Fossa Séptica Biodigestora O que é e como funciona
Poluição X
Situação atual Esgotamento Sanitário Na área urbana (~138 milhões de habitantes*): 51,6% da população possuem rede coletora de esgoto 35,3% recebem algum tipo de tratamento; *IBGE, PNAB, 2004
Situação atual Esgotamento Sanitário Na área rural (~29,3 milhões de habitantes 15% da população*): o Rede Coletora + Fossa Séptica 24 % o Fossa rudimentar 40,7% *IBGE, PNAD, 2011.
Fossa negra percolação do chorume contaminação do lençol freático
Contaminação de Poços (Biológica) Porcentagem de amostras com presença de coliformes totais e coliformes fecais. CETESB, 2004
Premissas Tecnologias simples e eficientes Necessitam de poucos insumos externos para resultados adequados Sistemas biológicos (exceto clorador) Harmonização dos sistemas de tratamento com o ambiente (quebra de paradigma) Reciclagem segura de nutrientes e água na agricultura Fácil apropriação pelo agricultor Custos de instalação e manutenção acessíveis
FOSSA SÉPTICA Norma NBR 13969:1997 da ABNT Sistema básico é construído com câmara única (decantação e digestão) Existem sistemas de câmara dupla (decantação seguida de digestão) Saída do efluente é encaminhada para um sumidouro ou vala de infiltração Tempo de Retenção Hidráulica de 1 a 2 dias Efluente tratado não pode ser reciclado sem tratamento posterior
Norma NBR 13969:1997
Norma NBR 13969:1997
Norma NBR 13969:1997
O esgoto sanitário é dividido tecnicamente em duas classes: - Água negra Vaso sanitário contaminação microbiana e carga orgânica lábil (DBO). - Água cinza restante da água da residência (pias, chuveiro, tanque, etc) Contaminação química por óleos, gorduras, graxas, sabões e detergentes.
Lixo x Resíduo X
Histórico Início dos estudos no ano 1999 (Fossa Séptica Biodigestora) Validação da Fossa Séptica Biodigestora e Clorador (Saneamento Básico Rural) Prêmio Fundação BB de tecnologia social (2003) Início dos estudos com biodigestores para pequenas comunidades (2007) Início dos estudos com Jardim Filtrante (2011) Prêmio Mercocidades (2011) 2012 - Unidades instaladas da Fossa Séptica Biodigestora em todo o território nacional (de Macapá a Pelotas, de Rio Branco a Aracajú).
Tratamento do esgoto: Fossa Séptica Biodigestora e Jardim Filtrante Esquema representativo do sistema de tratamento de esgoto proposto.
Fossa Séptica Biodigestora Vantagens - Sistema de tratamento de esgoto sanitário rural, evitando a contaminação de água e solo por coliformes fecais. - Este sistema também produz um efluente orgânico para utilização em plantas perenes. - Custo acessível e instalação e manutenção simples. Prêmio Fundação Banco do Brasil de Tecnologia Social -2003 Prêmio Mercocidades - 2011
Fossa Séptica Biodigestora Como funciona? - Trata somente esgoto do vaso sanitário; - biodigestão anaeróbia; - Inoculante: 5 litros de esterco bovino; - Casa com até 5 pessoas (como é modular, pode ser facilmente redimensionado) Válvula de retenção Caixa 1 Caixa 2 Caixa 3
Fossa Séptica Biodigestora - Custo aproximado de material: R$ 1500,00 - Efluente tratado pode ser utilizado no solo como fertilizante Válvula de retenção Caixa 1 Caixa 2 Caixa 3
Moléculas Orgânicas Complexas I Bactérias Hidrolíticas Acidogênicas II Bactérias Heteroacetogênicas Ácidos orgânicos, Compostos neutros H 2 e CO 2 IIIa Bactérias Metanogênicas Utilizando H 2 e CO 2 Acetato IIIb Bactérias Metanogênicas Utilizando CH 3 COOH H 2 O + CH 4 CO 2 + CH 4
Por que utilizar esterco bovino? Inocula bactérias que aceleram a biodigestão Melhora o processo de biodigestão Retira odores desagradáveis do sistema
Por que utilizar esterco bovino? Bactérias presentes no rumem bovino (RUIZ, 1992) Tipos de Bactérias Celulolíticas Hemicelulolítica Pectinolíticas Amilolíticas Ureolíticas Nomes Bacteróides succinogenes, Ruminococus flavefaciens, Ruminococus albus, Ruminococus Butyrivibrio fibrisolvens Butyríbrio fibrisolvens, Bacteróide ruminícola, Ruminococus sp. Butyvíbrio fibrisolvens, Bacteróides ruminícola, Lachnospira multiparus, Succinivibrio dextrinosolvens, Treponema bryantii, Streptococus bovis Bacteróide amylophilus, Streptococus bovis, Succimimonas Amylolitica, Bacteróide ruminícola Succinivibrio dextrinosolvens, Selenomonsas sp., Bacteróide ruminícola, Ruminococus bromii, Butivibrio sp., Treponema sp.
Análise do efluente Análises físico-químicas do efluente Ponto de Coleta OD (mg L -1 ) OD (%) Temperatura ( C) pe (mv) Condutividade (ms cm -1 ) 1 0,05 0,50 16-27 -30 1,91 3 0,05 0,50 16-27 -3 2,74
Instalação Módulos de fermentação Módulo de armazenamento
Fossa Séptica Biodigestora Saída Entrada Detalhe do interior de um dos módulos de fermentação. Foto de Valentim Monzane
Vedação das caixas da Fossa Séptica Biodigestora com borracha macia. Foto de Valentim Monzane.
Válvula de retenção Instalação
A B a) Válvula de retenção de PVC. Foto de Lucas Domingues, b) Desenho esquemático da válvula de retenção de Valentim Monzane.
Instalação Tês de Inspeção
Tê de inspeção. Foto de Valentim Monzane.
Instalação Chaminés de alívio de pressão
Fossa Séptica Biodigestora com destaque para sistema de alívio de gases. Foto de Valentim Monzane.
~20 dias* Efluente tratado Adubo orgânico * Tempo de retenção hídrica
Aspecto do efluente gerado -Líquido - sem odores -Não procria baratas, escorpiões, etc. -Valores admissíveis de coliformes termotolerantes (0 a 10 4 UFC/100 ml)
Alguns parâmetros de eficiência da fossa séptica biodigestora DBO 5,20 60% Coliformes termotolerantes: 95% Sólidos suspensos totais: 90 % N total: 20% Odores: ausentes
Turbidez (FTU) 75 70 65 60 55 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 Variação de turbidez nos pontos de amostragem, em cada coleta 1 2 3 Coletas P1 P2
Fossa Séptica Biodigestora Coliformes Totais na entrada: 10 5 10 7 UFC* / 100 ml Coliformes Totais na saída: 10 3 10 4 UFC / 100 ml Coliformes Termotolerantes ** na entrada: 10 5 10 6 UFC / 100 ml Coliformes Termotolerantes na saída: 10 1 10 4 UFC / 100 ml Unidade Formadora de colônia. ** Antigamente conhecidos como coliformes fecais.
Parâmetros físico-químicos das amostras de efluente da última caixa Parâmetros 2O3 3O3 2B3 3B3 2FSC3* CONAMA 430/2011 ph 8,05 8,14 8,67 8,61 7,73 6-9 DQO* (mgo 2 L -1 ) 638 576 605 528 252 - DBO 5 * (mgo 2 L -1 ) 411 344 191 316 153 120 N-NO 3 (mgn L -1 ) 0,86 2,02 0,66 3,27 3,31 - N-NH 4 (mgn L -1 ) 562 517 517 427 269 20 N.Total (mgn L -1 ) 614 672 568 541 287 - Fosfato Total (mgpo 4-3 L -1 ) Óleo / Graxa L -1 ) (mg 32 12 78 7 14-44 34 67 28 39 70 SST* (mg L -1 ) 96 117 134 130 66 SSV* (mg L -1 ) 88 89 122 120 64 SSF* (mg L -1 ) 8 28 12 10 2 Condutividade (ds cm -1 5,35 4,24 4,63 2,98 2,62 ) * Amostras: O Sistema inoculado com esterco ovino, Fazenda Morro Verde; B Sistema inoculado com esterco bovino, Sítio Aparecida; FSC Fazenda Santa Cândida (inoculante esterco bovino) ; os números iniciais 2, 3 referem-se, respectivamente à ordem das coletas (07/2006 e 10/2006). DQO Demanda Química de Oxigênio; DBO 5 Demanda Bioquímica de Oxigênio; SST Sólidos Suspensos Totais; SSV Sólidos Suspensos Voláteis; SSF Sólidos Suspensos Fixos. **Para lançamento em corpos d água classe 2
Análise do Efluente Macro e micronutrientes solúveis Ca 2+ mg/l Mg 2+ mg/l PO 4 3- mg/l K + mg/l S 2- mg/l Cu 2+ mg/l Fe (II) e (III) mg/l Mn 2+ mg/l Zn 2+ mg/l Na + mg/l Al 3+ mg/l 50 70 20-30 15-50 65-100 4-3 0,05 0,1 0,40 0,80 0,20 0,30 0,10 0,30 60-90 0,12 0, 50 *Amostra digerida em meio acidificado (HNO3) em microondas e banho de areia. Análise realizada na Embrapa Pecuária Sudeste
Ponto 1 Ponto 5 4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 Número de Onda (cm -1 ) Ácido Húmico - Solo Matéria Orgânica - Efluente
Escolha do local
Local Local seco Abaixo do nível da tubulação Próximo à residência Preferencialmente cavar manualmente
Onde não dá para usar a fossa séptica biodigestora? Separação das águas se mostrar muito difícil Onde não houver água disponível (ex. semiárido) Onde o lençol d água subterrâneo for muito raso nível máximo a, pelo menos, 1 m abaixo do fundo das caixas. Áreas alagáveis Onde a única fonte de descarte do efluente for um córrego (a não ser que autorizado) Falta de acesso a esterco de ruminante
Vantagens da fossa séptica biodigestora Reciclagem da água e nutrientes na agricultura Não há a necessidade do uso de caminhões limpa-fossa (não acumula lodo) Não há necessidade de limpeza dos sistemas instalados Manutenção cotidiana muito simples (esterco fresco uma vez por mês e retirada do efluente) Material para construção é facilmente encontrado
Divulgação Folder Revista em Quadrinhos Vídeo Perguntas e respostas cnpdia.sac@embrapa.br
EM QUE LUGARES A FOSSA SÉPTICA BIODIGESTORA CHEGOU? Fundação Cargill/USAID 29 unidades Outros Parceiros Fundação BB 2873 MDA-Incra unidades Centro Paula Souza USP UFSCar Embrapa UFTo UFTPr IFBA EMATERs Pref. Mun. São Carlos Dossel CATI Ambiental Inst. 2765 Trata Brasil Comitê unidades Guandú...
A FOSSA PREMIADA (Saneamento Básico Rural) -Prêmio Fundação Banco do Brasil de Tecnologia Social - 635 Tecnologias 6 premiadas Ano: 2003 -Prêmio Mercocidades de Ciência e Tecnologia - 27 inscritos 3 o Lugar - Ano 2011
wilson.lopes-silva@embrapa.br