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

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

TRATAMENTO X CUSTOS FONTE: Von Sperling (1997).

INTRODUÇÃO Tipos de tratamento de esgoto por disposição no solo

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

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;

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).

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) 35-45 30 35 45 2,8-6,7 0,10 0,20 (3,0 10) * (0,11 0,17) * 30-35

MATERIAL E MÉTODOM CONCEPÇÃO E PARÂMETROS DE PROJETO População atendida; Vazão disponível; Qualidade da água residuária para fertirrigação de culturas; (PESCOD, 1992 - FAO 47), (EPA,1981), (COPAM n o 10/86). Escolha da área; Escolha da cultura - (OMS, 1981 e PEREIRA,1998).

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.

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).

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

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

IMPLANTAÇÃO: Estabelecimento da Forragem

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).

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).

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 -1 715 c DBO mg.l -1 340 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 1 10 7 a 9 10 6 a 8 10 6 a FONTE: Adaptado FONSECA (2000).

Figura 1 - Variação temporal da concentração da Demanda Bioquímica de Oigênio (DBO) do efluente do tratamento preliminar e das faias. 500 100% Concentração da DBO (mg/l) 450 400 350 300 250 200 150 100 50-18/2 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%

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).

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.

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 -1 ------------------------------- 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 -1 ------------------------------- 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).

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 0-10 5,7 5,7 5,6 6,6 50-60 5,3 5,3 5,6 5,3 0-10 4,6 22,6 3,2 14,4 50-60 1,8 9,3 1,3 6,6 0-10 126 49 97 36 50-60 64 66 88 64 0-10 2,28 3,02 2,28 2,66 50-60 1,27 1,77 1,6 1,41 0-10 0,75 0,74 0,82 0,71 50-60 0,57 0,47 0,60 0,47

Umidade em peso (dag.kg -1 ) 45 40 35 30 25 20 15 y = 41,819-0,3753 R 2 = 0,9686 + 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 50-60 cm.

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.

180 160 140 120 100 cm 80 60 40 20 0-20 1/11 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.

120 Coliformes Fecais - E. Coli ( NMP/100 ml) 100 80 60 40 20 0 21/11 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.

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

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.

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.

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;

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).