PROPOSTA DE IMPLANTAÇÃO DE UNIDADE TRATAMENTO DE EFLUENTE SANITÁRIO PARA GERAÇÃO DE ÁGUA DE REUSO NO PRÉDIO DA UNIVERSIDADE SALVADOR

Transcrição

1 ISSN PROPOSTA DE IMPLANTAÇÃO DE UNIDADE TRATAMENTO DE EFLUENTE SANITÁRIO PARA GERAÇÃO DE ÁGUA DE REUSO NO PRÉDIO DA UNIVERSIDADE SALVADOR Gisele de Oliveira Curvello, Mariana Lima Marins (UNISUAM; UNIFACS) Resumo: Este trabalho de pesquisa visa propor a implantação de uma unidade de tratamento de efluente sanitário a ser implantado no Prédio de Aulas 06 da UNIFACS. O estudo é uma sugestão de extensão do Projeto Interno de Consumo Consciente (PICC) promovido pela Universidade Salvador, cuja proposta está ligada à sustentabilidade dos recursos hídricos através da conscientização da população quanto à importância do uso racional. O tratamento de água residuária proposto corrobora o projeto com o uso eficiente da água através do seu reaproveitamento nos prédios da universidade. Palavras-chaves: Água de reuso, reuso de água para fins não potáveis, estação de tratamento, gestão de recursos hídricos

2 1. Introdução Segundo o World Business Council for Sustainable Development WBCSD (2005), a água doce equivale a menos de 3% de toda água do mundo, sendo o restante constituído por água do mar e não potável. Mais de 2,5% destes 3% está congelada na Antártica, no Ártico e em geleiras, não estando disponível para uso humano. Assim sendo, todas as necessidades de água doce do homem e dos ecossistemas dependem de 0,5% de toda água doce disponível no planeta (WBCSD, 2005). Estes 0,5% de água doce encontram-se em aquíferos subterrâneos, em reservatórios construídos pelo homem para armazenamento sob a forma de chuva, em lagos naturais e em rios. Desta forma, identifica-se que não é que o mundo esteja ficando sem água, o problema é que a água não está sempre disponível na forma, quando e onde o homem precisa. O clima, variações sazonais, secas e enchentes contribuem para condições locais extremas. O aumento da população vem intensificando a pressão sobre as fontes de água. De acordo com Bergkamp (2009), a população mundial crescerá em 40% ou 50% nos próximos 50 anos. Este aumento populacional, somado à industrialização e à urbanização, provocará uma demanda maior de água que terá sérias consequências para o meio ambiente. Além das projeções, já é realidade segundo a ONU (2012) que 1,6 bilhão de pessoas vivem em região com escassez absoluta de água; 828 milhões de pessoas vivem em condições de favela, faltando serviços básicos como água potável e saneamento; 80% de doenças em países em desenvolvimento são causados por água não potável e saneamento precário, incluindo instalações de saneamento inadequadas e mais de 80% da água residual não é coletada ou tratada. No caso do Brasil, segundo a ANA (2011), 3.059, ou 55% dos municípios brasileiros poderão sofrer com déficit no abastecimento de água até 2105 se não forem realizados investimentos prioritários em sistemas de produção de água ou em novos mananciais. Para restabelecer o equilíbrio entre oferta e demanda de água e garantir a sustentabilidade do desenvolvimento econômico e social é necessário que métodos e sistemas alternativos modernos sejam convenientemente desenvolvidos e aplicados (ANA, 2005). 2

3 De acordo com ANA (2010), acredita-se amplamente que os projetos de desvio hídrico são caros, ineficientes e ambientalmente destrutivos. Os administradores de recursos hídricos estão à procura de uma fonte de água que seja à prova de estiagens. Nesse sentido, reúso, reciclagem, gestão da demanda, redução de perdas e minimização da geração de efluentes se constituem, em associação às práticas conservacionistas, nas palavras-chave mais importantes em termos de gestão de recursos hídricos e de redução da poluição. 2. Descrição da situação-problema A água, elemento natural antes considerado inesgotável, é uma fonte indispensável à sobrevivência e desenvolvimento de uma sociedade. O constante aumento da população mundial compromete diretamente a disponibilidade deste recurso e já faz realidade casos de escassez. Citam-se também como fatores agravantes da situação a falta de saneamento básico nas cidades que despejam seus resíduos sem tratamento no meio ambiente e a ausência de políticas rigorosas que evitem tal descaso. Apesar de já ser notável a conscientização das pessoas quanto à importância do consumo racional, a água potável ainda é utilizada de forma negligenciada. A mesma água que é utilizada na preparação de alimentos, na higienização pessoal e também para beber, é usada para fins que não precisariam obrigatoriamente ser potáveis, como lavagem de carros, calçadas, irrigação de jardins e descarga de vasos sanitários (MARINS & CURVELLO, 2012). Frente a essas questões, e tendo em vista a preocupação e o comprometimento da Universidade Salvador UNIFACS quanto ao uso sustentável dos recursos naturais, torna-se interessante uma extensão do Programa Interno de Consumo Consciente PICC já institucionalizado na Universidade, através da implantação de um sistema de tratamento e reuso de águas residuárias nos seus prédios. Além de ser um projeto de sustentabilidade e eco eficiência, a significante redução no consumo de água potável dará ainda mais notoriedade ao PICC e mais incentivo à outras instituições a seguirem o mesmo exemplo, podendo incentivar até mesmo à população na busca por tecnologias de baixo custo, alta eficiência e facilidade de operação para implantação em suas residências. 3. Objetivos 3.1 Objetivo Geral Este estudo tem como objetivo propor a adoção de um projeto de reuso de água à Universidade Salvador através da construção de uma compacta planta de tratamento que além de 3

4 promover uma série de melhorias ambientais à sociedade poderá servir como um laboratório de ensino, pesquisa e extensão para os alunos dos cursos de graduação e pós-graduação da Universidade, principalmente de Engenharia Civil, Química e Ambiental. 3.2 Objetivos específicos a) Definir local para instalação da planta de tratamento; b) Caracterizar o efluente a ser tratado através de revisão bibliográfica; c) Apresentar possíveis destinações para água tratada produzida e assim classificar o tipo de reuso proposto diante de revisão bibliográfica; d) Identificar os principais padrões internacionais e orientações nacionais adotados quanto à qualidade da água de reuso para os fins propostos; e) Comparar algumas tecnologias de tratamento existente e identificar quais poderiam ser compatíveis com a estrutura da Universidade. 4. Metodologia No que tange a forma de abordagem, de acordo com Silva & Menezes (2001), esta pesquisa pode ser classificada como qualitativa porque é baseada na interpretação dos fenômenos e na atribuição de significados não necessariamente traduzidos em números. Já quanto aos seus objetivos a pesquisa apresenta caráter exploratório, na medida em que é baseada em estudo de caso e envolve levantamento bibliográfico. 4.1 Técnicas de coleta e análise de dados Pesquisa bibliográfica Foi desenvolvida a partir de material publicado anteriormente constituído principalmente de livros e artigos científicos na área de reuso de água. Foi essencial para classificar o tipo de reuso proposto neste trabalho como reuso urbano para fins não potáveis e para caracterizar o efluente sanitário a ser tratado. Além disso, a consulta à bibliografia como Norma Técnica Brasileira NBR /97, OMS, USEPA, foram essenciais para conhecer quais são os critérios e limites de qualidade microbiológica adotada como diretrizes por esses órgãos e assim auxiliar à Universidade estudada quanto à adoção da proposta sugerida neste trabalho. Pesquisa de campo 4

5 Segundo Moresi (2003), na coleta de dados por meio de pesquisa de campo o objetivo é obter informações sobre determinado problema, consistindo na observação de fatos ou fenômenos tal como ocorrem espontaneamente. Esta etapa foi essencial para conhecer as instalações dos diversos Campus da UNIFACS possibilitando avaliar qual seria o melhor local para instalação da Unidade de tratamento. Foi também, durante a etapa de pesquisa de campo que foi possível determinação do consumo estimado de água potável gasto com irrigação dos jardins e áreas verdes situados no PA6 do Campus Rio Vermelho. Entrevista Na visão de Marconi & Lakatos (2009), a entrevista é uma conversação efetuada face a face que proporciona ao entrevistador coletar, verbalmente, a informação necessária. A fim de se obter informações sobre a área de extensão de áreas verdes e jardins do PA6 em metros quadrados, rotina de irrigação das áreas verdes, coletar informações de consumo de água potável do Prédio de Aulas 06 a partir de contas de água da Concessionária de abastecimento público, EMBASA, entre outros, foram realizadas entrevistas abertas, ou seja, de forma não estruturada, com a Gerente Administrativa do Campus Rio Vermelho. 5. Resultado do Estudo de Caso 5.1 Apresentação da Universidade e definição do Campus A Universidade Salvador UNIFACS, instituição de ensino superior particular sediada em Salvador, estado da Bahia, foi fundada em 1972 com o nome de Escola de Administração de Empresas da Bahia. A Instituição oferece cursos de Graduação plena e tecnológica, nas modalidades presencial e a distância, e de Pós-graduação lato sensu (Especializações e MBA's) e stricto sensu (mestrados e doutorado) que são credenciados pela Capes - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior. Possui 38 grupos institucionalizados e cadastrados na Plataforma Lattes do CNPq, distribuídos em duas grandes áreas de conhecimento: Engenharia e Ciência da Computação e Ciências Sociais Aplicadas e Humanidades. Além disso, a área de extensão desenvolve projetos que contribuem para a melhoria da condição de vida da comunidade, respeitando e desenvolvendo seus valores. 5

6 Em 2006, preocupada com a conscientização da população quanto à importância da conservação da água, lançou o Programa Interno de Consumo Consciente (PICC), que além de criar cartilhas explicativas sobre à importância do uso racional dos recursos naturais, ilustrada na Figura 01, promove palestras e exibição de filmes com o objetivo de incentivar o hábito do consumo responsável, sobretudo com relação à água. Figura 01: Cartilha de Consumo Consciente do PICC. Fonte: UNIFACS. A UNIFACS possui sete Campus em Salvador: Campus Federação, Campus Iguatemi, Campus Costa Azul, Campus Paralela e Campus Rio Vermelho; e um campus em Feira de Santana. Ao realizar inspeção local em cada uma das unidades de Salvador concluiu-se que o melhor local para instalação de uma planta de tratamento de efluente seria no Prédio de Aulas 6 do Campus Rio Vermelho conhecido como PA6, ilustrado na Figura 02, pois é o local que apresenta maior área livre disponível, de aproximadamente 150m 2 - ilustrada na Figura 03. Além disso, o local é destacado da área de circulação de pedestres e tráfego de carros, o que garante maior segurança tanto às pessoas quanto aos equipamentos. Figura 02: PA6 Campus Rio Vermelho Fonte: 6

7 Figura 03: Área livre disponível no PA6 Campus Rio Vermelho Fonte: Arquivo pessoal 5.2 Caracterização do efluente a ser tratado Uma vez definido o local de instalação da planta de tratamento identificaram-se as principais atividades do PA6 a fim de se ratificar que o esgoto gerado na Universidade de fato tratava-se de água residuária doméstica, não acontecendo nenhuma atividade industrial no local que alterasse tais características. Apesar de tratar-se de um efluente gerado em âmbito comercial, visto que a Universidade trata-se de um estabelecimento de ensino particular, a bibliografia trata como água residuária doméstica o esgoto proveniente de residências, comércio e instituições públicas devido as suas similaridades. Segundo Philippi Júnior (2005), em geral, as águas residuárias domésticas contêm aproximadamente 99,9% de água e 0,1% de sólidos, o qual é composto por sólidos orgânicos (proteínas, carboidratos e lipídeos), sólidos inorgânicos (amônia, nitrato, ortofosfatos) e microrganismos (bactérias, fungos, protozoários, vírus, dentre outros). Afirma-se que, dos 0,1% dos sólidos presentes na água residuária, cerca de 70% é matéria orgânica constituída de proteínas, carboidratos, gorduras, óleos, ureia, fenóis, etc. A quantidade de matéria orgânica é medida através da Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO), onde se mede na realidade a quantidade de oxigênio necessária para estabilizar a matéria orgânica com a cooperação de bactérias aeróbias. Além das características físicas e químicas acima mencionadas, biologicamente, estão presentes nas águas residuárias, microorganismos como bactérias, fungos, protozoários, vírus e algas. Inclusive os organismos do grupo coliforme são indicadores de poluição de origem humana. A composição típica do esgoto sanitário bruto está disposta nas Tabelas 01 e 02, sendo divididas de acordo com a concentração elevada, média e baixa. 7

8 Característica Forte Médio Fraco DBO 5,20 (mg/l) DQO (mg/l) Carbono Org. Total (mg/l) Nitrogênio Total NTK (mg/l) Nitrogênio Orgânico (mg/l) Nitrogênio Amoniacal (mg/l) Fósforo Total (mg/l) Fósforo Orgânico (mg/l) Fósforo Inorgânico (mg/l) Cloreto (mg/l) Sulfato (mg/l) Óleos e Graxas (mg/l) Tabela 01: Características físico-químicas típicas de esgoto sanitário Fonte: Adaptado de Metcalf & Eddy (2003) Característica Valor Médio Bactérias Totais (/100mL) 400 Coliformes Totais 1000 (NMP/100mL) Coliformes Fecais 290 (NMP/100mL) Estreptococus Fecais 85 (NMP/100mL) Salmonella Typhosa (/100mL) 35 Cistos de protozoários (/100mL) 50 Vírus (/100mL) 15 Ovos de helmintos (/100mL) 05 Tabela 02: Características biológicas típicas de esgoto sanitário Fonte: Adaptado de Metcalf & Eddy (2003) Pelo fato da caracterização da água residuária ter sido feita através de revisão bibliográfica uma vez que não se dispôs de laboratórios para análises físico-químicas específicas nesta primeira 8

9 etapa do estudo foram atribuídas as concentrações máximas dos parâmetros físico-químicos ao efluente a ser tratado, sendo, portanto, a composição do esgoto sanitário do Prédio de Aulas 6 do Campus Rio Vermelho considerada como forte. Na falta de um hidrômetro que registrasse o volume de efluente sanitário gerado pelo PA6, calculou-se este valor por meio do conceito de vazão de retorno. Segundo Philippi Júnior (2005), a vazão de esgotos domésticos se situa em torno de 80% da quantidade de água distribuída no abastecimento, ou seja, para cada cem litros de água consumida, serão gerados oitenta litros de esgotos. Com base neste conceito, primeiramente extraiu-se da conta de água do PA6 emitida pela EMBASA, Empresa Baiana de Água e Sanemaneto, os dados mensais de consumo de água do prédio nos meses de Março a Novembro de 2013, reunidos na Tabela 03. MÊS CONSUMO (m 3 ) Março 290 Abril 211 Maio 257 Junho 240 Julho 349 Agosto 143 Setembro 173 Outubro 176 Novembro 149 Tabela 03: Consumo de água potável no PA6 Campus Rio Vermelho. Posteriormente calculou-se uma média aritmética desse consumo que é de aproximadamente 221 m 3 /mês. Média = ( )/9 = 220,89 Como já mencionado, o volume de esgoto gerado é estabelecida por 80% da quantidade de água consumida, resultando, portanto em um volume de 176,8 m 3 de água residuária por mês. 5.3 Destinação da água tratada De acordo com Lavrador Filho (1987 apud Mancuso & Santos, 2003), reuso de água é o aproveitamento de águas previamente utilizadas, uma ou mais vezes, em alguma atividade humana para suprir as necessidades de outros usos benéficos, inclusive o original. Pode ser direto ou indireto. Segundo a Organização Mundial da Saúde, WHO (1973 apud Mancuso & Santos, 2003): Reuso indireto: ocorre quando a água já usada, uma ou mais vezes para uso doméstico ou industrial é descarregada nas águas superficiais ou subterrâneas e utilizadas novamente a jusante, de forma diluída; Reuso direto: é o uso planejado e deliberado de esgotos tratados para certas finalidades como irrigação, uso industrial, recarga de aqüífero e água potável. 9

10 Westerhoff (1984 apud Mancuso & Santos, 2003) classifica reuso de água em duas grandes categorias: potável e não potável desmembradas nas modalidades abaixo descritas: Reuso potável direto: quando o esgoto recuperado, por meio de tratamento avançado, é diretamente reutilizado no sistema de água potável. Reuso potável indireto: caso em que o esgoto, após o tratamento, é disposto na coleção de águas superficiais ou subterrâneas para diluição, purificação natural e subseqüente captação, tratamento e finalmente utilizado como água potável. Reuso não potável para fins agrícolas: o objetivo precípuo é a irrigação de plantas alimentícias, tais como árvores frutíferas, cereais, etc e plantas não alimentícias, tais como: pastagens e forrações, além de ser aplicável para dessedentação de animais; Reuso não potável para fins industriais: abrange os usos industriais de refrigeração, águas de processo, água para utilização em caldeiras; Segundo WBCSD (2005) apesar do volume de água utilizado na indústria apresentar significativa variação de um tipo para o outro, a indústria, depois da agricultura, é o segundo maior usuário de água. Reuso não potável para fins recreacionais: classificação reservada à irrigação de plantas ornamentais, campos de esporte, parques e também para enchimento de lagoas ornamentais, recreacionais,etc; Reuso não potável para fins domésticos: são os casos de reuso de água para regra de jardins residenciais, para descargas sanitárias e utilização desse tipo de água em grandes edifícios; Mancuso & Santos (2003) complementa as modalidades de reuso não potável em mais três tipos: Reuso não potável para manutenção de vazões: a manutenção de vazões de cursos de água promove a utilização planejada de efluentes tratados visando a uma adequada diluição de eventuais cargas poluidoras a eles carreadas, incluindo-se fontes difusas, além de propiciar uma vazão mínima na estiagem; Reuso não potável para aqüicultura: consiste na produção de peixes e plantas aquáticas visando à obtenção de alimentos e/ou energia, utilizando-se os nutrientes presentes nos efluentes tratados; 10

11 Reuso não potável para recarga de aqüíferos subterrâneos: pode ser de forma direta, pela injeção sob pressão, ou de forma indireta, utilizando-se águas superficiais que tenham recebido descargas de efluentes tratados a montante. Mais popularmente conhecido, o reuso urbano para fins não potáveis engloba o tipo de reuso não potável para fins recreacionais e para fins domésticos da nomenclatura de Westerhoff (1984). Desta forma, segundo Mancuso & Santos (2003), os maiores potenciais de reuso são os que empregam esgotos tratados para: irrigação de parques e jardins públicos, centros esportivos, campos de futebol, quadras de golfe, jardins de escolas e universidades, gramados, árvores e arbustos decorativos ao longo de avenidas e rodovias; irrigação de áreas ajardinadas ao redor de edifícios públicos, residenciais e industriais; reserva de proteção contra incêndios; sistemas decorativos aquáticos tais como fontes e chafarizes, espelhos e quedas d água; descarga sanitária em banheiros públicos e em edifícios comerciais e industriais; lavagem de trens e ônibus; controle de poeira em obras de execução de aterros, terraplanagens, etc; construção civil, incluindo preparação e cura de concreto e para estabelecer umidade ótima em compactação de solos. Este estudo sugere que a água de reuso produzida pela planta de tratamento a ser instalada no PA6 seja utilizada como reuso urbano para fins não potáveis primeiramente por envolverem menores riscos que o reuso para fins potáveis e por requererem tecnologias de menor custo de aquisição e operação para este fim. Uma das opções seria a utilização da água de reuso para irrigação de aproximadamente 40 m 2 de áreas verdes e jardins do PA6. Considerando a rotina de irrigação do Prédio, o consumo de água potável atualmente para este fim é de 1.440L/mês. Apesar do foco deste estudo ser o de propiciar o uso sustentável dos recursos hídricos, estimular o uso racional de água de boa qualidade e fomentar processos de ensino e pesquisa com a instalação desta planta de tratamento, de acordo com a estrutura tarifária da concessionária de abastecimento público de água disponível em: o volume de água calculado corresponde a R$ 20,92 que somado a taxa de esgoto cobrada pela concessionária 11

12 totaliza um valor de R$37,66 que poderia ser economizado ao se utilizar a água de reuso produzida pela estação de tratamento a ser instalada conforme proposta deste estudo. Ao utilizar ainda esta mesma água de reuso para lavagem de pisos do Prédio, a economia seria ainda maior. Figura 04: Parte das áreas verdes do PA6 Campus Rio Vermelho Fonte: Arquivo pessoal Uma segunda opção de utilização da água seria o aproveitamento em bacias sanitárias e mictórios que devido ao maior consumo de água para este fim, resultaria em maior economia de consumo de água potável e recurso financeiro. 5.4 Identificação dos padrões de qualidade para os fins propostos Considerando-se que, inicialmente, deve-se priorizar o reúso de efluentes após a utilização de procedimentos, no mínimo, simplificados para o ajuste de alguns parâmetros de qualidade como, por exemplo, o valor do ph e a concentração de microrganismos, é necessário avaliar qualitativa e quantitativamente o efluente disponível na instalação após o seu tratamento. Desta forma foi feita uma avaliação dos requisitos de qualidade exigidos para a aplicação que se pretende, para a partir de então buscar tecnologias de tratamento que enquadreos efluentes nos padrões requeridos. Somente desta forma, o efluente pode ser encaminhado, nas condições em que se encontra da estação de tratamento até o ponto em que será utilizado. Os esgotos sanitários podem conter os mais variados organismos patogênicos e em concentrações elevadas. Faz-se imprescindível, portanto a utilização de águas servidas acompanhada de algumas medidas de controle, tal como: ações de proteção ao trabalhador que lida com este efluente. Além da adoção de práticas sanitárias e ambiental, visando minimizar os impactos negativos (PROSAB, 2006). 12

13 No Brasil, ainda não há normalização específica para os sistemas de reúso da água. O que se tem praticado é a adoção dos padrões internacionais ou mesmo a adoção de orientações técnicas produzidas por instituições privadas (CREA-PR, 2010 apud Almeida, 2011). Para o caso do efluente ser utilizado para irrigação de jardins, a Organização Mundial de Saúde (OMS) sugere um padrão de 200CTer100mL -1 (WHO, 1989 apud PROSAB, 2006), onde CTer quer dizer coliformes termotolerantes, o que pressupõe a tolerância à presença de patógenos em alguma densidade. Para uma melhor conclusão quanto aos requisitos e avaliação dos padrões exigidos para utilização em descargas sanitárias foram pesquisadas outras fontes, até mesmo internacionais USEPA A USEPA - United States Environmental Protection Agency é uma instituição norte americana responsável pela definição dos critérios gerais de qualidade microbiológica para o reuso a serem adotados nos EUA. Esta instituição define diretrizes específicas para usos urbanos de esgotos sanitários conforme Tabela 04. O que define as duas categorias: usos urbanos restritos e irrestritos é o grau de restrição de acesso ao público (controle da exposição) e, consequentemente, as exigências de tratamento e o padrão de qualidade de efluentes. Tipo de irrigação e cultura Processo de tratamento Qualidade do efluente Usos urbanos irrestritos de Turbidez: < 2NTU irrigação (campos de esporte, Coliforme termotolerante parques, jardins e cemitérios) e (CTer): não detectável (3) usos ornamentais e paisagísticos em áreas com acesso irrestrito ao DBO: < 10mg/L público, descarga de toaletes, Secundário + filtração + ph: entre 6.0 e 9.0 combate a incêndios, lavagem de desinfecção veículos, limpeza de ruas e Organismos patogênicos: outros usos com exposição não detectável similar. Cloro residual total: > (1) (2) 1mg/L Usos urbanos restritos de irrigação (parques, canteiros de rodovias, etc) e usos ornamentais e paisagísticos em áreas com acesso controlado ou restrito ao público, abatimento de poeiras em estradas vicinais, usos na construção (compactação do solo, abatimento da poeira, preparação da argamassa e Secundário + desinfecção Turbidez: < 2NTU Coliforme termotolerante (CTer): 200CTer 100mL - 1(4) DBO: < 30mg/L ph: entre 6.0 e 9.0 SST: < 30mg/L 13

14 concreto). Cloro residual total: > 1mg/L Tabela 04: Diretrizes da USEPA para usos urbanos de esgotos sanitários. Fonte: USEPA (2004 apud PROSAB, 2006). (1) Cloro residual total após tempo de contato mínimo de trinta minutos. (2) Residuais ou tempo de contato mais elevados podem ser necessários para a garantia de inativação de vírus e parasitas. (3) Em situações de maior controle da exposição admite-se tratamento secundário + desinfecção e CTer < mL -1 (4) Desinfecção mais rigorosa (< 14 CTer100mL -1 ) em situações de menor controle da exposição. Por tratamento secundário entende-se aquele capaz de produzir efluentes com DBO e SST < 30mg/L (USEPA, 2004 apud PROSAB, 2006). Desta forma, conclui-se que o processo de tratamento indicado para o esgoto a ser utilizado para irrigação das áreas verdes ou nas bacias sanitárias e mictórios do PA6 conforme sugere este estudo, segundo a USEPA (2004), deve ser composto por sistema de tratamento secundário seguido de filtração e desinfecção e atender a qualidade do efluente exigido para o uso urbano irrestrito de irrigação NBR /97 Na legislação brasileira existe a NBR /97 da Associação Brasileira de Normas Técnicas ABNT cujo título é Tanques sépticos Unidades de tratamento complementar e disposição final dos efluentes líquidos Projeto, construção e operação. A NBR /97 foi elaborada para oferecer aos usuários do sistema local de tratamento de esgotos, que têm tanque séptico como unidade preliminar, alternativas técnicas consideradas viáveis para proceder ao tratamento complementar e disposição final do efluente deste. Entretanto devido a crescente pressão demográfica, uma das alternativas para contornar este problema é, segundo a Norma,o reuso de esgoto contemplando, portanto ao longo de sua descrição o planejamento do sistema de reuso. De acordo com a NBR /97, no caso do esgoto de origem essencialmente doméstica ou com características similares, o esgoto tratado deve ser reutilizado para fins que exigem qualidade de água não potável, mas sanitariamente segura, tais como irrigação dos jardins, lavagem dos pisos e dos veículos automotivos, na descarga dos vasos sanitários, na manutenção paisagística dos lagos e canais com água, entre outros. Quanto ao grau de tratamento necessário, a NBR /97 define algumas classificações e seus respectivos valores de parâmetros para esgotos conforme Tabela

15 Classes Parâmetros Observações Classe 1 - Lavagem de carros e outros usos que requerem o contato direto do usuário com a água, com possível aspiração de aerossóis pelo operador, incluindo chafarizes. Classe 2 - Lavagens de pisos, calçadas e irrigação dos jardins, manutenção dos lagos e canais para fins paisagísticos, exceto chafarizes. Classe 3 - reuso nas descargas dos vasos sanitários. Classe 4 - reuso nos pomares, cereais, forragens, pastagens para gados e outros cultivos através de escoamento superficial ou por sistema de irrigação pontual. Turbidez: < 5NTU Coliforme fecal: inferior a 200 NMP/100mL SDT: < 200mg/L ph: entre 6.0 e 8.0 Cloro residual: entre 0,5 mg/l e 1,5 mg/l Turbidez: < 5NTU Coliforme fecal: inferior a 500 NMP/100mL Cloro residual: superior a 0,5 mg/l Turbidez: < 10 NTU Coliforme fecal: inferior a 500 NMP/100mL Coliforme fecal: inferior a NMP/100mL Oxigênio dissolvido: acima de 2,0mg/L Tabela 05: Utilização da água Nesse nível, serão geralmente necessários tratamento aeróbio (filtro aeróbio submerso ou LAB) seguido por filtração convencional (areia e carvão ativado) e, finalmente, cloração. Podese substituir a filtração convencional por membrana filtrante. Nesse nível é satisfatório um tratamento biológico aeróbio (filtro aeróbio submerso ou LAB) seguido de filtração de areia e desinfecção. Pode-se também substituir a filtração por membranas filtrantes. Normalmente, as águas de enxágue das máquinas de lavar roupas satisfazem a este padrão, sendo necessário apenas uma cloração. Para casos gerais, um tratamento aeróbio seguido de filtração e desinfecção satisfaz a este padrão. As aplicações devem ser interrompidas pelo menos 10 dias antes da colheita. Fonte: Adaptado de ABNT NBR /97. Conforme pode ser observado, a NBR /97 exige requisitos distintos de qualidade para utilização da água de reuso em irrigação de jardins e utilização em bacias sanitárias. Deste forma, este estudo preconiza a utilização do mais restritivo, ou seja, enquadramento na Classe 2. 15

16 Quanto ao tratamento a ser utilizado, a NBR corrobora as considerações da USEPA descritas no item anterior de que deve ser feito tratamento biológico seguido de filtração de areia e desinfecção para atendimento tanto à irrigação quanto utilização em bacias sanitárias. 5.5 Sugestões de tecnologias de tratamento Uma vez definidas a caracterização do efluente, a aplicação e os requisitos de qualidade, o sistema de tratamento da água residuária a ser implantada deverá ser definido analisando as operações unitárias mais apropriadas e visando à remoção de compostos ou redução das suas concentrações aos níveis acima tabelados. Este estudo não tem como objetivo definir uma única tecnologia de tratamento ou definir a ideal, mas excluir alternativas inviáveis considerando todos os parâmetros acima discutidos e apresentar sugestões mais adequadas. Como identificado, o processo de tratamento indicado para os fins sugeridos neste estudo deve ser composto por sistema de tratamento secundário seguido de filtração e desinfecção. Entretanto, antes de passar para o tratamento secundário, existem dois níveis de tratamento: o preliminar e primário. O tratamento preliminar consiste na remoção de poluentes grosseiros que possam danificar os equipamentos ou prejudicar a eficiência dos processos. Usualmente são feitos através de gradeamento. A grade de barras é responsável pela remoção dos sólidos grosseiros que apresentam características similares ao lixo urbano e podem ocasionar problemas nos dispositivos de recalque e transporte dos esgotos e nas unidades de tratamento subsequentes. No tratamento primário, a remoção é voltada para a parte dos sólidos em suspensão sedimentáveis, além de tratar parte da matéria orgânica. Para tal, utilizam-se operações unitárias físicas como peneiramento e sedimentação. Um dos dispositivos utilizados para tal é o chamado desarenador. O material mineral contido nos esgotos, de maior densidade que a água, sedimenta nestas unidades e o material retido pode ser removido manualmente ou mecanicamente. A remoção da matéria orgânica dissolvida e os sólidos em suspensão restantes e dissolvidos se dá no tratamento secundário, onde serão utilizados processos biológicos, tais como lagoas de estabilização, lodos ativados, filtro biológico e digestão anaeróbica. Para a escolha do tratamento secundário mais adequado, tem-se como prioridade um processo com alta eficiência na remoção de DBO, sólidos suspensos e coliformes fecais. Entretanto não pode-se deixar de considerar, a maior limitação deste projeto especificamente que está na área disponível para receber a unidade de tratamento, pois é limitada em aproximadamente 16

17 150 m 2 conforme apresentado no item 5.1. Além disso, é importante que o sistema seja de fácil operação para que não haja a necessidade de contratação de mão de obra especializada o que oneraria ainda mais o custo da estação. Dessa forma, elimina-se de imediato os tratamentos por lagoa de estabilização ou aeradas, processo que envolve a utilização de um aerador em lagoas com o objetivo de fornecer oxigênio, alcançando elevadas eficiências de remoção de matéria orgânica. Apesar de significarem baixo custo de implantação e facilidade de operação e manutenção, só são encontradas em locais onde o custo da área é baixo, pois esse processo requer grandes extensões de terreno devido ao seu elevado tempo de retenção hidráulica. Outra tecnologia excluída como alternativa para apresentação à Universidade é a do sistema de lodos ativados, pois apesar de bastante utilizado para tratamento de águas residuárias gera uma boa produção de lodo além de significar alto consumo de energia elétrica para aeração. Segundo Moruzzi (2008) para que a viabilidade se concretize deve-se ter como premissa que, sob o ponto de vista energético, a demanda do sistema de reúso não deve superar aquela prevista em sistemas de tratamento e distribuição de água. Apresentam-se, portanto, dentre as tecnologias mais adequadas no caso específico deste estudo: o Reator UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket) e o Filtro Biológico Percolador visto que aceitam o efluente sanitário bruto conforme caracterização realizada neste estudo e apresentam eficiência de remoção conforme Tabela 06 atendendo aos padrões de qualidade estabelecidos sobretudo para DBO e coliformes fecais. EFICIÊNCIA (%) Processo de DBO Coliformes tratamento SST Fósforo Total Total Fecais UASB Filtro Biológico Percolador Tabela 06: Processos de Tratamento Fonte: Adaptado de Azevedo, Julio César Rodrigues. O Reator UASB é uma tecnologia de tratamento biológico de esgotos baseada na decomposição anaeróbia da matéria orgânica. Consiste em uma coluna de escoamento ascendente, composta de uma zona de digestão, uma zona de sedimentação, e o dispositivo separador de fases gás-sólido-líquido. O esgoto aflui ao reator e após ser distribuído pelo seu fundo, segue uma 17

18 trajetória ascendente, desde a sua parte mais baixa, até encontrar a manta de lodo, onde ocorre a mistura, a biodegradação e a digestão anaeróbia do conteúdo orgânico. Através de passagens definidas, o esgoto alcança a zona de sedimentação. (CESA/UFRJ, 2014). São compactos e consistem em tanques cilíndricos verticais. Esta tecnologia representa uma grande evolução na área da tecnologia anaeróbica, independentemente da natureza, concentração e solubilidade da água residuária. No filtro biológico percolador os esgotos são aplicados na superfície do filtro biológico e escoam, em sentido descendente, através dos espaços vazios existentes no meio suporte. Seguindo a trajetória percorrida, os esgotos entram em contato com a biomassa aderida (biofilme), sendo a parcela solúvel da matéria orgânica decomposta aerobicamente. A matéria orgânica é estabilizada biologicamente pela ação de organismos aeróbios que apresentam capacidade de aderência a um meio suporte inerte (pedras e plástico). O biofilme aderido ao meio suporte cresce à medida que o oxigênio (gradiente de temperatura entre o interior do reator e ambiente externo) e o substrato orgânico são disponibilizados. A indisponibilidade de oxigênio e de substrato para os organismos inicialmente estabelecidos no biofilme causa o seu desprendimento do meio suporte e a formação do floco biológico para posterior remoção no decantador secundário (CESA/UFRJ, 2014). O filtro biológico se destaca pela elevada eficiência na remoção da DBO e baixa área requisitada de instalação, tendo sua construção e operação muito simples, com pouca mecanização. Em contrapartida, os custos de implantação são mais elevados, com necessidade de tratamento e disposição final do lodo gerado. A filtração que pode ser feita com a utilização de um Filtro de Areia oferece garantia sanitária quanto a limitação de 1 ovos de helminto/l presente no efluente e, obtenção de valores de Turbidez inferiores a 5 NTU, também oferece garantia quanto a ausência de (oo)cistos de protozoários. Para desinfecção recomendada pelos padrões de qualidade abordados neste estudo, segundo Ribeiro (2010) existem vários métodos de desinfecção que são divididos em métodos físicos e químicos. Como exemplos de desinfetantes químicos aprovados existe o cloro na forma de gás cloro, soluções de hipoclorito e dióxido de cloro e como exemplo de métodos físicos aprovados têm-se a radiação ultravioleta e o tratamento térmico. 6. Conlusões 18

19 Mediante a pesquisa realizada e os resultados encontrados e analisados verificou-se que há possibilidade de implantação de um sistema de tratamento de águas residuárias para utilização em reuso urbano para fins não potáveis no PA6 do Campus Rio Vermelho da Universidade Salvador. Como principais motivações para Universidade ingressar nesse projeto, destacam-se: Contribuição para melhoria da conservação do meio ambiente; Benefício ambiental alinhado às medidas de conservação dos recursos hídricos através da redução do volume de água captada da rede pública; Extensão do Projeto Interno de Consumo Consciente (PICC) divulgando seu percentual de utilização de água de reuso; Utilizar a estação de tratamento como Centro Experimental para o desenvolvimento de diversas novas pesquisas nas áreas ambiental e de Engenharia; Estreitamento do relacionamento com empresas fornecedoras de tecnologias e equipamentos industriais podendo resultar no desenvolvimento de parcerias e projetos de cooperação; Obter acesso a grandes escalas de experimentação e testes que poderão passar a ser desenvolvidos; Aumento do conhecimento sobre problemas existentes; Incorporação de novas informações nos processos de ensino e pesquisa Capacidade de reprodutibilidade do projeto em futuros novos Campus da Universidade; Ser reconhecida como uma Universidade que utiliza boas práticas na promoção do uso eficiente da água; Servir como um exemplo para projetos de educação ambiental junto à comunidade; Divulgar a imagem da Universidade servindo como exemplo para outras Instituições de ensino a partir do processo ambiental desenvolvido; Diminuir os custos com a conta de água e esgoto; Resolução de um problema localizado; Evitar investimento vultoso em equipamentos que podem vir a ter taxa de utilização baixa, dentre outros. Considerando as vantagens apresentadas, para implementação efetiva da proposta de implementação da unidade de tratamento propõe-se a realização de um estudo de viabilidade econômica. 19

20 Mesmo com investimento inicial para instalação e manutenção da unidade de tratamento a ser utilizado também como centro experimental pela Universidade, entende-se que os ganhos com a implementação desta proposta se sobreporiam a este custo diante a lista de vantagens apresentadas, sobretudo do ponto de visto de conservação dos recursos hídricos. A água de reuso produzida, se não utilizada para bacias sanitárias e mictórios no PA6 do Campus Rio Vermelho, pode ainda ser transportada para ser utilizada na irrigação de jardins e áreas verdes de outros Campus da UNIFACS em Salvador em caminhões pipa específicos e devidamente identificados para este fim. Cabe ressaltar que este é um estudo preliminar baseado na revisão e análise bibliográfica. Se o projeto inicial for aprovado, como sugestão de pesquisas futuras sugere-se a caracterização do efluente sanitário em laboratório para definir com precisão os componentes presentes na água residuária do PA6 do Campus Rio Vermelho da UNIFACS, além da definição exata da tecnologia a ser utilizada no tratamento secundário do efluente. Deve-se ressaltar os aspectos relativos à proteção à saúde, onde foi possível verificar que o estabelecimento de padrões de qualidade seguros e factíveis constituem o principal desafio para a difusão e aplicação de técnicas de reúso. Nesse sentido, vale mencionar que foram enfatizadas somente os aspectos referentes à segurança microbiológica da água de reúso e que aspectos relativos as características físicas e químicas também devem ser considerados. Por fim, cabe ressaltar que a adoção de parâmetros muito restritivos, relacionados ao conceito de risco zero, pode inviabilizar a aplicação de técnicas de reúso ou, por outro lado, induzir a práticas inseguras. Assim, o principal desafio esta em estabelecer parâmetros adequados à realidade local baseado no conceito de risco tolerável. 7. Referências bibliográficas ALMEIDA, Rodrigo Gomes de. Aspectos legais para a água de reuso. VÉRTICES, Campos dos Goytacazes/RJ, v.13, n.2, p , mai/ago, ANA AGENCIA NACIONAL DE ÁGUAS. (2005). Conservação e reuso da água em edificações. São Paulo, ANA AGENCIA NACIONAL DE ÁGUAS. (2010). Atlas Brasil: abastecimento urbano de água: panorama nacional. Brasília: ANA: Engecorps/Cobrape. ANA AGENCIA NACIONAL DE ÁGUAS. (2011). Balanço das Águas. V.1, n.1 Exercício

21 ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS ABNT. NBR 13969: Tanques sépticos Unidades de tratamento complementar e disposição final dos efluentes líquidos Projeto, construção e operação. Rio de Janeiro, BERGKAMP, Ger. [Diretor-geral do Conselho Mundial da Água]. Água: Escassez afetará metade do planeta. Entrevista concedida a IPS em 12/03/2009. CESA/UFRJ Centro Experimental de Saneamento Ambiental, < Acesso em: 19 de março de MANCUSO, Pedro Caetano Sanches. Hilton Felício dos Santos. Reuso de Água. Barueri, SP: Manole, MARCONI, M. A; LAKATOS, E. V. Fundamentos de metodologia científica. 6.ed. São Paulo: Atlas, MARINS, Mariana Lima; CURVELLO, Gisele de Oliveira; CARVALHO, E.B. Tratamento de Águas Residuárias em edifícios: Prédio UNIFACS. Trabalho de conclusão de curso. Salvador, BA, METCALF & EDDY, Inc. Wastewater Engineering: Treatment, Disposal, Reuse. McGraw-Hill International Editions, 3rd ed., New York, MORESI, Eduardo. Metodologia da Pesquisa. Universidade Católica De Brasília UCB. Pró-Reitoria De Pós-Graduação PRPG: Programa De Pós-Graduação Stricto Sensu em Gestão do Conhecimento e Tecnologia da Informação. Brasília DF, março PHILIPPI JÚNIOR, Arlindo (Ed.). Saneamento, saúde e ambiente: fundamentos para um desenvolvimento sustentável. Barueri, SP: Manole, xviii, 842 p. (Coleção Ambiental; 2) ISBN (enc.) PROSAB PROGRAMA DE PESQUISAS EM SANEAMENTO BÁSICO. Tratamento e utilização de esgotos sanitários. Lourdinha Florêncio; Rafael Kopschitz Xavier Bastos; Miguel Mansur Aires (Coordenadores). Rio de Janeiro: ABES, SILVA, E. L. da; MENEZES, E. M. Metodologia da pesquisa e elaboração de dissertação. 3 ed. Florianópolis: Laboratório de Ensino à Distância da UFSC, ONU - ORGANIZAÇÃO DAS NAÇÕES UNIDAS. Rio +20 O futuro que queremos. Fatos sobre Água e Saneamento. Departamento de Informação Pública das Nações Unidas, junho de WBCSD WORLD BUSINESS COUNCIL FOR SUSTAINABLE DEVELOPMENT (2005). Facts and trends Water,