for non potable purposes, such as a case study in a city of approximately 200 thousand inhabitants. Keywords Water reuse, irrigation, sewage treatment. 1. Introdução Os problemas com a escassez de água são cada vez maiores em todo o mundo, a possibilidade de utilizar água de reúso para fins não potáveis faz com que a demanda sobre as fontes de água diminua significativamente. Nos últimos anos a demanda de água vem crescendo muito e essa tendência de crescimento se afirma cada vez mais, por isso deve-se buscar formas mais sustentáveis de utilizar os recursos hídricos. 1 Universidade de Passo Fundo -UPF, @upf.com. 2 Universidade de Passo Fundo - UPF, sfiori@upf.br * Autor Correspondente. 3 Universidade de Passo Fundo - UPF, cartana@upf.br. 4 Universidade de Passo Fundo - UPF, viniciuss@upf.br. 5 Universidade de Passo Fundo - UPF, anelise.gil@upf.br. 6 Universidade de Passo Fundo - UPF, matheusferreira@upf.br. XX Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos 1

2 Tratando-se dos recursos hídricos no Brasil, ainda não se tem tomado muitas ações para minimizar o desperdício e a poluição das águas. Se fala muito em sustentabilidade nos dias atuais, para que essa sustentabilidade ocorra é de extrema importância a elaboração de projetos e ações para a sua preservação. O uso consciente da água pela população é muito importante, para que ela seja mantida por mais tempo. Atualmente vem ganhando espaço no mercado a técnica do reúso de água urbana, onde o efluente tratado na estação de tratamento de esgoto passa por um pós tratamento devendo atingir os padrões de qualidade exigidos para finalidade que foi definida em projeto. Existem várias opções para a reutilização dessa água, como lavagens de ruas, irrigação de praças e jardins, uso na irrigação agrícola, na industria, porém para cada um desses usos necessitam de um nível de qualidade da água diferente, por exemplo os níveis de qualidade exigidos para utilização da água de reúso em lavagens de ruas é menor do que se for para a utilização na irrigação agrícola. Reusar a água é aproveitar a água residual recuperada, através da remoção total ou não dos resíduos por ela carreada em uso anterior, e usá-la novamente, em aplicações menos exigentes que o primeiro uso, encurtando assim o ciclo da natureza em favor do balanço energético (METCALF; EDDY, 2003 apud HESPANHOL; MAY, 2009). O presente trabalho tem por objetivo o reúso urbano de águas para fins não potáveis como irrigação de áreas, tendo como estudo de caso o efluente tratado na Estação de Tratamento de Esgoto Arroio Miranda da cidade de Passo Fundo, RS. 2. Metodologia Foi considerado um sistema de reúso de águas para fins urbanos não potáveis no município, especificamente analisando o efluente tratado na estação de tratamento de esgoto ETE Arroio Miranda da Companhia de Saneamento responsável, a CORSAN. Foram analisados dados qualiquantitativos e através da literatura foram encontrados padrões de qualidade para reúso, pelos quais foram adotados os padrões encontrados da USEPA (Agência de Proteção Ambiental dos Estados Unidos) para comparação com os dados qualitativos da ETE, podendo assim avaliar a eficiência do sistema de tratamento. Para estabelecer os níveis de qualidade da água, foi preciso definir primeiramente o destino que seria dado a água de reúso e para simular a aplicação da água de reúso no estudo de caso, foram criados dois cenários, para assim estimar uma demanda e a qualidade necessária. No primeiro cenário a água de reúso foi utilizada para a irrigação de praças no centro da cidade, e suas áreas irrigáveis medidas através de imagem de satélite e ferramentas computacionais. Nesse cenário 1, também foram realizadas visitas nos locais para determinar a porcentagem de área verde das praças, levando-se em consideração as áreas de calçadas, e áreas não irrigáveis. No segundo cenário a água de reúso foi utilizada para a irrigação de dois campos de futebol. Nesse cenário 2, foi medida a área irrigável e determinada a frequência de irrigação necessária através de cálculos e entrevistas com os responsáveis pelos campos. A escolha do sistema de pós tratamento, para a indicação do estudo de caso, foi tomada após analisar os dados da ETE, e comparar com os valores de reúso de água urbano através da revisão de literatura. Foram analisadas as vantagens e desvantagens de cada sistema, sua eficiência, e qual sistema atende melhor os padrões de qualidade para reúso urbano não potável, definidos anteriormente. Não foram utilizados no estudo, critérios econômicos na escolha do sistema de pós tratamento para reúso. XX Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos 2

3 3. Análise dos resultados A Figura 1 apresenta imagens das áreas analisadas no cenário 1, as praças, para aplicação do reúso em irrigação do estudo. Figura 1 - Imagens das áreas analisadas para aplicação da irrigação do estudo cenário 1. Nesse cenário, foi considerado que o sistema de irrigação seria através de um reservatório elevado localizado em cada local, abastecido com a água de reúso através de caminhão pipa, e sistema de irrigação por aspersão, em função do uso. No Brasil já existem sistemas de irrigação com aspersores do tipo pop-up (escamoteáveis), com válvulas e painéis controladores. Os aspersores são dotados de mecanismo retrátil (pop-up) como mostrado na Figura 2. Figura 2 - Sistema de irrigação considerado no cenário. Fonte: Adaptado de Lima, Os aspersores de impacto escamoteáveis são na verdade aspersores do tipo agrícola, porém com mecanismo de retração para ficarem abrigados dentro do corpo do aspersor. Possuem arco variável (aspersores setoriais), e como não dispõem de engrenagens, são bastante apropriados para irrigação com água de qualidade inferior. Esse sistema automatizado utiliza menor volume de água e pode ter seu funcionamento programado em horários em que o trânsito de pessoas é menor nas praças, como no período noturno, por exemplo (LIMA, 2015). XX Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos 3

4 No segundo cenário foi proposta a irrigação de campos de futebol localizados na cidade, aqui denominados A, B e C, conforme Figura 3. Após entrevista com os responsáveis, para entender o sistema atual de irrigação dos gramados, se natural ou artificial, em um dos campos foi constatada a existência de sistema de aproveitamento de água de chuva, então o mesmo foi retirado da análise. Os demais foram considerados para a realização da simulação da irrigação com água de reúso do cenário 2. A Figura 3 apresenta as áreas irrigáveis dos campos considerados para a análise no cenário 2. Figura 3 - Áreas irrigáveis nos campos analisados. Os resultados qualitativos do efluente da ETE e parâmetros utilizados como comparação para a análise de possibilidade de reúso estão apresentados na Tabela 1. Tabela 1 - Parâmetros para reúso urbano de água e efluente tratado da ETE analisada. Parâmetros NBR USEPA - SINDUSCON/SP /97 - Reúso Classe 3 (áreas Classe 2 Urbano verdes e jardins) (irrigação) ETE analisada ph ,73 DBO (mg/l) 10 - < 20 4,33 Turbidez (UT) 2 < 5 < 5 18 Cloro residual (mg/l) 1 > 0,5 1 - Coliformes Termot (NMP/100mL) 0 < 500 < ,33 Sólidos Suspensos (mg/l) 5 - < Fonte: Adaptado de USEPA (2012), SINDUSCON/SP (2005) e NBR13969 (ABNT, 1997). É possível observar a necessidade de pós tratamento no efluente da ETE para aplicação do reúso pois os parâmetros turbidez, sólidos suspensos e coliformes termotolerantes ficaram acima dos limites estabelecidos no estudo. Sólidos Suspensos (SS) e Turbidez estão relacionados e podem ser removidos por melhorias nos processos físicos da ETE, mas adicionalmente poderá ser acrescentada uma etapa de pós-tratamento na ETE, para a vazão de reúso, com decantação e filtração, por exemplo, para remover SS e turbidez. Os coliformes podem ser removidos adicionando-se uma etapa de desinfecção no pós-tratamento da ETE, por compostos a base de cloro, ozônio ou radiação ultravioleta. XX Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos 4

5 Em termos quantitativos, foi possível observar que a oferta de água de reúso (o efluente tratado na ETE) é capaz de atender a demanda de reúso considerada no estudo, com apenas 5% do volume total de esgoto tratado atualmente na ETE. É importante mencionar que a implantação de sistemas de reúso devem obedecer a um conjunto de critérios e normas para minimizar riscos, tais como: todas as tubulações de água de reúso devem ser diferenciadas por cores diferentes ou por rótulos indicando como exemplo: Esgoto Tratado: Água de reúso; e no caso de aspersores de irrigação com água não potável, devem ter formato tal para que dificultem sua manobra por pessoal não autorizado; os operadores do sistema devem ser treinados, capacitados e contar com manuais específicos para o desempenho de suas funções. Os sistemas devem ser operados e monitorados por pessoal capacitado. Para USEPA (2012), os sistemas de reúso de água ainda devem conter avisos para a população não beber a água de reúso, informando dentro dos padrões internacionais que a água não é potável, como pode ser exemplificado pela Figura 5. Figura 5 - Exemplos de identificação de áreas irrigadas com água de reúso. Fonte: AWWA, 2015 e USEPA apud Fiori, Para minimizar os riscos de contato da população com a água de reúso, não potável, pode-se prever, como forma de limitar o acesso, a operação do sistema de irrigação em praças e locais públicos para que seja programada entre às 22 e às 6 h da manhã do dia seguinte, por exemplo. 4. Conclusão O reúso de águas seja urbano, na agricultura, na indústria, ou dentro de edificações, diminui o consumo de água potável e o lançamento de efluentes contaminados nos corpos de água. A oferta de uma nova fonte alternativa de água é um fator importante na busca pela conservação dos recursos hídricos, contribuindo para a sustentabilidade do uso da água nas cidades. O sistema de reúso de água urbano deve ser pensando para cada ETE onde for aplicado, pois os níveis de qualidade do efluente tratado apresentam valores diferentes em cada sistema de tratamento, e com isso alteram-se as necessidades de pós tratamento para essa água de reúso. Por isso um projeto de reúso de águas deve ser bem planejado, levando em consideração todos os fatores que agem direta e indiretamente nele, bem como o constante monitoramento do sistema de reúso, com identificação adequada e capacitação de pessoal. O presente trabalho teve como principais objetivos definir os padrões de qualidade para água de reúso em ambientes urbanos, como irrigação de praças, jardins e campos de futebol, estimar o volume de água de reúso necessária para essa destinação, os tratamentos necessários e riscos da XX Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos 5

6 utilização dessa água, por meio de um estudo de caso em uma cidade de aproximadamente 200 mil habitantes. Foi possível concluir que o aproveitamento da água de reúso para os fins aos quais ela se destina é viável, em termos de quantidade, porém em termos de qualidade ainda se fazem necessários tratamentos adicionais na ETE para redução da turbidez e sólidos, e a desinfecção para a redução dos organismos patogênicos do efluente. Considerando a situação dos recursos hídricos em algumas regiões do país, é essencial a busca por novas tecnologias que proporcionem a diminuição da demanda dos recursos naturais, podendo assim contribuir para que não haja a falta desses recursos, preservando os mesmo por mais tempo, garantindo as gerações futuras água de boa qualidade e a consciência de preservação do meio ambiente. REFERÊNCIAS ABNT - ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS.NBR 13969: Tanques sépticos: unidades de tratamento complementar e disposição final dos efluentes líquidos: projeto, construção e operação. Rio de Janeiro, NBR Elaboração de projetos hidráulico-sanitários de estações de tratamento de esgotos sanitários. Rio de Janeiro, AWWA. Reuse - American Water Works Association. Disponível em: Acesso em: agosto de CONAMA (Conselho Nacional Do Meio Ambiente) Resolução n. 357, de 17 de março de Disponível em: < >. Acesso em: agosto de FIORI, S. Avaliação qualitativa e quantitativa do potencial de reúso de água cinza em edifícios residenciais multifamiliares. Dissertação (Mestrado). Universidade de Passo Fundo, HESPANHOL, I. Potencial de reúso de água no Brasil: agricultura, industria, município e recarga de aquíferos. In: MANCUSO, P. C. S.; SANTOS, H. F. Reúso de águas. São Paulo: Manole, IZOTTON, Cristina. REÚSO URBANO DE ÁGUAS PARA FINS NÃO POTÁVEIS. Trabalho de Conclusão de Curso. Engenharia Civil, Universidade de Passo Fundo, UPF, JORDÃO, E. P.; PESSOA, C. A. Tratamento de esgotos domésticos. Rio de Janeiro: Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental, LIMA, L. A. Irrigação de projetos paisagísticos e campos esportivos. Departamento de Engenharia. Universidade Federal de Lavras. Disponível em: Acesso em: novembro de 2015 LUNARDI, D. C.; OSORIO, L. M. S.; BARROS, V. N. V.; Estudo de viabilidade técnica, econômica e ambiental na implantação de um sistema de reúso em edifícios corporativos Estudo de caso. Projeto de formatura. Escola Politécnica da Universidade de São Paulo USP, São Paulo, XX Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos 6

7 SCORTEGAGNA, V. Contribuições para o estabelecimento de padrões para águas de reúso através da análise de risco Dissertação (Mestrado em Engenharia) - Programa de Pós-graduação em Engenharia, Universidade de Passo Fundo, Passo Fundo, SINDUSCON - SP. Conservação e reúso de água em edificações. São Paulo. Prol Editora Gráfica, VON SPERLING, M. Introdução à qualidade das águas e ao tratamento de esgotos. In: Princípio do tratamento biológico de águas residuárias. Vol ed. Belo Horizonte: Departamento de Engenharia Sanitária e Ambiental, UFMG, USEPA. Unites States Environmental Protection Agency. Guidelines for Water Reuse. EPA/600/R- 12/618 Washington, DC, USA. 640p Disponível em: < Acesso em: agosto de XX Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos 7