DISPOSIÇÃO DE EFLUENTES DE ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE ESGOTOS NO SOLO: UMA TÉCNICA DE REÚSO DE ÁGUAS Carlos Alberto Ferreira Rino* Engenheiro Químico (UNICAMP, 1990). Mestre em Engenharia Química (UNICAMP, 1996). Especialista em Engenharia de Controle da Poluição (USP, 1999), Gestão Ambiental (USP, 2000) e Engenharia de Saneamento Básico (UFSCar, 2001). Diretor da empresa V.C. Treinamento, Consultoria e Projetos Ambientais S/C Ltda. João Sérgio Cordeiro Universidade Federal de São Carlos Endereço (*) : Rua Gustavo Maciel 30-65 Apto 71, CEP 17017-230, Bauru - SP - Brasil - Tel: (14) 227-3671 - e-mail: carlosrino@uol.com.br RESUMO A disposição no solo de efluentes de Estação de Tratamento de Esgotos é uma técnica de reúso de águas. O reúso é uma pratica não muito difundida no Brasil, devendo ser incentivada principalmente em locais de escassez de água para o consumo humano. Utilizada com critérios, esta técnica possibilita a liberação da água dos mananciais para usos onde há necessidade de uma qualidade melhor. Este trabalho apresenta um levantamento dos processos de aplicação de efluentes no solo, um resumo dos principais trabalhos de pesquisa desenvolvidos no Brasil e a metodologia desenvolvida pela SABESP na cidade de Lins/SP, onde uma parte do efluente final da Estação de Tratamento de Esgotos está sendo utilizada para irrigação das culturas de milho e de café, dentro do Projeto de Reúso de Efluentes Sanitários para Uso Agrícola, utilizando-se a técnica de irrigação por gotejamento. Este projeto subdivide-se em dois: Desinfecção dos efluentes do sistema de Lagoas de Estabilização e Aplicação de efluentes do sistema de Lagoas de Estabilização desinfetados em fertirrigação. Conclui-se que a disposição de efluentes tratados no solo pode trazer algumas vantagens: é uma forma de reutilização da água; apresenta benefícios econômicos, ambientais e sociais; é considerada um tratamento adicional para estações de tratamentos de esgotos; é uma técnica de controle de poluição das águas. Espera-se que novos trabalhos sejam desenvolvidos de modo a serem apresentados parâmetros sanitários bem definidos. Palavras Chave: Efluentes de ETEs, Disposição no solo, Reúso de águas. INTRODUÇÀO Os esgotos sanitários constituem-se na principal fonte poluidora de grande parte dos rios brasileiros, notadamente aqueles próximos aos centros urbanos. De acordo com o IBGE Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística, 65% das internações hospitalares de crianças menores de 10 anos estão associadas à falta de saneamento básico. Em 1997, segundo o Ministério da Saúde, morreram 50 pessoas por dia no Brasil vitimadas por enfermidades relacionadas à falta de saneamento básico. Destas, 40% eram crianças de 0 a 4 anos de idade (citado no Relatório Incorporação da Coleta, Tratamento e Disposição do Esgoto Sanitário na Agenda de Prioridade dos Municípios Brasileiros ). De acordo com Relatório elaborado pela Secretaria Especial de Desenvolvimento Urbano da Presidência da República (2001), referente ao ano de 2000, cerca de 54,9 milhões de um total de 137,7 milhões da população urbana brasileira é servida por esgotamento sanitário, ou seja, apenas 39,9 % da população urbana do Brasil possui rede coletora de esgotos em suas residências. Em relação ao volume de esgotos gerados, cerca de 55,0 % são coletados e cerca de 26,0 % recebem algum tipo de tratamento. 1
A disposição no solo de efluentes de Estação de Tratamento de Esgotos é uma técnica de reúso de águas. Outros usos destes efluentes incluem a piscicultura e o reúso por indústrias. O reúso é uma pratica não muito difundida no Brasil, devendo ser incentivada principalmente em locais de escassez de água para o consumo humano. Utilizada com critérios, esta técnica possibilita a liberação da água dos mananciais para usos onde há necessidade de uma qualidade melhor. OBJETIVOS Os objetivos deste trabalho são: realizar um levantamento dos processos de aplicação de efluentes no solo: irrigação, infiltração/percolação e escoamento à superfície; apresentar um resumo dos principais trabalhos de pesquisa desenvolvidos no Brasil; apresentar a metodologia a ser desenvolvida pela SABESP na Estação de Tratamento de Esgotos (ETE) de Lins/SP. MÉTODOS DE DISPOSIÇÃO DE ESGOTOS NO SOLO Os esgotos podem ser aplicados ao solo de modo a depurá-los, fundamentalmente, por um dos seguintes processos: irrigação, infiltração/percolação e escoamento à superfície (Paganini, 1997). IRRIGAÇÃO: A irrigação com despejos residuários pode ser definida como a descarga controlada do efluente sobre o solo com a finalidade de suportar o crescimento de plantações. Assim, os esgotos são aplicados em solos cobertos por vegetação com o objetivo de auxiliar a agricultura ou a silvicultura. A irrigação pode ser executada fundamentalmente por meio de três sistemas distintos de aplicação: por aspersão, por sulcos, por inundação e por gotejamento. INFILTRAÇÃO: Esse processo é similar aos filtros intermitentes de areia, onde a maior porção dos esgotos infiltra-se no solo, ou a ele incorpora-se, embora uma parte evapore diretamente à atmosfera. Tanto quanto na irrigação, a aplicabilidade da infiltração rápida depende de o solo apresentar uma camada espessa acima do lençol freático, mais do que naquele método, entretanto são exigidas grandes permeabilidades e boas características de drenagem, para que se tornem viáveis as elevadas taxas de aplicação normalmente empregadas. ESCOAMENTO À SUPERFÍCIE: Recomendado para terrenos que apresentam baixa permeabilidade, o método de escoamento superficial também pode ser perfeitamente utilizado para solos com maior porosidade. No processo de tratamento de esgotos por escoamento à superfície, o afluente do tratamento é lançado na parte superior de um plano inclinado por meio de aspersores ou através de tubos perfurados, sendo que a parcela líquida efluente é recolhida na parte inferior através de canais de drenagem que transportam o líquido tratado ao corpo receptor. TRABALHOS DE PESQUISAS DESENVOLVIDOS UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ (UFC): Uma pesquisa desenvolvida pela UFC em Fortaleza, utilizou o efluente tratado pelo processo de filtro biológico (Mota, 2000). O efluente foi irrigado em pequenas áreas plantadas com sorgo. Para comparação, outras áreas plantadas com sorgo receberam a irrigação com água captada de poços. Os teores de proteína no grão e na palha do sorgo foram maiores quando ocorreu a irrigação com esgoto tratado. Uma segunda pesquisa utilizou a técnica em três culturas: sorgo, algodão e capim elefante. Conclui-se que as culturas de algodão e sorgo adaptaram-se melhor no solo irrigado com efluentes da ETE. UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE (UFRN): Este trabalho, desenvolvido no âmbito do PROSAB Programa de Pesquisa em Saneamento Básico, utilizou o efluente tratado de um sistema de tratamento anaeróbio (tanque séptico e filtro anaeróbio). O método utilizado de disposição no solo foi o escoamento subsuperficial e a cultura utilizada foi a de milho (Lucas Filho et al., 2001). Concluiu-se que houve uma boa eficiência na remoção de coliformes fecais, a produção de biomassa foi de 17 a 24 % maior e os rendimentos foram significativamente superiores. COMPANHIA DE ÁGUA E ESGOTO DE BRASÍLIA (CAESB): Este trabalho apresenta os sistemas em que ocorre a técnica de disposição no solo de efluentes tratados, em Brasília-DF. Nestes casos, não ocorre a irrigação de culturas. O autor menciona as principais vantagens da técnica: o crescimento de vegetação herbácea e o aumento da biodiversidade local e a proteção dos córregos a jusante das ETEs (Sampaio et al., 2001). 2
REÚSO AGRÍCOLA NA ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE ESGOTOS DE LINS/SP O município de Lins possui cerca de 63.000 habitantes e é o mais importante da bacia hidrográfica do Rio Dourado, afluente do Rio Tietê, e encontra-se localizado na região centro-oeste do estado de São Paulo, a cerca de 440 quilômetros da capital. Em 1997, a SABESP Companhia de Saneamento Básico do Estado de São Paulo implantou uma Estação de Tratamento de Efluentes constituída por um conjunto de 3 lagoas anaeróbias e facultativas, operando em paralelo (sistema australiano). A figura 1 apresenta uma vista aérea do sistema de lagoas. Figura 1. Estação de Tratamento de Esgotos de Lins. Figura 2. Início do preparo do solo (fev/2001). O efluente final atualmente é lançado no Córrego Campestre, atendendo a legislação ambiental vigente no estado de São Paulo. Avaliação realizada na Estação, apresentou um efluente final com DBO de 56 mg/l e coliformes fecais com número mais provável em 100 ml de 1,96 x 10 5 (Rino e Silva, 1998). Uma parte do efluente final está sendo utilizada para irrigação das culturas de milho e de café, dentro do Projeto de Reúso de Efluentes Sanitários para Uso Agrícola (SABESP, 2001). Utiliza-se a técnica de irrigação por gotejamento. As culturas estão sendo cultivadas em área de 15.000 m 2, próxima à ETE. As figuras 2 a 4 apresentam fotos das etapas do Projeto, realizadas até o mês de junho de 2002. O projeto de reúso agrícola implantado no município de Lins, subdivide-se em dois subprojetos: Desinfecção dos efluentes do sistema de Lagoas de Estabilização e Aplicação de efluentes do sistema de Lagoas de Estabilização desinfetados em fertirrigação. Até a presente data foram realizados quatro experimentos: Experimento 1. O primeiro experimento foi com o milho, implantada no período de agosto/2001 a janeiro/2002 e os resultados estão sendo tabulados pelos pesquisadores. Serão estudados os efeitos dos diferentes tratamentos de águas residuárias sobre a cultura do milho, verificando-se os aspectos econômicos (desenvolvimento, produtividade, produção de matéria fresca e seca, sintomas de desequilíbrio nutricional e doenças) e sanitários (contaminação por agentes patogênicos). Utilizou-se a irrigação com água potável (testemunha), efluente não desinfetado e efluente desinfetado com três tipos de desinfecção: cloração, radiação ultra-violeta e ozônio. Experimento 2. O segundo experimento iniciou-se em dezembro/2001. Foi estudado o desenvolvimento da cultura de café submetido à aplicação de efluente não desinfetado, com duas funções: reposição de água (irrigação) e fornecimento de nutrientes (fertirrigação). Para cultura de café, é necessário um período experimental mínimo de quatro anos para se obter resultados conclusivos. Experimento 3. Neste experimento está sendo estudado o desenvolvimento do tifiton (forrageira utilizada para produção do feno). A área foi preparada e o plantio realizado no início de fevereiro/2002. 3
Experimento 4. Neste experimento está sendo estudado o desenvolvimento de flores, com a utilização do sistema de hidroponia em estufa. Foram feitas duas aplicações: a primeira com água potável adicionada com fertilizantes e a segunda com efluentes desinfetados com ozônio e adicionados com fertilizantes. Iniciou-se em janeiro/2002. Figura 3. Baia com semeadura de milho (set/2001). Figura 4. Cultura de milho pré-colheita (jun/2002). O Projeto está sendo desenvolvido pelo Prof. Dr. Roque Passos Piveli da Universidade de São Paulo (USP) e faz parte do Programa de Pesquisa em Saneamento Básico (PROSAB), com o apoio do CNPq. CONCLUSÕES/RECOMENDAÇÕES A disposição de efluentes tratados no solo é uma técnica de reúso de águas que, sendo aplicada com critérios, pode trazer algumas vantagens: é uma forma de reutilização da água (devendo ser utilizada largamente em regiões de escassez); apresenta benefícios econômicos, ambientais e sociais; é considerada um tratamento adicional para estações de tratamentos de esgotos (importante para ETEs com problemas com os órgãos ambientais); é uma técnica de controle de poluição das águas. Devido à pequena utilização desta técnica no país, espera-se que novos trabalhos sejam desenvolvidos de modo a serem apresentados parâmetros sanitários bem definidos. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS Incorporação da Coleta, Tratamento e Disposição do Esgoto Sanitário na Agenda de Prioridade dos Municípios Brasileiros. Brasília: 2000. [citado em 05 de abril de 2002] Disponível em <http://www.esgotoevida.com.br>. LUCAS FILHO, M., ANDRADE NETO, C.O., MELO, H.N.S e PEREIRA, M.G. Disposição Controlada de Esgotos em Solo Preparado com Cobertura Vegetal Através do Escoamento Subsuperficial. In: Anais do 21 Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental; 2001 set 16-21; João Pessoa-PB. Rio de Janeiro: ABES Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental. MOTA, S. (organizador) Reúso de Águas A experiência da Universidade Federal do Ceará. Fortaleza: Universidade Federal do Ceará, Centro de Tecnologia, Departamento de Engenharia Hidráulica e Ambiental, 2000. PAGANINI, W.S. Disposição de Esgotos no Solo (Escoamento à superfície). 2 a Edição. São Paulo: Fundo Editorial da AESABESP, 1997. RINO, C.A.F., SILVA, N.L. Avaliação do Córrego Campestre Após a Implantação da ETE do Município de Lins-SP. In: Anais do XXVI Congresso Interamericano de Engenharia Sanitária e Ambiental; 1998 nov 01-05; Lima, Peru. Lima: AIDIS Associación Interamericana de Ingeniería Sanitaria y Ambiental. SABESP Companhia de Saneamento Básico do Estado de São Paulo. Unidade de Negócio Baixo Tietê e Grande. Projeto de Reúso de Efluentes Sanitários para Uso Agrícola. Lins: 2001. SAMPAIO, S.P., SCÁRCULA, F.P e BERNARDES, R.S Avaliação do Desempenho de Sistemas de Tratamento de Esgotos Domésticos no Distrito Federal que Utilizam Processo de Disposição no Solo. In: Anais do 21 Congresso Brasileiro de 4
Engenharia Sanitária e Ambiental; 2001 set 16-21; João Pessoa-PB. Rio de Janeiro: ABES Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental. Secretaria Especial de Desenvolvimento Urbano da Presidência da República SEDU/PR. Instituto de Pesquisa Econômica Aplicada IPEA. Diagnóstico dos serviços de água e esgoto 2000. Brasília, 2001. 5