TRATAMENTO DE ESGOTO DOMÉSTICO POR DISPOSIÇÃO NO SOLO. SPSD / DVSD - Sandra Parreiras Pereira Fonseca

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2 TRATAMENTO DE ESGOTO DOMÉSTICO POR DISPOSIÇÃO NO SOLO SPSD / DVSD - Sandra Parreiras Pereira Fonseca

3 TRATAMENTO X CUSTOS FONTE: Von Sperling (1997).

4 INTRODUÇÃO Tipos de tratamento de esgoto por disposição no solo

5 INTRODUÇÃO Tipos de tratamento de esgoto por disposição no solo; Eficiência do tratamento versus uso na agricultura; Legislação Vigente.

6 Avaliação do uso da biomassa gerado para alimentação de ruminantes; OBJETIVOS Eficiência do Tratamento do esgoto bruto por disposição no solo; Monitoramento da qualidade de água do lençol freático; Detectar as alterações físicas e químicas ocorridas no solo, submetido à contínua aplicação de esgoto bruto. Uso de águas residuárias na fertirrigação de culturas;

7 MATERIAL E MÉTODOM Metodologia de dimensionamento (EPA, 1981 e 1984). Método CRREL Método UCD Método empírico - USEPA Método convencional Opção de metodologia ( Irrigação por faia).

8 FONTE: Adaptado de EPA (1981) e EPA (1984) *. Tabela 1 - Parâmetros de projeto para o período de aplicação oito a doze horas por dia e freqüência de cinco dias Tratamentos Preliminar Decantadores, fossa séptica Lagoa de estabilização Lodo ativado, Filtro biológico, RAFA, Taa de Escoamento Superficial ( cm.d -1 ) Taa de aplicação ( m 3.h -1.m -1 ) 0,9 3,0 0,03-0,24 (2,0 7,0) * (0,07 0,12) * 1,4 4,0 0,08 0,12 (2,0 8,5) * (0,08-0,14) * 1,3 3,3 0,03 0,10 (2,5-9,0) * (0,09 0,15) * Comprimento da faia (m) ,8-6,7 0,10 0,20 (3,0 10) * (0,11 0,17) * 30-35

9 MATERIAL E MÉTODOM CONCEPÇÃO E PARÂMETROS DE PROJETO População atendida; Vazão disponível; Qualidade da água residuária para fertirrigação de culturas; (PESCOD, FAO 47), (EPA,1981), (COPAM n o 10/86). Escolha da área; Escolha da cultura - (OMS, 1981 e PEREIRA,1998).

10 MATERIAL E MÉTODOM CONCEPÇÃO E PARÂMETROS DE PROJETO EPA (1981 e 1984) Taa de aplicação. Comprimento e declividade. Período e freqüência de aplicação. WALKER e SKOGERBOE (1987) e SOARES (1998) Vazão mínima de distribuição. Velocidade de infiltração básica.

11 MATERIAL E MÉTODOM CARACTERIZAÇÃO DO SOLO DA ETE Classe do solo (OLIVEIRA et al., 1992). Classificação tetural e permeabilidade (EMBRAPA, 1997). Características químicas - MO, ph, P, K, Ca, Mg, Potencial redo/ctc (EMBRAPA, 1997). VIB do solo (BERNARDO, 1995). Curva de retenção de água no solo (BERNARDO, 1995).

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13 PROJETO TRATAMENTO PRELIMINAR PT F12 2% q3 F11 101,00 CERCA DE PROTEÇÃO Dn100mm 2,0 F9 F8 F7 F10 20,0 2% 2% q2 RG q2 Dn100mm RG RG 102,20 SECAGEM DO CAPIM 100,40 F4 2% 2% 20,0 F3 F2 F1 2,0 F6 F5 2% RG RG q1 P4 q1 RG q1 q2 Dn75mm 101,60 PORTÃO BARRACO P1 P2 P3 PASSARELAS F - FAIXAS REDE COLETORA F11 E F12 - FAIXAS TESTEMUNHAS LINHA DE DISTRIBUIÇÃO q1 = 0,36 m3/h/m VAI P/ REDE UFV VEM DA EEE CAPIM COASTCROSS RG - REGISTROS P - POÇOS PT - POÇO TESTEMUNHA q2 = 0,24 m3/h/m q3 = SEM ESGOTO LINHA DE RECALQUE ESCALA - 1:400

14 IMPLANTAÇÃO: Sistematização (BERNARDO, 1995) Plantio (REZENDE et al., 1996)

15 IMPLANTAÇÃO: Estabelecimento da Forragem

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17 MONITORAMENTO DA ETE Vazão de entrada e saída. Coleta (SILVA, 1977). Análises: Físico-químicas e biológicas - ph, temperatura, sólidos sedimentáveis e suspensos, e CE; - DBO, DQO, NTK, Fósforo; e - coliformes totais e fecais-e.coli (APHA,1998 e COPASA).

18 Tabela 2 - Condições operacionais da ETE Parâmetros Taa de aplicação Unidade avaliados 0,36 m 3.h -1.m -1 0,24 m 3.h -1.m -1 Vazão aplicada L.s -1 0,20 ± 0,00 a 0,13 ± 0,00 b Vazão de saída L.s -1 0,08 ± 0,00 a 0,04 ± 0,02 b Taa de Escoamento Superficial cm.dia -1 14,10 ± 0,16 a 9,12 ± 1,03 b Tempo detenção min 24,0 ± 2,32 a 43,00 ± 8,88 b VIB cm.h -1 1,05 ± 0,42 a 0,85 ± 0,40 a Volume percolado % 59,00 ± 0,12 a 72,00 ± 0,15 a Volume escoado % 41,00 ± 0,12 a 28,00 ± 0,15 a FONTE: Adaptado FONSECA (2000).

19 Tabela 3 - Características físicas, químicas e biológicas do efluente do tratamento preliminar e do escoamento superficial Parâmetro avaliados Unidade Efluente do tratamento por Afluente escoamento superficial das faias 0,36 m3.h -1.m -1 0,24 m 3.h -1.m -1 ph 7,0 a 7,3 c 7,3 a 7,6 a 7,6 a 7,6 b Sólidos suspensão ml. L -1 9 c CE ds.m -1 0,557 c DQO mg.l c DBO mg.l c < 0,1 a < 0,1 a (99,8%) (99,8%) 0,525 a 0,498 b (5,7%) (10,9%) 310 a 263 a (56,7 %) (63,2%) 157 a 137 a (53,9%) (61,2%) CF E.coli NMP/100mL a a a FONTE: Adaptado FONSECA (2000).

20 Figura 1 - Variação temporal da concentração da Demanda Bioquímica de Oigênio (DBO) do efluente do tratamento preliminar e das faias % Concentração da DBO (mg/l) /2 9/3 28/3 16/4 5/5 24/5 12/6 1/7 20/7 8/8 27/8 15/9 80% 60% 40% 20% Data Efluente tratamento preliminar Efluente tratado q = 0,36 m3/h/m Efluente tratado q = 0,24 m3/h/m % remoção q = 0,36 m3/h/m % remoção q = 0,24 m3/h/m 0%

21 MANEJO DA FORRAGEIRA Coleta e corte. (REZENDE et al., 1996). Análises: bromatoquímica e digestibilidade in vitro (SILVA, 1990). Aspectos sanitários - Coliformes totais e fecais- E.coli e Taenia saginata (APHA, 1988).

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24 1E+03 Coliformes fecais - E. coli (NMP/grama de forragem) 1E+02 1E+01 1E+00 Sistema operando Após 1 hora paralisado 16 horas 7 dias sem 3 dias feno 12 dias sem esgoto esgoto feno 17 dias feno 24 dias feno Período de avaliação Faias sem esgoto Faias q = 0,36 m3/h/m Faias q = 0,24 m3/h/m Figura 02 - Contagem de Coliformes fecais - E.coli na forragem verde e fenada do capim-coastcross.

25 Tabela 4 - Composição químico-bromatológica e digestibilidade in vitro da matéria seca do capim-coastcross tratado com e sem esgoto doméstico bruto. Tratamentos MS (%) PB (%) P (%) DIVMS (%) dag.g Sem esgoto 37,55 a 9,82 b 0,15 b 0,24 m 3.h -1.m -1 22,51 b 17,81 a 0,32 a 72,21 a 0,36 m 3.h -1.m -1 22,66 b 19,22 a 0,32 a 70,89 70,96 a a Tratamentos Ca (%) Mg (%) Na (%) K (%) dag.g Sem esgoto 0,62 a 0,18 a 0,30 a 1,84 a 0,24 m 3.h -1.m -1 0,50 a 0,18 a 0,34 a 2,08 a 0,36 m 3.h -1.m -1 0,56 a 0,18 a 0,39 a 1,92 a FONTE: Adaptado FONSECA (2000).

26 Tabela 5 - Características químicas das amostras do solo da classe Podzólico Vermelho-Amarelo câmbico, antes e após aplicação do esgoto no solo por 10 meses. Características ph em água K trocável Ca 2+ trocável Mg 2+ trocável Unidade Ptotal mg.dm -1 - mg.dm -1 mg.dm -1 mg.dm -1 Profundidade FONTE: Adaptado FONSECA (2000). Taa de aplicação 0,36 m 3.h -1.m -1 0,24 m 3.h -1.m -1 Antes Após Antes Após ,7 5,7 5,6 6, ,3 5,3 5,6 5, ,6 22,6 3,2 14, ,8 9,3 1,3 6, ,28 3,02 2,28 2, ,27 1,77 1,6 1, ,75 0,74 0,82 0, ,57 0,47 0,60 0,47

27 Umidade em peso (dag.kg -1 ) y = 41,819-0,3753 R 2 = 0, y = 36,791-0,3025 R 2 = 0,9862 y = 35,674-0,298 R 2 = 0,9932 Sem esgoto Faias q = 0,36 m 3.h -1.m -1 Faias q = 0,24 m 3.h -1.m -1-0,01-0,03-0,1-0,3-1 -1,5 + Potencial m atricial, MPa Figura 03 - Curva de retenção de água no solo à profundidade de cm.

28 MONITORAMENTO DO LENÇOL FREÁTICO Análises: OD (método do permanganato de potássio), ph (método eletrométrico), CE (Condutivimetro) e coliformes totais e fecais - E.coli (Método do enzimático), Nitrato (Método do eletrodo) - (APHA, 1998 e normas da Copasa). Nível d água do lençol freático.

29 cm /11 1/12 31/12 30/1 1/3 31/3 30/4 30/5 29/6 29/7 28/8 27/9 27/10 26/11 26/12 Tempo (dias) Poço 1 Poço 2 Poço 3 Poço 4 média (poços 1, 2, 3 e 4) Poço testemunha Figura 04 - Variação diária do nível d água dos poços de observação.

30 120 Coliformes Fecais - E. Coli ( NMP/100 ml) /11 21/12 20/1 19/2 21/3 20/4 20/5 19/6 19/7-20 Data PT PC 01 PC 02 PC 03 PC 04 Figura 5 - Contagem do número de coliformes totais e fecais - E.coli na água do lençol freático dos poços locados próimo a área de tratamento por escoamento superficial.

31 Figura 06 - Variação temporal da concentração de Oigênio Dissolvido nos poços de observação locados próimo das faias de tratamento de esgoto. Oigênio Dissolvido ( mg.l -1 ) 4,5 3,5 2,5 1,5 0,5-0,5 13/1 3/2 24/2 17/3 7/4 28/4 19/5 9/6 30/6 21/7 Data Poço 01 Poço 02 Poço 03 Poço 04 Poço testemunha

32 6,5 6,0 ph 5,5 5,0 4,5 13/1 3/2 24/2 17/3 7/4 28/4 19/5 9/6 30/6 21/7 Data Poço Testemunha Poço 01 Poço 02 Poço 03 Poço 04 Figura 07 - Variação temporal do ph nos poços de observação locados próimo das faias de tratamento de esgoto.

33 Condutividade Elétrica ( ds/cm -1) 80,0 70,0 60,0 50,0 40,0 30,0 20,0 10,0 13/1 3/2 24/2 17/3 7/4 28/4 19/5 9/6 30/6 21/7 Data Poço Testemunha Poço 01 Poço 02 Poço 03 Poço 04 Média Figura 08 - Variação temporal da condutividade elétrica nos poços de observação locados próimo das faias de tratamento de esgoto.

34 CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES De maneira geral o sistema é eficiente e atende a Deliberação Normativa COPAM n o 010/86; Desenvolvimento de novas metodologias de dimensionamento; Há possibilidade de recarga das águas freáticas com a aplicação do esgoto no solo, sem contaminado por coliformes totais e fecais-e.coli, ressalva o acompanhamento de nitrato pelo método do escoamento superficial. dimensionamento;

35 CONCLUSÕES CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES As alterações das características físico químicas do solo foram benéficas para a cultura e o solo; O esgoto pode ser utilizado na fertirrigação de forrageira sem as práticas especiais de controle da salinidade, com acompanhamento; A forragem quando fertirrigado com esgoto doméstico é possível o uso na alimentação de ruminantes, com acompanhamento de patógenos (E.coli e Taenia Saginata).

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