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Volta Redonda/RJ – 03 e 04 de dezembro de 2015

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1 Resumo

As bactérias são “organismos unicelulares microscópicos, que vivem em grandes quantidades

em praticamente todos os ambientes do planeta, desde o mar profundo, até o interior do corpo

humano” e constituem o grupo de maior presença nos tratamentos biológicos de efluentes

(SPERLING, 1996).

O uso tecnológico dessas bactérias para remover (remediar) ou reduzir poluentes no ambiente

é chamado de biorremediação e se mostra muito apto a degradar matérias xenobióticas (alheias

ao ambiente) recalcitrantes (difícil degradação), sendo bastante pesquisado e recomendado pela

comunidade científica para tratamento de ambientes contaminados tais como solos, águas

superficiais, subterrâneas e efluentes industriais (GAYLARDE et al. 2005), constituindo uma

alternativa para eliminação de gorduras geradas pelos restaurantes, que tem como destino as

caixas de gordura e posteriormente, a rede coletora de esgoto.

Em locais pouco atendidos pelos sistemas de coleta e esgoto, o acúmulo do material efluente

oriundo das caixas de gordura, sem tratamento pode causar problemas tais como entupimentos

e posteriormente transbordos, face a solidificação desse material, especialmente em ambientes

de baixa temperatura.

Foi realizado um teste em um restaurante no Rio de Janeiro cujo carro chefe é a venda de galetos

e onde entupimentos e transbordos nas tubulações eram comuns devido a falta de limpeza e

atenção dada a essa área.

A limpeza da caixa de gordura era realizada pelo próprio funcionário do local, com posterior

descarte na rede coletora de esgoto e em situações extremas, o caminhão limpa fossa era

acionado, interrompendo em alguns casos o atendimento do local. Com o uso do tratamento

biológico os serviços do caminhão limpa fossa foram dispensados, uma vez que a gordura

produzida passou a ser praticamente toda consumida ainda na caixa de gordura através do

processo de bioaumentação, o que representou uma redução entre 7,7 e 9,2 litros de gordura

diariamente.

Palavras-Chave: Bioaumentação; caixas de gordura, restaurantes, esgoto

2 Introdução

O crescimento populacional, aliado ao maior número de pessoas que se alimentam fora do lar,

faz com que o mercado de restaurantes esteja em franca expansão em todo país, principalmente

nas grandes capitais que movem a economia no Brasil, dentre elas o Rio de Janeiro (Figura 1).

Mesmo suprindo anseios da sociedade moderna, o crescimento do número de restaurantes gera

uma outra preocupação que é o destino e tratamento dos efluentes gerados, uma vez que a água

é utilizada em praticamente todas as etapas da operação de um restaurante.

Tabela 1. Estimativas das populações para o total do município do Rio de Janeiro.


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Fonte: IBGE, 2012

Observando os impactos diretos ao negócio, a baixa atenção dada à manutenção das caixas de

gordura pode acarretar no surgimento de odores nauseabundos que impregnam o

estabelecimento (HAMKINS, 2006), provocando também surgimento de vetores como insetos

e roedores, além de interferências na operação a qualquer momento, inclusive durante os

horários de pico. Tudo isso pode gerar perda de clientes e degradação da imagem do

estabelecimento.

Segundo dados da Vigilância Sanitária do Rio de Janeiro, as infrações por motivo de asseio

aumentaram em 40% entre 2010 e 2012. Em bares, restaurantes e supermercados da cidade do

Rio de Janeiro o número de interdições aumentou 23% no mesmo período, sendo os principais

motivos a presença de alimentos vencidos, mau cheiro e vetores tais como ratos e baratas

(AGÊNCIA BRASIL, 2013).

O uso de agentes biológicos é uma técnica ainda pouco disseminada no segmento de

restaurantes, preferindo estes, soluções mais rápidas e convencionais tais como remoção por

conta própria, uso de caminhões limpa fossa e até mesmo a inação. Conhecer os estudos

relacionados ao uso de microrganismos e como tal tema vem sendo tratado nos meio acadêmico

pode fornecer o cenário que mostre porque tal tecnologia tem presença insipientes em um

segmento que cresce a cada ano.

Essa artigo tem como objetivo a identificação das possíveis restrições e entraves à implantação

dessa tecnologia em maior escala. Para tal, foram analisados estudos realizados em relação ao

uso de microrganismos na eliminação de gorduras em caixas de gordura de restaurantes.

3 Fundamentação teórica

Para melhor compreensão do tema, é mister elucidar a definição de Gorduras. Jordão e Pessoa

(2009) definem gordura como a matéria graxa, óleos e substância afins presentes no esgoto,

oriundos da preparação de alimentos e à esses elementos, a Water Enviroment Federation

utiliza o termo FOG, que em uma tradução literal significa gorduras (Fats), óleos (Oils) e graxas

(Grease), que são compostos biodegradáveis, solúveis em hexano e formados por longas

cadeias de carbono (HARRIS, 2013), presentes em muitas etapas do processo de transformação

de alimentos, tais como:

• Etapa de preparo dos alimentos;

• Limpeza e descarte de matéria processada:

• Lavagens e desinfecções de rotina em utensílios de cozinha;

• Lavagem de pisos;


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• Rompimento de embalagens com óleos e gorduras (WEF, 2008).

Uma possibilidade para alterar no fluxo de graxas, óleos e gorduras encaminhados a rede

coletora é a adoção, pelos estabelecimentos, de caixas de gordura, que a Norma 8160 (ABNT,

1999) define como “Caixa destinada a conter, na sua parte superior, as gorduras, graxas e óleos,

contidos no esgoto, formando camadas que devem ser removidas periodicamente, evitando que

estes componentes, escoem livremente para a rede coletora, obstruindo a mesma” (ABNT,

1999). Na verdade, a caixa de gordura é um separador, fabricado de modo a diminuir a vazão

das águas (Figura 2). O cálculo para definir o volume ideal da caixa de gordura é: V=2N+20

(ABNT, 1999), onde:

V = Volume da caixa de gordura

N = número de refeições servidas no turno de maior pico

Logo, se um restaurante serve 300 refeições ao dia, o volume ideal da caixa de gordura seria

620 litros

Figura 2. Exemplo de uma caixa de gordura

Fonte: COPASA (2014).

Observa-se correlação entre a quantidade de gordura presente nas redes coletoras e o número

de estabelecimentos comerciais em uma região, mesmo que esses estabelecimentos possuam

caixas de gordura dentro das normas vigentes (HARRIS, 2013) e no caso do segmento de

restaurantes, mesmo que os critérios de engenharia sejam respeitados, há situações que alteram

consideravelmente a quantidade de gordura produzida tais como o fator sazonalidade, aumento

de demanda e até mesmo o tipo de refeição servida. Jordão e Pessoa (2009) orientam que:

“A operação das caixas de gordura resume-se na limpeza periódica e

remoção da gordura retida com finalidade de evitar que o material seja

arrastado com o efluente. Essa limpeza é em função da capacidade de

retenção, a qual não deverá ser utilizada em mais do que 75% de seu

volume”.

Uma grande quantidade de gordura é gerada por carnes gordas quando fritas ou assadas no

forno, cujos utensílios ao serem lavados a temperaturas altas, se desprendem, percorrendo a

superfície interna das tubulações (VEIGA, 2012). Tal expediente elimina a matéria orgânica

gordurosa no ponto inicial, mas à medida que a temperatura cai, se aproximando da temperatura

ambiente, poderá provocar solidificação e entupimentos a jusante.


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Sendo assim, é necessário um tempo de retenção de 3 a 5 minutos para que a maior parte das

partículas cheguem na superfície (NUNES, 1993). As caixas de gordura devem ser divididas

em duas câmaras, uma de retenção, chamada de receptora e outra de saída, chamada de

vertedora (ABNT, 1999).

Uma vez que não haja um elemento separador entre a origem do efluente e a rede coletora, a

gordura, ao cair no sistema, pode se solidificar, com a queda de temperatura (Figura 3),

obstruindo as tubulações (KOBYLINSKI; HUNTER; FITZPATRICK, 2006).

Figura 3 – Obstrução de tubulação por acúmulo de gordura

Fonte: Kobylinski; Hunter; Fitzpatrick (2006)

Face a esse cenário, uma das técnicas que começam a ser utilizadas no segmento de restaurantes

é uso de agentes biológicos (microrganismos) na decomposição das gorduras. A biotecnologia

foi definida pela primeira vez por Karl Ereky, engenheiro húngaro, que em 1914, realizou

trabalhos em um matadouro suíno, em Berlim, sendo descrita como “métodos científicos para

geração de produtos, a partir de matéria com intervenção de microrganismos”

(KRALOVÁNSZKY; FÁRI, 2006).

Nos anos 80, quando as primeiras patentes para um microrganismo direcionado a

biorremediação de petróleo foram liberadas pela Suprema Corte Americana, houve um grande

salto nos estudos relacionados a essa área em diversos segmentos, entre eles a área ambiental

onde até 2005 cerca de 6% da produção científica referente a biotecnologia estava votada a área

ambiental mas no período de 2010 a 2013, observamos cerca de 16% (Figura 3).


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Figura 4 – Número de publicações contendo os temas Biotecnonogia e Biotecnologia na área ambiental

Fonte: SCOPUS (2014)

O uso tecnológico de microrganismos para remover (remediar) ou reduzir poluentes no

ambiente é chamado de biorremediação e se mostra muito apto a degradar matérias xenobióticas

(alheias ao ambiente) recalcitrantes (difícil degradação), sendo bastante pesquisado e

recomendado pela comunidade científica para tratamento de ambientes contaminados tais como

solos, águas superficiais, subterrâneas e efluentes industriais (GAYLARD et al. 2005).

Uma das técnicas de biorremediação é a bioaumentação, que segundo Zawierucha e Malina

(2011), consiste na adição do microrganismo propriamente dito, aumentando a população

bacteriana já existente no sistema, otimizando sua performance

Segundo a base de dados Scopus, mais de 1718 trabalhos forma publicados até o fim de 2014,

sendo 30% dessa produção, oriunda dos Estados Unidos. O Brasil aparece em 11º com 42

publicações sendo o primeiro artigo sobre o tema publicado em 1994 abordando a

bioaumentação em solos contaminados (WEBER JR., W.J.AB; CORSEUIL, H.X.B, 1994) e

nesse contexto a Universidade Federal do Rio Grande do Sul é a líder na produção científica

referente a Bioaumentação, com 10 publicações (SCOPUS, 2014).

Com a análise das publicações, observa-se resultados muito positivos no que tange às técnicas

de bioaumentação, como citado por Fadile et al. (2011), que realizou em laboratório, testes em

efluentes de um restaurante no Marrocos, com consumo de água entre 500³ e 1000m³, servindo

em média 200 refeições ao dia, constatando redução de 83% na Demanda Química de Oxigênio

(DQO) e 81% na quantidade de gorduras. Utilizando interceptores (caixas de gordura), He et

al. (2012) encontrou resultados semelhantes nos efluentes de um restaurante, mas na publicação

consultada não há parâmetros quantitativos.

Wang et al. (2007) conseguiu redução de 50% na DQO do efluente, utilizando a mesma técnica,

porém o separador foi designado utilizando a teoria da cadeia alimentar onde bactérias,


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protozoários e metazoários agiam de maneira independente, mas ao consumir a matéria

orgânica, as bactérias eram digeridas pelos protozoários e metazoários.

Bouchez et al. (2013) analisou um estudo envolvendo manguezais, uma vez que processos

biológicos ocorrem a todo momento nesse local, sendo um dos estudos pioneiros nesse tema,

que utilizou efluentes domésticos de uma vila e os despejou em um manguezal dominado por

Rizophora mucronata mas com resultados pouco conclusivos.

Matsuoka, Miura e Hori (2009) realizaram estudos na caixa de gordura de uma cafeteria em

Nagoya, Japão e abordam a grande preocupação do governo japonês com a geração de gorduras,

a tal ponto de estipularem limites para a geração de tais efluentes, mas há dificuldades em

alcançar tais parâmetros, sendo assim o tratamento biológico tem sido estudado como

alternativa viável.

Bactérias do gênero pseudomonas e bacillus tem sido utilizadas em testes dentro de

laboratórios, mas devido às diferentes condições observadas em campo, seus resultados não

tem sido efetivos, pois o pH observado nas caixas de gordura varia de 5.5 a 6.5 e tais bactérias

tem ação mais lenta em meio ácido (VEIGA, 2013).

Para haver um sistema ambiental economicamente sustentável, é fundamental a integração A

geração de gorduras pode aumentar consideravelmente caso o cardápio do restaurantes seja rico

em carnes, frango ou fast food, como observado em restaurantes na Tailândia onde uma

mudança no cardápio fez com que a concentração de gorduras aumentasse de 730 para 1100

mg / L (HUSAIN et al. 2014).

Chama a atenção o estudo feito por Husain et al. (2014) abordando diversos impactos causados

por entupimentos e extravasamentos nas redes de esgoto, citando Lemus e Lau (2002) que

obtiveram uma redução de 70% nas gorduras oriundas de tubulações, usando a compostagem.

Os mesmos autores, em outro experimento com efluente rico em gorduras oriundas de

restaurantes, com a aplicação de microrganismos, houve redução de mais de 90% nas gorduras

presentes.

4 Método de pesquisa

Foi realizado um teste com um restaurante da Zona Sul do Rio de Janeiro, servindo basicamente

aves em seu cardápio e como ferramenta de obtenção dos dados, foi desenvolvido um

questionário (Figura 5) que foi aplicado in loco diretamente com o responsável pelo

estabelecimento, que no caso foi o Gerente do local. Nesse instrumento, são observados dados

referentes a operação do local (Dados operacionais) e a caixa de gordura e seu tratamento e

todos dados coletados serão agregados em uma base de dados contendo restaurantes do

município do rio de Janeiro para composição sobre o estado da arte no município ainda a ser

formatado.


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Figura 5 – Questionário de levantamento de dados

Fonte: Elaborado pelo autor

Não foram consideradas nesse escopo, análises do efluente, pois houve restrições por parte do

estabelecimento quanto a tal procedimento; logo, foi levado em conta o ponto de vista do

restaurante em relação aos custos envolvidos no processo de limpeza, frequência de

entupimentos e extravasamentos e o destino dado ao efluente, porém iremos buscar amparo na

literatura sobre as reduções de gorduras ocasionadas pelos microrganismos e associar aos

resultados encontrados após aplicação. Com o questionário foi realizado o levantamento do

cenário antes do tratamento da caixa de gordura com microrganismos e outro após o mesmo,

procedendo então para a comparação entre ambos.

Tal estabelecimento apresentava as seguintes características:

Cardápio composto predominantemente por aves (galetos);

300 refeições servidas diariamente em média;

Horário de funcionamento de 10:00 às 00:00;

Constantes entupimentos e extravasamentos (Figura 5);


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Presença de odores e insetos;

Limpeza da caixa de gordura realizada mensalmente por um funcionário do restaurante;

Descarte da gordura na própria rede coletora do outro lado da rua;

Acionamento do caminhão limpa fossa apenas próximo ao transbordo da caixa,

normalmente com frequência mensal;

.

Figura 6 – Aspecto da caixa de gordura de restaurante antes do tratamento biológico

Fonte: Elaboração própria (2014)

Uma cepa de microrganismos do tipo bacilus foi utilizada durante 15 dias corridos, sendo

aplicada nas pias, ralos e diretamente na caixa de gordura, duas vezes ao dia, sempre no início

da manhã e ao final da tarde, por serem períodos de menor movimento. Nessa etapa os

microrganismos são incorporados ao sistema, agindo desde a origem do efluentes até a caixa

de gordura, decompondo as gorduras existentes nesse trajeto.

A avaliação do desempenho do processo foi feita com base na mudança de rotina de limpeza

da caixa de gordura, pelo histórico de entupimentos e extravasamentos e pela frequência de

acionamento do caminhão limpa fossa. Por ser um sistema extremamente dinâmico e com baixo

grau de retenção, a redução de gordura for estimada segundo a eficiência do processo biológico

encontrada na literatura. Sendo assim, considerando o percentual de retenção de gordura de

75% ao percentual de eficiência dos microrganismos de 70%, chegamos a um fator de 0,53. Tal

índice será aplicado ao volume da caixa de gordura, uma vez que o restaurante, somente

acionava o caminhão limpa fossa, próximo ao transbordo.

5 Análise dos Resultados

A partir dos filtros de pesquisa bibliográfica, foram identificados 14 artigos onde em dois casos

observamos de maneira clara resultados consideráveis na redução de gorduras, como citado por

Fadile et al. (2011) e também por Lemus e Lau (2002, apud Husain et al. 2014), cujos


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experimentos em efluentes oriundos de restaurantes reduziram de 70% a 90% as taxas de

gordura presentes.

Os outros artigos contemplaram experimentos feitos em efluentes fora do ambiente de

restaurantes e sem apresentar uma redução percentual que pudesse ser considerada sendo que

em dois casos o artigo não apresentava conteúdo relevante,

O teste realizado no restaurante ocorreu de 4 a 19 de maio de 2015 e ao final de 15 dias de

tratamento de choque, observamos nitidamente a redução na gordura presente no sistema, já

com resultados no que tange a ausência de odores e insetos (Figura 6). Desde o início do

tratamento não houve mais chamados a caminhões limpa fossa.

Figura 7 – Aspecto da caixa de gordura de restaurante após 15 dias de tratamento biológico

Fonte: Elaboração própria (2014)

O restaurante serve em média 400 refeições por dia, logo o volume ideal da caixa de gordura

seria de 820 litros e como havia o acionamento mensal do caminhão limpa fossa, com a caixa

próximo ao transbordo, notamos que a gordura presente no momento da retirada era de 615

litros e ao aplicarmos a eficiência de 70% referente aos microrganismos temos a quantidade de

430 litros de gordura consumida após o período de testes.

6 Conclusões

São poucos artigos aplicados a restaurantes;

A redução de gordura variou de 70% a 90% nos estudos encontrados;

No teste piloto obteve-se redução de 14 litros diários de gordura;

No restaurante não houve mais ocorrências de odores;

Os serviços de o caminhão limpa fossa foram dispensados;

A adoção de tal procedimento pode gerar impactos a serem notados nas ETEs caso seja

utilizado em larga escala;


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Ainda nota-se a falta de conhecimento do mercado em relação ao tema o que dificulta

sua inserção.

A caixa de gordura é um sistema dinâmico, podendo ocorrer variações nos índices de DBO e

DQO ao longo do dia, mediante o baixo tempo de retenção na mesma. Dessa forma

compreendemos o fato de boa parte da literatura disponível contempla testes em ambiente

controlado em laboratório.

Para um restaurante tais índices não são relevantes, visto que o cenário de entupimentos, odores

e insetos, são os que realmente interferem nos negócios, sendo esses problemas a serem sanados

e em termos de ganhos ambientais, podemos perceber que a partir do momento que as gorduras

são digeridas pelo sistema, a rede coletora fica mis limpa, evitando entupimentos e diminuindo

a carga de efluentes nas Estações de Tratamento de Esgoto (ETEs).

Com o uso dos microrganismos em maior escala, é possível não apenas a redução na gordura

formada mas também o tráfego de caminhões limpa fossa na localidade, uma vez que tais

serviços sejam menos utilizados.

O descarte da gordura in natura diretamente na rede coletora de esgoto, foi abolido do

restaurante uma vez que a gordura gerada passa a ser rapidamente consumida no próprio local

pelo efeito do agente biológico.

É interessante ampliar o número de estudos para identificar quantos estabelecimentos procedem

dessa forma para então realizar uma projeção em maior escala estimando a quantidade evitada

na região ou até mesmo no município, mas com vistas a um estudo mais eficiente, é conveniente

classificar os restaurantes por tipo de refeição, pois a produção de gordura depende do tipo de

comida gerada e descartada.

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