diagnÓstico e avaliaÇÃo de coleta e disposiÇÃo de lodo de...
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UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO FACULDADE DE ARQUITETURA, ENGENHARIA E TECNOLOGIA
PROGRAMA DE PÓS – GRADUAÇAO EM ENGENHARIA DE EDIFICAÇÕES E AMBIENTAL
DIAGNÓSTICO E AVALIAÇÃO DE COLETA E DISPOSIÇÃO DE LODO DE FOSSA E DE TANQUE
SÉPTICO EM CUIABÁ-MT
LEDIANE LÉSLIE CAMPOS RAMOS
PROF. DR. LUIZ AIRTON GOMES Orientador
Cuiabá, MT Fevereiro - 2014
LEDIANE LÉSLIE CAMPOS RAMOS
DIAGNÓSTICO E AVALIAÇÃO DE COLETA E DISPOSIÇÃO DE LODO DE FOSSA E DE TANQUE
SÉPTICO EM CUIABÁ-MT
Dissertação apresentada junto ao Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Edificações e Ambiental da Universidade Federal de Mato Grosso, como requisito para a obtenção do título de Mestre.
PROF. DR. LUIZ AIRTON GOMES Orientador
Cuiabá, MT Fevereiro - 2014
i
ii
iii
AGRADECIMENTOS
Agradeço a DEUS, pela vida, pela coragem e perseverança que me fez chegar
até aqui e pelas bênçãos que recebo todos os dias e que faço de tudo para poder merece
– las.
Agradeço a minha família pelo apoio, incentivo e por compreender a minha
ausência nos momentos de alegrias e por algumas vezes nos momentos de tristeza, sem
nenhum questionamento. Em especial ao meu marido Josafat de Oliveira Ramos Junior
pelo incentivo, dedicação e apoio durante todo o tempo, pelas palavras de conforto nos
momentos mais difíceis, sempre acreditando e me incentivando. A você amor da minha
vida, meu muito OBRIGADO.
Agradeço ao meu orientador professor Luiz Airton Gomes pela paciência e
compreensão, que com carinho aceitou a tarefa de me orientar.
Agradeço ao técnico de laboratório e amigo Jonas dos Santos por ter me
acompanhado durante todas as coletas e ajudado na realização das análises, peça chave
para a conclusão deste trabalho.
Agradeço as minhas amigas Letícia Ceron pela ajuda na realização das
entrevistas e por estar sempre presente nos momentos que precisei de apoio e incentivo
para continuar com o trabalho e a Gabrielly Cristhiane de Oliveira e Silva pela ajuda na
correção da dissertação e por estar sempre disponível sempre que precisei.
Ao meu aluno e amigo Pedro Luciano Camargo por ter aberto as portas da sua
empresa e me ajudado com os outros empresários.
E, por todos aqueles que torceram por mim e que não foram citados, o meu
muito OBRIGADO.
iv
SUMÁRIO
SUMÁRIO................................................................................................. iv
LISTAS DE ABREVIATURAS................................................................ vi
LISTA DE FIGURAS................................................................................ vii
LISTA DE TABELAS............................................................................... ix
RESUMO................................................................................................... x
ABSTRACT............................................................................................... xi
1. INTRODUÇÃO......................................................................................... 1
2. OBJETIVOS.............................................................................................. 4
3. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA................................................................... 5
3.1. COMPOSIÇÃO DO ESGOTO DOMÉSTICO.......................................... 5
3.1.1. Esgoto Industrial.......................................................................... 5
3.1.2. Águas de Infiltração..................................................................... 6
3.1.3. Esgoto Doméstico........................................................................ 6
3.2. IMPORTÂNCIA DO TRATAMENTO DE ESGOTO............................. 8
3.3. SITUAÇÃO DO ESGOTAMENTO SANITÁRIO NO BRASIL............. 9
3.4. PROCESSOS DE TRATAMENTO DE ESGOTO................................... 12
3.5. TIPOS DE SISTEMAS INDIVIDUAIS DE TRATAMENTO................. 13
3.5.1. Fossa Seca.................................................................................... 14
3.5.2. Fossa Estanque............................................................................. 15
3.5.3. Fossa de Fermentação.................................................................. 16
3.5.4. Fossa Química.............................................................................. 17
3.5.5. Fossa ou Poço Absorvente........................................................... 17
3.5.6. Tanque Séptico............................................................................. 18
3.6. UTILIZAÇÃO DE FOSSAS E TANQUES SÉPTICOS NO BRASIL..... 21
3.7. COMPOSIÇÃO E CARACTERÍSTICAS DO LODO PROVENIENTE DE SISTEMAS INDIVIDUAIS................................................................ 22
3.8. FORMAS DE TRATAMENTO E DISPOSIÇÃO FINAL DO LODO DE FOSSAS E TANQUES SÉPTICOS....................................... 25
3.9. GESTÃO DO LODO DE FOSSAS E TANQUES SÉPTICOS................. 29
3.9.1. Legislação...................................................................................... 34
4. MATERIAIS E MÉTODOS...................................................................... 36
4.1 LOCALIZAÇÃO E DESCRIÇÃO DO SISTEMA PÚBLICO QUE RECEBE O LODO SÉPTICO DOS CAMINHÕES LIMPA-FOSSAS 36
v
DE CUIABÁ..............................................................................................
4.2 IDENTIFICAÇÃO DAS EMPRESAS ‘LIMPA-FOSSAS”.................... 40
4.3 MÉTODOS................................................................................................. 41
4.3.1 Características do lodo de caminhões “limpa-fossas”.................... 41
5. RESULTADOS E DISCUSSÕES............................................................ 44
5.1 LEVANTAMENTO E IDENTIFICAÇÃO DAS EMPRESAS “LIMPA- FOSSAS”................................................................................................... 44
5.1.1 Números de empresas atuantes em Cuiabá.................................. 44
5.1.2 Quantidade de frota e preços cobrados pelo serviço.................... 45
5.1.3 Números de funcionários empregados nas empresas................... 46
5.1.4 Fidelização dos clientes e frequência de bairros atendidos......... 47
5.1.5 Locais e quantidade de lançamentos dos efluentes de caminhões limpa fossa................................................................ 48
5.1.6 Estimativa do volume de lodo depositado diariamente na ete tijucal........................................................................................... 48
5.1.7 A ETE tijucal na visão dos empresários...................................... 50
5.2 RESULTADOS DAS ANÁLISES FÍSICO – QUÍMICO........................ 51
5.2.1 PH, alcalinidade e temperatura.................................................... 51
5.2.2 Demanda Bioquímica de Oxigênio e Demanda Química de Oxigênio (DBO e DQO)............................................................. 54
5.2.3 Fósforo......................................................................................... 58
5.2.4 Óleos e Graxas............................................................................. 60
5.2.5 Nitrogênio Total Kjeldahl........................................................... 62
5.2.6 Série de Sólidos............................................................................ 63
6. DISCUSSÕES E COMENTÁRIOS.......................................................... 70
7. CONCLUSÕES......................................................................................... 72
8. RECOMENDAÇÕES................................................................................ 74
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS...................................................... 76
APÊNDICE
vi
LISTA DE ABREVIATURAS
ABNT Associação Brasileira de Normas Técnicas
DBO Demanda Bioquímica de Oxigênio
DQO Demanda Química de Oxigênio
ETE Estação de Tratamento de Esgoto
FINEP Financiadora de Estudos e Projetos
FUNASA Fundação Nacional de Saúde
IBGE Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística
LAB Lodo Ativado por Batelada
NBR Norma Brasileira
NTK Nitrogênio Total Kjeldahl
PNAD Pesquisa Nacional por Amostra de Domicílios
PNSB Pesquisa Nacional de Saneamento Básico
PROSAB Programa de Pesquisa em Saneamento Básico
SINAENCO Sindicato da Arquitetura e da Engenharia
SNIS Sistema Nacional de Informação Sobre Saneamento
SST Sólidos Suspensos Totais
ST Sólidos Totais
SF Sólidos Fixos
SV Sólidos Voláteis
Ssed Sólidos Sedimentáveis
TDH Tempo de Detenção Hidráulico
UASB Upflow Anaerobic Sludge Blanket (Sistema Anaeróbico de Fluxo
Ascendente)
UFPA Universidade Federal do Pará
vii
LISTA DE FIGURAS
FIGURA 01 Composição dos esgotos domésticos. 7
FIGURA 02 Representação espacial do índice de atendimento total de coleta de esgotos. 11
FIGURA 03 Privada com fossa seca. 14
FIGURA 04 Privada com fossa estanque. 15
FIGURA 05 Privada com fossa de fermentação enterrada no solo. 16
FIGURA 06 Privada com fossa de fermentação apoiada na superfície do solo. 16
FIGURA 07 Esquema de fossa absorvente evitando contaminação da água de poço. 18
FIGURA 08 Funcionamento geral de um tanque séptico. 18
FIGURA 09 Tanque séptico de câmara úmida. 19
FIGURA 10 Tanque séptico de câmara em série. 19
FIGURA 11 Tanque séptico de câmara sobreposta. 20
FIGURA 12 Tipologia do esgotamento sanitário na área urbana. 22
FIGURA 13 Alternativas para as etapas da gestão de lodo de fossa/tanque séptico. 31
FIGURA 14 Localização da estação de tratamento de esgoto. 37
FIGURA 15 Fluxograma simplificado da ETE Tijucal (sem reator). 38
FIGURA 16 Fluxograma simplificado da ETE Tijucal com reator 38
FIGURA 17 Lançamento de lodo de caminhão limpa-fossa na ETE Tijucal. 39
FIGURA 18 Trabalho de revitalização das lagoas (Aspectos da célula facultativa da ETE Tijucal, totalmente assoreada, atualmente passando por processo de recuperação/revitalização). 40
FIGURA 19 Números de empresas encontradas e empresas concorrentes. 44
FIGURA 20 Capacidade dos caminhões “limpa fossas” das empresas de Cuiabá. 45
FIGURA 21 Quantidade média de funcionários nas empresas “limpa-fossas”. 46
FIGURA 22 Quantidade média de atendimento diário pelas empresas. 47
viii
FIGURA 23 Estimativa da quantidade de caminhões, por capacidade de carga, que chega à estação de tratamento diariamente. 49
FIGURA 24 Visão dos empresários sobre as condições do atual local de despejo do lodo. 50
FIGURA 25 Valores de pH encontrados nas amostras do ponto 1 e 2 51
FIGURA 26 Alcalinidade do lodo de caminhões limpa fossa e efluente da lagoa anaeróbia 52
FIGURA 27 Temperatura do lodo de caminhões limpa fossa e efluente da lagoa anaeróbia 53
FIGURA 28 Valores de DBO5 encontrados no lodo de caminhões limpa fossa e efluente da lagoa anaeróbia 55
FIGURA 29 Valores de DQO encontrados no lodo de caminhões limpa fossa e efluente da lagoa anaeróbia 56
FIGURA 30 Valores encontrados para fósforo no lodo de caminhões limpa fossa e efluente da lagoa anaeróbia 59
FIGURA 31 Valores de óleos e graxas encontrados no lodo de caminhões limpa fossa e efluente da lagoa anaeróbia 60
FIGURA 32 Valores de NTK encontrados no lodo de caminhões limpa fossa e efluente da lagoa anaeróbia. 62
FIGURA 33 Fluxograma das divisões dos sólidos 64
FIGURA 34 Valores de sólidos totais encontrados no lodo de caminhões limpa fossa e efluente da lagoa anaeróbia 65
FIGURA 35 Valores de sólidos fixos encontrados no lodo de caminhões limpa fossa e efluente da lagoa anaeróbia 67
FIGURA 36 Valores de sólidos voláteis encontrados no lodo de caminhões limpa fossa e efluente da lagoa anaeróbia. 67
FIGURA 37 Valores de sólidos sedimentáveis encontrados no lodo de caminhões limpa fossa e efluente da lagoa anaeróbia 69
ix
LISTAS DE TABELAS
TABELA 01 Composição físico-química de um esgoto doméstico típico 8
TABELA 02 Estimativa da população atendida por tanques sépticos e fossas nas áreas urbana e rural. 21
TABELA 03 Caracterização de resíduos de fossa/tanque séptico no Brasil.
24
TABELA 04 Variação do custo dos serviços de remoção e transporte de lodo de fossa/tanque séptico. 29
TABELA 05 Ações para gestão do lodo provenientes de sistemas individuais de disposição de esgoto. 32
TABELA 06 Legislação por estados brasileiros. 34
TABELA 07 Estatística Descritiva do pH, alcalinidade e temperatura nos pontos 1 e 2 53
TABELA 08 Estatística Descritiva da DBO e DQO nos pontos 1 e 2 56
TABELA 09 Índice de Biodegradabilidade 57
TABELA 10 Estatística descritiva para fósforo 59
TABELA 11 Estatística descritiva para óleos e graxas 61
TABELA 12 Estatística Descritiva para NTK 63
TABELA 13 Estatística descritiva para sólidos totais 66
TABELA 14 Estatística descritiva para sólidos fixos e voláteis 68
TABELA 15 Estatística descritiva para sólidos sedimentáveis 69
x
RESUMO
RAMOS, L. L. C. Diagnóstico e avaliação de coleta e disposição de lodo de fossa e de tanque séptico em Cuiabá-MT. Cuiabá-MT, 2014. 97 p. Defesa (Mestrado). Faculdade de Arquitetura, Engenharia e Tecnologia. Universidade Federal de Mato Grosso. Devido a precariedade e a falta de rede pública coletora de esgoto na cidade de Cuiabá é grande a procura por serviços das empresas de limpa fossa, o que torna-se um problema, dado que o lodo gerado pelos sistemas de fossas sépticas comporta concentrações expressivas de nutrientes, matéria orgânica, poluentes inorgânicos e organismos patogênicos. O presente estudo tem como objetivo o diagnostico e avaliação da destinação final do lodo de fossa e de tanque séptico em Cuiabá/MT, e propor medidas de adequação de tratamento. Para isso, foram realizadas entrevistas junto às empresas prestadoras deste serviço, e levantamentos junto à Estação de Tratamento de Esgoto Tijucal (ETE Tijucal). A estação é composta por tratamento preliminar (caixa de areia, gradeamento e calha Parshall), dois reatores UASB, uma lagoa anaeróbia, seguida por duas lagoas facultativas em paralelo, e uma lagoa de maturação. Sua capacidade atual de tratamento é de 50 L/s, mas recebe uma vazão diária de 56,23 L/s. Levantamentos realizados neste trabalho indica que a vazão recebida diariamente pode ser maior que a apresentada pela Empresa responsável pela administração da ETE. Além da quantificação do volume de lodo lançado diariamente foi realizado a caracterização com determinação dos seguintes parâmetros: pH, Temperatura, Alcalinidade, Sólidos totais, Sólidos voláteis totais, Sólidos fixos, Sólidos sedimentáveis, Óleos e graxas, DBO, DQO, Fósforo total, Nitrogênio Kjeldahl. De acordo com o resultado da caracterização e comparação com estudos realizados nesta linha de pesquisa identificou-se um possível sistema de tratamento para o lodo de fossas e tanques sépticos.
Palavras-chave: lodo séptico, fossa séptica, caminhões limpa-fossa.
xi
ABSTRACT
RAMOS, L. L. C. Diagnosis and evaluation of collection and disposal of sludge and septic tank septic tank in Cuiabá-MT. Cuiabá-MT, 2014. 97 p. Defense (Master's degree). Faculty of Architecture, Engineering and Technology. Federal University of Mato Grosso.
Due to insecurity and lack of public collector sewer in the city of Cuiabá is great demand for the services of clean fossa companies, which becomes a problem, since the sludge generated by septic tank systems entails significant concentrations of nutrients, organic matter, inorganic pollutants and pathogenic organisms. The present study aims at the diagnosis and evaluation of the final destination of the sludge pit and septic tank in Cuiabá / MT, and proposes measures of adequacy of treatment. For this survey interviews were held with the companies providing this service, and with the Tijucal Sewage Treatment Station (ETE Tijucal). The station consists of preliminary treatment (sandbox, railing and Parshall), two UASB, anaerobic pond, facultative pond followed by two in parallel, and a maturation pond. Your current treatment capacity is 50 L / s, but receives a daily flow of 56.23 L / s. Surveys conducted in this paper indicates that the daily flow received may be higher than that presented by the company responsible for the management of ETE. Besides quantifying the volume of sludge released daily characterization was carried out by determining the following parameters: pH, temperature, alkalinity, total Total solids, volatile solids, fixed solids, settleable solids, oils and grease, BOD, COD, Total Phosphorus, Nitrogen Kjeldahl. According to the results of the characterization and comparison with studies conducted in this research identified a possible treatment system for the sludge pits and septic tanks. Keywords: septic sludge, septic tank, cesspool trucks.
1
1. INTRODUÇÃO
Em decorrência do crescimento populacional e consequentemente da grande
urbanização das cidades, as necessidades de ações de infraestrutura em saneamento
básico também aumentaram. A oferta de saneamento, em especial a coleta e tratamento
de esgoto, é fundamental para a preservação do meio ambiente e da saúde pública, pois
isto está intimamente ligado ao controle e redução das doenças de veiculação hídrica.
Dados do Ministério da Saúde indicam que cerca de 70% das internações
hospitalares da rede pública estão relacionadas com doenças de veiculação hídrica, que
por sua vez estão diretamente ligadas à ausência de coleta, tratamento e correta
disposição dos esgotos domésticos.
A falta de serviços públicos para a coleta e tratamento de esgoto sanitário nas
áreas urbanas e rurais exige a instalação de algum meio local de disposição dos esgotos,
de modo a evitar a contaminação por dejetos humanos, do solo e da água. Infelizmente
no Brasil o aumento populacional e a crescente urbanização do país não são
devidamente acompanhados pela implantação de serviços públicos de saneamento
básico, permitindo uma previsão de que as soluções individuais para a destinação dos
esgotos continuarão sendo adotadas por um longo período de tempo (JORDÃO;
PESSÔA, 2005).
O problema é que a falta de investimento neste setor faz com que grande parte
da população urbana não seja beneficiada com o sistema de rede coletora de esgoto, o
que contribui significativamente com o aumento de sistemas individuais de tratamento
de esgoto.
Normalmente, tanto no Brasil como em outros países do mundo, o sistema de
tratamento individual através de fossas/tanques sépticas, tem sua utilização
recomendada para zonas rurais, e áreas de populações dispersas, isto porque são
caracterizados por não requerer altos investimentos. As fossas sépticas são unidades de
tratamento primário de esgoto doméstico nas quais são feitas a separação e
transformação da matéria sólida contida no esgoto. Embora seja muito utilizado, o
sistema não apresenta alta eficiência quando se refere à matéria orgânica,
principalmente na remoção de microrganismos patogênicos. Estudos realizados
mostram que este tipo de tratamento primário de esgotos, não atinge eficiências maiores
que 50% de redução de sólidos em suspensão e DBO de 30%, potencializando aumentar
2
o risco de contaminação do lençol freático (GERBA, 1984). Em geral, esta solução
necessita de um sistema de pós-tratamento para garantir a qualidade ambiental e de
vida.
Segundo Amorim et al. (2005) este tipo de sistema de tratamento consiste em
câmaras adequadamente construídas para reter os despejos domésticos, por um período
de tempo pré-estabelecido, de modo a permitir sedimentação dos sólidos e retenção do
material contido nos esgotos, transformando-os, bioquimicamente, em substâncias e
compostos mais simples e estáveis.
Embora a operação e manutenção desse tipo de tratamento seja muito simples,
consistindo basicamente na retirada do lodo e da escuma, é o tratamento e a destinação
final desses resíduos e a disposição do efluente líquido, que causam grande
preocupação, pois se lançados de maneira incorreta, acarretarão consequências
negativas para a saúde pública, além de ocasionar graves danos aos corpos da água tanto
superficiais como aos lençóis subterrâneos. Consequentemente, esta prática também
contribui com a deterioração dos mananciais, prejudicando enormemente o
abastecimento de água da população, pelo aumento da complexidade e dos custos de
tratamento da água.
Segundo Borges (2009), observam-se no país, a grande utilização de fossas e de
tanques sépticos, porém, devido à falta e/ou precário monitoramento dos mesmos e do
lodo gerado, as condições operacionais e o destino do lodo são geralmente
problemáticos. O lodo retido no interior das fossas e dos tanques sépticos deve ser
retirado periodicamente, tendo em vista a eficiência do sistema, de maneira quase
generalizada, sendo que a limpeza dessas unidades processa-se de forma desordenada.
Estes lodos quando disposto de forma inadequada e insalubre compromete
diretamente na qualidade do solo e dos recursos hídricos, uma vez que o lodo gerado
pelos sistemas de fossas sépticas comporta concentrações expressivas de nutrientes,
matéria orgânica, poluentes inorgânicos e organismos patogênicos. Estas poluições,
além de contaminar o solo e as águas, tornam os locais apropriados para a proliferação
de vetores e consequentemente disseminação de doenças (HARTMANN, 2009).
Para Rios (2010), o destino final do lodo proveniente de fossa/tanque séptico
consiste em ações com possibilidades de várias soluções onde há o envolvimento
financeiro da população que necessita do serviço e a indefinição da responsabilidade das
3
empresas prestadoras. Apesar da existência de poucos estudos sobre o tema, alguns
trabalhos foram realizados através de programas de pós-graduação e projetos de
pesquisas desenvolvidos pelo Programa de Pesquisa em Saneamento Básico
(PROSAB), visando o desenvolvimento e aperfeiçoamento de tecnologias de fácil
aplicabilidade, baixo custo de implantação, operação e manutenção.
Em Cuiabá (MT) a falta de investimento em saneamento básico faz com que
grande parte da população não seja contemplada com a rede coletora de esgoto. De
acordo com o Sistema Nacional de Informação sobre Saneamento - SNIS (2009),
apenas 38% do esgoto gerado na capital é coletado. Isto significa que quase dois terços
dos efluentes produzidos, têm como solução para sua destinação final, o uso de fossas
sépticas, gerando um mercado para inúmeras empresas de limpa fossas que realizam o
trabalho de disposição final da matéria sólida retida. Outro problema está relacionado ao
tratamento deste efluente, pois de todo o esgoto coletado em Cuiabá apenas 22% dele é
submetido a tratamento, o que significa que quase 80% do restante são lançados
diretamente nos corpos de água, o que vem causando diversos problemas ao meio
ambiente e, aos serviços de tratamento de água para abastecimento público, ou mesmo
tornando-a imprópria para o consumo.
Diante do exposto, fica claro a importância de pesquisas relacionada às fossas
sépticas é a disposição inadequada do lodo produzido pelo mesmo, envolvendo questões
de ordem sanitárias, ambiental e principalmente econômicos, uma vez que a população
é responsável pela contratação das empresas conhecidas como “limpa fossas” que
realiza o serviço de coleta e destinação do lodo. No entanto, grande parte das empresas
neste ramo não possui seu próprio sistema de tratamento, lançando o lodo diretamente
nos rios, no solo ou em estações de tratamento de esgoto, neste caso podendo afetar a
operacionalidade das estações, visto a variabilidade da qualidade deste tipo de efluente,
principalmente quando não existe uma gestão para o lançamento do lodo no local. Para
isso é necessário que mais estudos sobre os lodos de fossa e tanque séptico fossem
realizados.
Neste contexto, o presente trabalho buscou fazer um levantamento de dados
sobre as empresas de “limpa fossas” que atuam na coleta do lodo séptico em Cuiabá,
bem como a realização de análises para a caracterização do mesmo.
4
2. OBJETIVOS
2.1 OBJETIVO GERAL
Diagnosticar e avaliar a destinação final do lodo de fossa e de tanque séptico em
Cuiabá/MT, e propor medidas de adequação de tratamento.
2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Classificar as empresas prestadoras de serviços de “limpa fossa”;
Caracterizar o lodo de fossa e de tanque séptico lançado na ETE Tijucal quanto
aos parâmetros físicos e químicos;
Avaliar o volume de lodo disposto pelas prestadoras na ETE;
Identificar o potencial poluidor do lodo de fossa em Cuiabá;
Verificar as interferências da disposição do lodo na operação e eficiência das
ETES;
Identificar sistemas de tratamento para o lodo de fossa e tanque séptico
proveniente de caminhões “limpa fossa”.
5
3. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
3.1 COMPOSIÇÃO DE ESGOTO SANITÁRIO
Segundo definição da norma brasileira NBR 9648 (ABNT, 1986), esgoto
sanitário é o despejo líquido constituído de esgotos doméstico e industrial, água de
infiltração e a contribuição pluvial parasitária.
A norma supracitada define ainda que esgoto doméstico é o despejo líquido
resultante do uso da água para higiene e necessidades fisiológicas humanas; esgoto
industrial é o despejo líquido resultante dos processos industriais, respeitados os
padrões de lançamento estabelecidos; água de infiltração é toda água proveniente do
subsolo, indesejável ao sistema separador e que penetra nas canalizações; contribuição
pluvial parasitária é a parcela do deflúvio superficial inevitavelmente absorvida pela
rede de esgoto sanitário.
De acordo com (JORDÃO e PESSÔA, 2005), o termo esgoto era utilizado
inicialmente para definir além da tubulação condutora das águas servidas o próprio
líquido que flui por estas canalizações. Hoje, basicamente é utilizado apenas para a
caracterização dos despejos originários das diferentes modalidades do uso e da origem
das águas. Braga et al (2005), concordou com a definição e acrescenta ainda os esgotos
sanitários são os despejos líquidos constituídos de esgotos domésticos e industriais
lançados na rede pública e águas de infiltração.
3.1.1 Esgoto Industrial
Segundo Braga et al. (2005) é o esgoto resultante dos processos industriais.
Dependendo do tipo de indústria, ele possui características muito específicas; por esta
razão a necessidade de se estudar, com o objetivo de tratamento e disposição, cada tipo
de despejo isoladamente. Esgotos industriais lançados na rede pública são resíduos
líquidos industriais devidamente condicionados de modo a respeitar os padrões de
lançamento estabelecidos.
Os esgotos industriais além da matéria orgânica podem acarrear substâncias
químicas tóxicas ao homem e outros animais. Este tipo de esgoto quando gerado em
indústrias de grande porte, ou ainda, quando a contribuição for significativa, em relação
à quantidade ou qualidade, a indústria costuma ter sua própria unidade de tratamento ou
6
dispõe de sistemas de pré-tratamento antes de fazer o lançamento em redes públicas.
(JORDÃO e PESSÔA, 2005).
3.1.2 Águas de Infiltração
As águas de infiltração são águas subterrâneas que originam no subsolo o qual
penetram indesejavelmente nas canalizações de rede coletora de esgotos por diversos
meios: pelas paredes das tubulações, pelas juntas mal executadas, pelas tubulações
defeituosas, pelas estruturas dos poços de visitas e das estações elevatórias, entre outros.
(HANAI e CAMPOS, 1997).
Para Aguiar (2012) a quantidade de infiltração que contribui ao sistema de
esgoto está ligada a qualidade e o tipo de construção das tubulações e das juntas e
também das características referentes ao meio como nível de água do lençol freático,
clima, composição do solo, permeabilidade, vegetação, entre outros.
3.1.3 Esgoto Doméstico - ED
Conforme a Fundação Nacional de Saúde – FUNASA (2006), esgoto doméstico
é aquele que provem principalmente de residências, estabelecimentos comerciais,
instituições ou quaisquer edificações que dispõe de instalações de banheiros,
lavanderias e cozinhas. Compõem-se essencialmente da água de banho, excretas, papel
higiênico, restos de comida, sabão, detergentes e águas de lavagem.
Segundo Braga et al. (2005) o ED é a parcela mais significativa dos esgotos
sanitários e que apesar de variarem em função dos costumes e condições
socioeconômicas das populações, os esgotos domésticos têm características bem
definidas.
Na composição do esgoto doméstico, 99,9% é água e apenas 0,1% constituem-se
de sólidos orgânicos e inorgânicos, suspensos e dissolvidos, assim como
microrganismos. Sendo justamente estes 0,1% a real necessidade de tratar os esgotos.
Estes são caracterizados em função dos usos que a água foi submetida, desta forma
podendo variar em decorrência do clima, situação social e econômica, e hábitos da
população (VON SPERLING, 1996).
O esgoto doméstico compõe-se basicamente, das águas de banho, urina, fezes,
restos de comida, sabões, detergentes e águas de lavagem. Na Figura 01 é apresentada a
7
composição dos esgotos domésticos em relação às frações orgânicas e inorgânicas dos
efluentes.
Figura 01 – Composição dos esgotos domésticos. Fonte: Mendonça, 1990.
De acordo com Braga et al. (2005), o líquido em si nada mais é do que um meio
de transporte de inúmeras substâncias orgânicas, inorgânicas e microrganismos
eliminados pelo homem diariamente. Os sólidos são responsáveis pela deterioração da
qualidade do corpo de água que recebe os esgotos e, portanto, sua caracterização revela-
se muito importante para o conhecimento de qualquer sistema de tratamento de esgotos.
Mesmo que a maior parte do esgoto doméstico seja constituída praticamente por água,
ainda assim devem ser tratados para evitar consequências indesejáveis.
Além dos componentes orgânicos e inorgânicos dos esgotos, mostrado na Figura
01, também pode-se caracterizá-los de acordo com os seus constituintes físico-químicos
típicos dos esgotos brutos domésticos, que classifica o mesmo de acordo com a
concentração entre forte, médio e fraco (METCALF E EDDY, 2003), apresentado na
Tabela 01.
8
TABELA 01 - Composição físico-química de um esgoto doméstico típico.
Constituinte Esgoto Forte mg/L
Esgoto Médio mg/L
Esgoto Fraco mg/L
Sólidos Totais Sólidos Dissolvidos Totais Sólidos Dissolvidos Fixos
1200 850 525
700 580 300
350 250 145
Sólidos Dissolvidos Voláteis Sólidos em Suspensão Sólidos em Suspensão não Voláteis
325 350 75
200 200 50
105 100 30
Sólidos em Suspensão Voláteis Sólidos Sedimentáveis (mL/L) DBO5, 20°C
275 20
300
150 10
200
70 5
100
Carbono Orgânico Total (COT) DQO Nitrogênio Total
300 1000
85
200 500 40
100 250 20
Nitrogênio Orgânico Nitrogênio Amoniacal Livre Fósforo Total
5 50 20
3 25 10
2 12 6
Fósforo Orgânico Fósforo Inorgânico Cloretos
5 15
100
3 7
50
2 4
30 Alcalinidade em CaCO3 Graxa, Gordura
200 150
100 100
50 50
Fonte: Metcalf e Eddy (1991).
3.2 IMPORTÂNCIA DO TRATAMENTO DE ESGOTO
De acordo com van Haandel e Lettinga (1994), o tratamento de esgoto tem como
objetivo principal a correção das características indesejáveis de maneira que o seu uso
ou a sua disposição final possa ocorrer de acordo com os critérios apresentados na
legislação e definidos pelas autoridades regulamentadoras, incluindo no tratamento a
redução da concentração de pelo menos uma das categorias poluentes mais importantes
do esgoto como a matéria orgânica biodegradável, sólidos em suspensão, nutrientes
(nitrogênio e fósforo) e patogênicos.
Segundo Braga et al. (2005), muitas infecções podem ser transmitidas de uma
pessoa doente para outra sadia por diferentes caminhos, envolvendo excreções humanas.
Na qual pode contaminar, de acordo com o mesmo autor, além das águas, os alimentos,
utensílios domésticos, as mãos, o solo ou serem transportados por vetores, provocando
9
novas infecções. A disposição inadequada dos esgotos pode transmitir doenças como,
febre tifóide, diarréias e disenterias bacterianas, a poliomielite, a hepatite tipo A, entre
outras. As crianças, devido a sua vulnerabilidade, são as principais vítimas, uma vez que
a associação dessas doenças a subnutrição é geralmente fatal.
Outro fator importante para o tratamento são as degradações causadas ao meio
ambiente. Segundo Braga et al. (2005), as substâncias presentes nos esgotos exercem
ação deletéria nos corpos de água, onde a matéria orgânica pode ocasionar a exaustão
do oxigênio dissolvido, causando a morte dos peixes e outros organismos aquáticos, e
aparecimento de maus odores. O excesso de nutrientes na água provoca o crescimento
acelerado de algas que conferem odor e gosto desagradáveis, agravando o problema da
escassez de água de boa qualidade e em consequência disso o aumento na disseminação
de doenças de veiculação hídrica, desequilíbrio ecológico, entre outros.
O tratamento de esgoto é a forma de minimizar o impacto ambiental que poderia
ser causado, se estes efluentes fossem lançados diretamente no meio ambiente sem
nenhum tratamento.
De acordo com Pimenta et al. (2002): Não há setor que interfira mais diretamente na saúde da população de um país do que o do saneamento. A falta de um sistema de esgotamento sanitário reflete diretamente nos setores econômicos, políticos e sociais. A saúde e o saneamento estão bastante associados, onde existem adequados sistemas de saneamento, há saúde, onde as condições de saneamento são precárias, proliferam doenças. Como prevenção de doenças, crônicas ou agudas, o investimento público em infraestrutura de saneamento tem influência não menor do que a das vacinações em massa, contra endemias ou epidemias. Portanto, a coleta, o tratamento e a disposição ambientalmente adequada do esgoto sanitário são fundamentais para a melhoria do quadro de saúde.
A estação de tratamento de esgotos deve ser entendida como uma indústria,
transformando matéria-prima (esgoto bruto) em um produto final (esgoto tratado).
3.3 SITUAÇÃO DO ESGOTAMENTO SANITÁRIO NO BRASIL
O Brasil apresenta um déficit muito alto em relação ao saneamento básico,
principalmente em se tratando de esgotamento sanitário, isto porque, uma parcela
significativa da sua população não tem acesso à rede coletora de esgoto. Este é um dos
motivos pela qual as políticas de saneamento vêm sendo identificadas como prioridade.
10
De acordo com dados divulgados pela Pesquisa Nacional por Amostra de
Domicílios - PNAD (IBGE, 2009), entre os serviços de saneamento básico, o
esgotamento sanitário é o que tem menor presença nos municípios brasileiros. Isto
porque os dados da PNAD, considerando apenas a população urbana, mostraram que o
índice médio nacional é de 93% em relação ao atendimento pelos serviços de água,
enquanto que na coleta de esgoto esse índice foi de apenas 58,9%. Isso significa que o
restante de esgoto produzido e não coletado é lançado diretamente no solo, ou
inadequadamente em corpos d’água. No Quadro 1 são apresentados os valores médios
dos índices de atendimento para todo o conjunto de prestadores de serviços
participantes do SNIS em 2010, distribuídos segundo as regiões geográficas, o qual
apresenta valores inferiores aos apresentados a PNAD 2009.
QUADRO 1 - Níveis de atendimento com água e esgotos dos prestadores de serviços participantes do SNIS em 2010, segundo região geográfica e Brasil.
Fonte: Sistema Nacional de Informação sobre Saneamento, SNIS 2010.
Nota-se que a Região Sudeste tem o melhor índice em atendimento urbano com
rede coletora de esgoto, seguida pela Região Centro-Oeste com 76,9% e 50,5%,
respectivamente. No entanto a região Centro-Oeste é que apresenta o maior índice em
relação ao tratamento dos esgotos gerados com 43,1%, acima da média nacional que é
de 37,9%. A Região Norte seguida pela Nordeste foram as que apresentaram os piores
índices, tanto no atendimento com rede coletora (10% e 26,1%), quanto no índice de
tratamento (22,4% e 32,0%) respectivamente, ficando abaixo das médias nacionais.
11
Por outro lado, os números favoráveis à Região Centro Oeste devem ser
analisados com cuidado, considerando-se que a presença do Distrito Federal e,
principalmente a cidade de Brasília, neste contexto regional eleva todos os indicadores
desta região, uma vez que a capital brasileira está muito próxima de universalizar todos
os serviços de saneamento básico.
Em se tratando de cobertura por rede coletora de esgoto em relação aos Estados
brasileiros, observa-se na Figura 02 um panorama da situação.
Figura 02 - Representação espacial do índice de atendimento total de coleta de esgotos. Fonte: Malha municipal digital do Brasil, base de informações municipais 4. IBGE, 2003 apud SNIS, 2010.
De acordo com o SNIS (2010), quase todos os Estados mantiveram-se na mesma
faixa de atendimento em relação ao ano de 2009, com exceção do Acre que desceu de
posição, enquanto Amazonas subiu. De qualquer forma, ambos permaneceram nos
limites superiores e inferiores, respectivamente, de cada faixa, de maneira que pouco
variou de um ano para o outro.
O Estado de Mato Grosso apresenta índice entre 20,1 a 40% de atendimento.
Segundo a Pesquisa Nacional de Saneamento Básico - PNSB (IBGE, 2008), em relação
12
aos domicílios atendidos por rede total de esgoto, Mato Grosso apresenta o pior índice
da região Centro-Oeste, com apenas 5,4% de atendimento, muito abaixo da média
nacional que é de 44%.
Na capital do Estado, conforme a SINAENCO (2008), o índice de atendimento é
inferior a 50%. Isto é preocupante, pois a cidade recebeu vultosos recursos do Governo
Federal, para o setor de abastecimento de água e coleta e tratamento de esgoto sanitário,
ainda no primeiro Programa de Aceleração do Crescimento – PAC, que infelizmente
não chegaram a ser aplicados devido a determinação judicial, sob alegação de gestão
fraudulenta das verbas federais, no que ficou conhecido por Operação PACENAS,
amplamente divulgada pela imprensa nacional. Do milionário recurso que coube a
Cuiabá, apenas uma pequeníssima parcela foi aplicada, sendo o restante devolvido
posteriormente aos cofres do Governo Federal, sob a alegação de que a empresa gestora
do saneamento na capital do Estado deixou de ser pública e concedeu estes serviços à
uma empresa privada.
3.4 PROCESSOS DE TRATAMENTO DE ESGOTO
Existem inúmeros processos para o tratamento de esgoto, podendo estes ser
individuais (solução no local, individual ou para poucas residências) ou coletivos
(solução com afastamento dos esgotos da área servida), (VON SPERLING, 2004). Deve
ser considerado para a escolha do processo a ser empregado, principalmente, a
qualidade do curso d´água receptor (estudo de autodepuração e os limites definidos pela
legislação ambiental) e da característica do esgoto bruto gerado. Faz-se necessário a
certificação da eficiência de cada processo unitário e de seu custo, além da
disponibilidade de área (IMHOFF e IMHOFF, 1996).
Os sistemas de tratamento dos esgotos são formados por uma série de processos
e operações unitárias que são empregadas a fim de remover substâncias indesejáveis, ou
para transformação destas substâncias em outras de forma aceitável.
A remoção dos poluentes no tratamento, é realizado para adequar o lançamento a
uma qualidade desejada ou ao padrão de qualidade estabelecido pela legislação vigente
para lançamento no corpo receptor, está associada aos conceitos de nível e eficiência de
tratamento.
Segundo Von Sperling (1996), os aspectos importantes para a seleção de um
sistema de tratamento de esgotos são: eficiência, confiabilidade, disposição do lodo,
13
requisitos de área, impactos ambientais, custos de operação, custos de implantação,
sustentabilidade e simplicidade. Cada sistema deve ser analisado individualmente, no
qual adota-se o tratamento a ser utilizado através da melhor alternativa técnica e
economicamente viável.
O tratamento de esgoto é habitualmente classificado através de alguns níveis
como o tratamento preliminar onde ocorre apenas a remoção de sólidos grosseiros que
são retidos nas grades, tratamento primário em que visa à remoção de sólidos
sedimentáveis e parte da matéria orgânica, predominando os mecanismos físicos;
tratamento secundário onde predominam mecanismos biológicos, com objetivo
principal de remoção de matéria orgânica e de nutrientes (nitrogênio e fósforo) e o
tratamento terciário que objetiva a remoção de poluentes específicos (usualmente
tóxicos ou compostos não biodegradáveis) ou ainda, a remoção complementar de
poluentes não suficientemente removidos no tratamento secundário.
Além da classificação apresentada, existe também a classificação dos processos
de tratamento em físico, químico e biológico.
Dos processos de tratamento de esgoto geram-se duas fases, uma que é o esgoto
líquido tratado e outra que são os sólidos restantes do processo, os quais são
denominados de lodo. Desta forma pode-se dividir o tratamento de esgoto sanitário em
duas fases, a fase líquida e a fase sólida, (GEYER, 2001).
3.5 TIPOS DE SISTEMAS INDIVIDUAIS DE TRATAMENTO DE ESGOTO
Os sistemas individuais são muito utilizados no Brasil, isto porque o
atendimento a população com redes coletoras é baixo.
Von Sperling define estes sistemas como: Os sistemas individuais pressupõe a solução no local, sendo, portanto, usualmente adotados para atendimento unifamiliar, embora possam também atender a certo número de residências próximas entre si. Consistem no lançamento de excretas (em privadas higiênicas, solução unifamiliar) ou dos esgotos (em fossas) gerados em uma ou poucas unidade(s) habitacional (is), usualmente envolvendo infiltração no solo. Esta solução pode funcionar satisfatória e economicamente se a densidade de ocupação for baixa (grandes lotes com elevada porcentagem de área livre e/ou no meio rural) e se o solo apresentar boas condições de infiltração. É necessário ainda que o nível da água subterrânea se encontre a uma profundidade adequada, de forma a evitar o risco de sua contaminação, principalmente por microrganismos patogênicos. (VON SPERLING, 2005).
Segundo o mesmo autor, o sistema de tratamento individual pode ser
classificado como:
14
Sistema sem transporte hídrico: trata-se de um sistema estático, com a
disposição local das excretas (em casos que não se utiliza água). São
exemplos deste tipo de sistema, a fossa seca de buraco (simples ou
ventilada), a fossa seca tubular, a fossa estanque, as fossas de
fermentação e a fossa química.
Sistema com transporte hídrico: trata-se de um sistema para a disposição
e tratamento de esgotos. São exemplos deste sistema a fossa ou o poço
absorvente e o tanque séptico.
No Brasil muitas cidades utilizam estes tipos de sistemas individuais, devido aos
serviços de coleta de esgoto serem precários e/ou não atenderem toda a população.
3.5.1 Fossa Seca
De acordo com a FUNASA (2006), a fossa seca compreende a casinha e a fossa
seca escavada no solo apresentada na Figura 03, a receber somente as excretas, neste
caso não dispõe de veiculação hídrica. As fezes retidas no interior se decompõem ao
longo do tempo pelo processo de digestão anaeróbia.
(a) (b) Figura 03: (a) Privada convencional com fossa seca, (b) Privada com fossa seca ventilada. Fonte: FUNASA, 2006. Observa-se na Figura 3b, que a fossa possui um tubo de ventilação para saída de
odores, onde a mesma recebe uma tela de proteção na saída para evitar a presença de
insetos.
15
Nestes tipos de fossas os dejetos são formados praticamente por excretas, sendo
depositados diretamente na fossa. Cuidados especiais devem ser tomados com este tipo
de fossas, que devem estar em lugares livres de enchentes, acessíveis aos usuários e
distantes de poços e fontes, a fim de evitar a contaminação do mesmo. Além do mais,
deve-se adotar uma distância mínima de segurança, estimada em 15 metros.
3.5.2 Fossa Estanque
A fossa estanque consta de um tanque destinado a receber os dejetos,
diretamente, sem descarga de água, e em condições idênticas a privada de fossa seca,
conforme Figura 4. Este tipo de fossa é indicado como solução para regiões com lençol
freático muito superficial, terrenos rochosos ou facilmente desmoronáveis e para lotes
de pequenas proporções, onde há perigo de poluição de poços de suprimento de água.
(RIOS, 2010). O tanque deve ser construído de concreto ou alvenaria, e totalmente
impermeável.
Figura 4: Privada com fossa estanque. Fonte: FUNASA, 2006.
16
3.5.3 Fossa de Fermentação
Este tipo de fossa consta essencialmente de duas câmaras (tanques) contíguas e
independentes destinadas a receber os dejetos, tal qual nas privadas de fossa seca,
Figuras 5 e 6. Inicia-se utilizando a câmara I, até que seja esgotada a sua capacidade.
Quando isto ocorrer isola-se a câmara I, o material que ficou acumulado sofrerá
fermentação natural, após este processo deverá ser removido de modo a disponibilizá-la
novamente para uso. Enquanto isso se utiliza a câmara II até esgotar a sua capacidade,
durante o período pelo qual o material da câmara I, já terá sido mineralizado. De acordo
com o tipo de solo, as privadas de fermentação poderão ter tanques enterrados, semi-
enterrados, ou totalmente construídos na superfície do terreno.
Figura 5: Privada com fossa de fermentação enterrada no solo. Fonte: FUNASA, 2006.
Figura 6: Privada com fossa de fermentação apoiada na superfície do solo. Fonte: FUNASA, 2006.
17
3.5.4 Fossa Química
A fossa química nada mais é que uma fossa estanque em que se adiciona um
produto químico para realizar a desinfecção dos dejetos. Normalmente, são muito
utilizadas em situações na qual exigem diversos gabinetes sanitários para utilização
temporária, como grandes festas e outros eventos que aglomeram muita gente. São
também aplicadas em meios de transporte, como aviões e ônibus. Atualmente, outros
produtos químicos têm substituído a soda caustica com desinfetante mais usual.
3.5.5 Fossa ou Poço Absorvente A fossa ou poço absorvente é uma escavação que se assemelha a um poço, no
qual são lançados os esgotos, podendo ou não ter paredes de sustentação (ANDREOLI
et al, 2009).
A fossa ou poço absorvente é bastante utilizado na maioria das cidades
brasileiras, consiste em uma escavação semelhante a um poço, no qual se dispõem os
esgotos. Dentre as fossas absorventes, encontram-se desde as mais rudimentares, que
são simples buraco no solo, até construções mais elaboradas, com paredes de
sustentação em alvenaria de tijolos ou anéis de concreto, sempre com aberturas e fendas
que permitem a infiltração dos esgotos, e devidamente cobertas, usualmente com laje de
concreto (ANDREOLI et al, 2009).
Ainda de acordo com o autor supracitado, as fossas absorventes podem ser
construídas de formas retangulares, mas usualmente são cilíndricas e as paredes de
sustentação mais utilizada são em alvenaria de tijolos. Geralmente este tipo de fossa não
tem revestimento de fundo, para permitir a infiltração da água, mas em algumas há uma
camada de brita que constitui a base de fundo.
A fossa absorvente apresentada na Figura 7 consiste em uma unidade de
disposição de esgoto que associa, em um único dispositivo, os mecanismos que ocorrem
nos tanques sépticos e nos sumidouros (HELLER e CHERNICHARO, 1996). Com o
uso diário, o solo das fossas absorventes tende a colmatação e não propicia a infiltração
dos esgotos, transformando-se em fossa seca ou estanque mesmo não tendo sido
construída com este propósito (RIOS, 2010).
18
Figura 7: Esquema de poço absorvente, indicando possibilidade de contaminação do lençol freático. Fonte: Site Rede Terra.
3.5.6 Tanque Séptico
Os tanques sépticos são unidades que tratam o esgoto por processos de
sedimentação, flotação e digestão (Figura 8), constituídos câmaras fechadas com a
finalidade de deter os despejos domésticos, por um período de tempo estabelecido, de
modo a permitir a decantação dos sólidos e retenção do material graxo contido nos
esgotos transformando-os bioquimicamente, em substâncias e compostos mais simples e
estáveis (FUNASA, 2006). O tanque séptico é também conhecido pela denominação de
dispositivo decanto-digestor.
No tanque séptico tanto o lodo como a escuma são digeridas pelas bactérias
anaeróbias, provocando uma destruição total ou parcial de organismos patogênicos.
Figura 8: Esquema de funcionamento geral de um tanque séptico. Fonte: ABNT – NBR 7229/1993.
19
Segundo Andrade Netto (1997), os tanques sépticos são de fácil execução e
operação sendo empregados amplamente em diversas regiões habitadas.
O tanque séptico pode ser construído na forma cilíndrica ou prismática
retangular de fluxo horizontal. Este sistema pode ser de câmara única (Figura 9), de
câmaras em séries (Figura 10) ou de câmaras sobrepostas (Figura 11).
Em seu dimensionamento deve ser considerado o numero de pessoas e unidades
contribuintes.
Figura 9: Tanque séptico de câmara única. Fonte: Andrade Neto (1997)
Figura 10: Tanque séptico de câmara em série. Fonte: Andrade Neto (1997)
20
Figura 11: Tanque séptico de câmara sobreposta. Fonte: Andrade Neto (1997) .
Conforme Andrade Neto et al. (1999), a eficiência dos tanques sépticos está
situada entre 40% e 70% para a remoção de DQO ou DBO, para os SST a remoção fica
entre 50% a 80%. A eficiência deste sistema depende de alguns fatores, como: carga
orgânica volumétrica, carga hidráulica, geometria, arranjo das câmaras, temperatura e
condições de operação. De acordo com o autor supracitado, os tanques de câmara em
série têm maior eficiência comparada ao de câmara única, sendo que ambos apresentam
as mesmas facilidades de construção e operação. No que diz respeito ao tanque de
câmara sobreposta, o tanque de câmara em série apresenta maior simplicidade na
construção e requer menor profundidade.
Os dispositivos de entrada e saída (tês, septos, chicanas ou cortinas) tem grande
importância para este tipo de tratamento, pois influenciam na eficiência do mesmo. O
dispositivo de entrada diminui a área de turbulência, favorecendo o processo de
decantação e o de saída ajuda na retenção dos sólidos no reator, permitindo a tomada do
efluente no nível em que o líquido é mais clarificado, retendo também a gordura.
(HARTMANN et al., 2009).
Este tratamento de esgoto não apresenta alta eficiência principalmente em se
tratando na remoção de patogênicos e de substancias dissolvidas, mas produz efluente
de qualidade razoável em sistemas isolados, o qual pode ser encaminhado a um pós-
tratamento complementar, de preferência aquele que remove matéria orgânica
dissolvida (AVILA, 2005).
21
As grandes vantagens dos tanques sépticos, comparado a outros reatores
anaeróbios, e com todas as opções de tratamento de esgotos, estão na construção muito
simples, na operação extremamente simples e eventual e nos custos. Para vazões
pequenas e medias os custos e a simplicidade construtiva e operacional são
incomparáveis (ANDRADE NETO et al. 1999).
3.6 Utilização de Fossas e Tanques Sépticos no Brasil
No Brasil o uso das fossas absorventes foi trazido pelos portugueses na
colonização, mas essa pratica só foi difundida no século XVIII com o advento das vilas
e cidades mais populosas. Igualmente, não se sabe quando se iniciou a utilização das
fossas químicas, mas sem duvidas esta e uma alternativa bem mais moderna do que as
fossas absorventes, e provavelmente só se popularizou na segunda metade do século
XX.
Quanto ao tanque séptico, há registros históricos bem precisos. (ANDREOLI et
al 2009). De acordo com o autor supracitado no Brasil a primeira aplicação parecida
com um grande tanque foi construída em Campinas (SP) em 1892 para o tratamento de
esgoto urbano. Mas somente na década de 1930 os tanques sépticos começaram a ser
difundidos amplamente.
De acordo com o levantamento realizado pelo IBGE (2007), o percentual de
domicílios brasileiros que utilizam fossas e tanques sépticos como alternativas de
tratamento de seus efluentes é de 42%, destes aproximadamente 23% são tanques
sépticos e 19% de fossas rudimentares, o que corresponde a uma população servida de
aproximadamente 79 milhões de pessoas, como apresenta a Tabela 2.
Tabela 2: Estimativa da população atendida por tanques sépticos e fossas nas áreas
urbanas e rurais.
Local População (x 1000)
Tanques Sépticos
População Atendida
Por Tanques Sépticos
Fossas Rudimentares
População Atendida Por
Fossas rudimentares
População Atendida Por
Tanques Sépticos +
Fossas Rudimentares
Tanque Séptico +
Rudimentar
Urbana 158.453 23,57% 37.347.372 14,11% 22.357.728 59.705.090 37,68% Rural 31368 18,40% 5.771.712 45,32% 14.215.978 19.987.690 63,72% Brasil 189.820 22,72% 43.119.084 19,27% 36.573.696 79.692.780 41,99%
Fonte: Adaptado de IBGE (2007) apud PROSAB (2009).
22
Os dados da Tabela 2 estão mais detalhados na Figura 12, a qual apresenta
outros meios de destinação para o esgoto gerado em áreas urbanas.
Figura 12:Tipologia do esgotamento sanitário na área urbana. Fonte: Adaptado de IBGE (2007) apud PROSAB (2009).
Conforme Silva (2011), embora as fossas e tanques sépticos sejam formas de
tratamento de esgoto doméstico, há uma grande preocupação em relação à disposição
final do lodo gerado. Ainda de acordo com o autor “este resíduo deve ser
periodicamente removido e disposto em locais apropriados, uma vez que suas
características inorgânicas, orgânicas e patogênicas impedem a sua disposição direta em
cursos d’água”.
A utilização destes sistemas segundo Hartmann et al. (2009), representa um
potencial de geração da ordem de 7 milhões de metros cúbicos de lodo séptico digerido
por ano no Brasil.
3.7 COMPOSIÇÃO E CARACTERÍSTICAS DO LODO PROVENIENTES DE SISTEMAS INDIVIDUAIS
Os tratamentos de esgoto através de fossas e tanques sépticos geram lodo, assim
como outros processos biológicos, sendo que a produção e estabilização deste lodo
ocorrem em meio líquido, o que resulta em um produto com alto teor de umidade,
habitualmente superior a 96%, onde se encontra ainda elevados teores de nutrientes e
patógenos, o que o torna altamente poluente e contaminante (ANDREOLI, 2001).
23
O lodo séptico é definido pela ABNT, 1993 - NBR 7229 como material
acumulado na zona de digestão de fossa e tanque séptico, por sedimentação de
partículas sólidas suspensas no esgoto.
A composição do lodo séptico é compreendida na maior parte, por água, esgoto,
material inorgânico (areia) e material orgânico fecal (LEITE, INGUZA, ANDREOLI,
2006). A heterogeneidade em sua composição é uma propriedade marcante, isto se deve
a alguns fatores como frequência de limpeza, características do efluente e misturas nos
caminhões de coleta “limpa fossas”. Pesquisas apresentam que o lodo coletado por essas
empresas apresentam variações desde a composição semelhante a esgoto sanitário a
aquela típica de lodo (GONÇALVES, 2008).
Para a USEPA (1999) apud Cordeiro (2010), o lodo de fossa séptica é bastante
variável, o qual depende de diferentes fatores como, a falta de caixa separadora de
gordura antes da fossa séptica, hábitos e atividades de limpeza dos usuários. Além de
ser influenciada pela frequência de limpeza da fossa, pelo clima local, dimensão, entre
outros detalhes do projeto da fossa.
Segundo Machado Junior et al. (2008), os resíduos que são originados de fossas
e tanques sépticos possuem odor e aspectos desprezíveis, podem formar escumas
quando submetidos a agitação. Devido à agitação sofrida durante o transporte do local
da coleta até o local de tratamento. Estes resíduos apresentam resistência à
sedimentação e à desidratação. São caracterizados por serem pontos disseminadores de
microrganismos como vírus, bactérias e parasitas, resultando, portanto, em cuidados
especiais em seu manuseio e tratamento.
Embora os resíduos de fossas e tanques sépticos sejam causadores de
importantes impactos ambientais, o mesmo é pouco estudado, não sendo alvo habitual
de pesquisas no âmbito do saneamento básico. Outro fato importante é que estes
resíduos são coletados por caminhões de empresa “limpa fossas” que causam enormes
problemas ambientais e sanitários, por não terem uma definição específica (INGUNZA
et al 2009).
Nas literaturas existentes sobre o assunto, o mesmo pode ser tratado com formas
bem diferentes de nomenclatura, ora como esgoto e em outros como lodos, além de ser
encontrado também como lodos fecais, pela sua origem ser tipicamente doméstica, em
24
literatura internacional, o que dificulta muito à revisão de dados em relação a
nomenclatura incerta.
Os estudos realizados sobre a caracterização do lodo por pesquisadores
brasileiros apresentam grande divergências entre os resultados, conforme observa-se na
Tabela 3.
Tabela 3 - Caracterização de resíduos de fossa/tanque séptico no Brasil
Parâmetros Meneses et al (2001)
Cassini (2003)
Rocha e Sant'anna
(2005)
Leite et al (2006)
Tachini, Belli Filho e Pinheiro
(2006)
Belli Filho et al (2007)
Sólidos totais (mg/L) 12.880 9.550 1.631 9.267 49.593 7.186
(2.280 - 39.238)
(516 - 33.292) (9 - 8.160) (745 - 44.472) (655 - 162.660)
Sólidos totais Voláteis (mg/L) 3.518 6.172 ---------- 4.868 29.685 3.413
(1.710 - 11.828)
(224 - 18.454) ---------- (304 - 21.445) (300 - 106.960)
Sólidos sUSP/ EESCensos totais
(mg/L) 7.091 6.896 492 ---------- 37.731 2.064
(1.240 - 17.350)
(145 - 27.500) (2 - 1.750) ---------- (215 - 134.000)
Sólidos sUSP/ EESCensos voláteis
(mg/L) 2.246 5.019 ---------- ---------- ---------- 1.087
(1.030 - 8.160) (79 - 18.000) ---------- ---------- ----------
DBO (mg/L) 2.434 2.808 2.829 1.863 11.424 1.890
(1020 - 4.800) ---------- (60 - 8.600) (499 - 4.104) (230 - 47.200)
DQO(mg/L) 6.895 10.383 7.912 9.419 23.835 6.199
(2.400 - 16.000)
(528 - 29.704)
(144 - 19.830) (1.363 - 25.488) (474 - 56.000)
NTK(mg/L) 120 ---------- ---------- ---------- ---------- ----------
(55 - 180) ---------- ---------- ---------- ----------
Amônia(mg/L) 89 116 768 ---------- ---------- 58
(38 - 149) (36 - 278) (65 - 3.280) ---------- ---------- Fósforo total(mg/L) 18 45 112 ---------- ---------- 90
(6 - 67) (7 - 216) (2 - 445) ---------- ---------- Óleos e graxas
(mg/L) 531 1.588 971 588 ---------- 327
(6 - 8.533) (18 - 6.982) (58 - 3.235) (24 - 3.639) ----------
Fonte: Adaptado de PROSAB (2009).
25
No Brasil, como pode ser visto na Tabela 3, há poucos estudos referentes ao
lodo de fossa. Em algumas cidades como Natal (RN), Curitiba (PR) e Belém (PA) já
foram realizadas, por estudiosos, análises para caracterização do lodo de fossas. Nestas
cidades os caminhões “limpa fossas” prestam o serviço de esgotamento.
3.8 FORMAS DE TRATAMENTO E DISPOSIÇÃO FINAL DO LODO DE FOSSAS E TANQUES SÉPTICOS
Conforme definições anteriores, o lodo séptico é composto pelo lodo de fundo,
pela escuma e pelo líquido que são removidos de unidades como fossas e tanque séptico
entre outros sistemas semelhantes, os quais recebem apenas esgoto doméstico. Estes
lodos podem conter concentrações elevadas de organismos patogênicos e matéria
orgânica dissolvida, por isso é proibido o seu lançamento em corpos da água sem que
haja um tratamento complementar. O não cumprimento pode causar danos ao meio
ambiente e a saúde humana.
Contudo, no Brasil, a disposição final destes lodos são as estações de
tratamentos de esgotos, que como mencionado anteriormente, nem sempre foram
projetadas para receberem este tipo de efluente, pois podem interferir na eficiência da
mesma.
Medeiros (2009) citou que devido ao fato dessas unidades de fossas e tanques
sépticos não serem capazes de realizar um tratamento eficiente para o esgoto disposto
na mesma, é necessário que os efluentes sejam destinados a um sistema de tratamento,
para adequação aos padrões de qualidade do corpo receptor. Evitando a ocorrência de
possível degradação ambiental.
A ABNT, 1997 - NBR 13969 recomenda como tratamento complementar dos
efluentes de tanques sépticos a utilização de filtro anaeróbio de leito fixo com fluxo
ascendente, filtro aeróbio submerso, valas de filtração e filtros de areia, lodo ativado por
batelada (LAB) e lagoa com plantas aquáticas.
Estudos de determinados autores apresentam diferentes formas de tratamento
para o lodo séptico, alguns com propostas inéditas. A principal preocupação é em
relação à viabilidade do sistema operacional.
Gonçalves (2008) em seu estudo analisou o desempenho do reator anaeróbio de
fluxo ascendente e manta de lodo (UASB) no tratamento de esgoto sanitário juntamente
26
com o lançamento de lodo derivados de tanque séptico. Na pesquisa foi estipulado o
tempo médio de detenção hidráulica (TDH) de 8 horas, com vazão afluente e velocidade
ascensional médias de 2,35 m³. h-1 e 0,6 m.h-1, respectivamente. A coleta do lodo foi
realizada com auxílio de caminhões “limpa fossa”, em que as fossas eram previamente
selecionadas. O lodo era descarregado em um reservatório de poliéster com capacidade
para 15 m³.
Para o autor a combinação entre o lançamento de lodo de fossas/tanque sépticos
em reator UASB apresentou uma alternativa operacional viável para o tratamento
complementar de lodos sépticos. Apesar dos problemas encontrados, no entanto
solucionados na operação do sistema durante a pesquisa.
Borges (2009) propôs para o tratamento de lodo de tanques sépticos um
tratamento primário e a flotação, com base em conceitos aplicados a esgoto sanitário,
adaptando-se a lodos sépticos. O tratamento primário, na pesquisa, utilizou-se somente
duas unidades de operação e equipamento, o gradeamento e os desarenadores. O lodo
utilizado foi coletado de caminhões “limpa-fossas” e através de coletas in situ utilizando
amostrador específico conhecido como Draga de concha. O lodo coletado de ambas as
formas, foi descarregado em um tanque com capacidade de 15 m³. Para Borges (2009),
apesar de o sistema ter atendido aos objetivos, podendo ser utilizado como referência
em projetos de larga escala, ainda é necessário estudos mais aprofundados em relação
ao sistema de introdução de ar, visando a otimização das condições operacionais.
Para Medeiros (2009), o processo de tratamento através de lagoas de
estabilização é uma ótima opção para o tratamento de lodos sépticos no Brasil, pois este
tratamento é indicado para locais com disponibilidade de área e temperaturas elevadas,
além de ter operação simples, pouca necessidade de equipamento e redução no custo
final.
O autor supracitado, em seu estudo, avaliou o sistema de lagoas de estabilização
para tratamento de lodo. Para isto, firmou parceria com uma empresa de “limpa fossas”,
a qual possuía seu próprio tratamento, através de lagoas. O sistema de tratamento
utilizado na pesquisa era composto por tratamento primário (gradeamento e
desarenadores simplificados), formado por um conjunto de quatro lagoas, consistindo
em duas anaeróbias em série, seguidas de uma facultativa secundária e uma lagoa de
maturação, utilizando ainda cloro para desinfecção. Apesar das más condições de
27
operação que se encontrava no sistema de tratamento, Medeiros (2009), afirma que as
lagoas de estabilização são indicadas para o tratamento de lodos de tanques sépticos.
Assim como Medeiros (2009), Araújo et al (2005), também realizaram estudos
sobre a eficiência das lagoas de estabilização em relação ao tratamento do lodo séptico.
O sistema dispunha de duas lagoas anaeróbias, uma facultativa e uma de maturação, e
ainda um tanque de desinfecção. Em que obtiveram valores de eficiência satisfatórios
para DBO, BQO e coliformes termotolerantes.
Para Lupatini et al. (2005), as lagoas em série podem representar uma boa
alternativa para o tratamento de lodo de fossas sépticas. De acordo com a autora
supracitada:
Sua capacidade de absorver choques de carga diminui o impacto dos lançamentos quase instantâneos dos caminhões limpa-fossa, e seus longos tempos de detenção hidráulica favorecem a decantação dos sólidos sedimentáveis e a degradação da matéria orgânica. É importante que o sistema apresente um tratamento preliminar suficiente e áreas de disposição e secagem de lodos compatíveis com as características dos resíduos esgotados que, bem mais concentrados que o esgoto doméstico, tendem a se acumular mais rapidamente, exigindo maior freqüência de limpeza.
Outro estudo sobre a eficiência deste mesmo processo de tratamento foi
realizado por Naval e Santos (2000), utilizando tanto lodos de fossas sépticas, como os
esgotos domésticos provindos de redes públicas coletoras. Os autores observaram na
maioria das coletas realizadas uma redução de 70% em relação à carga orgânica, sendo
para estes um valor significativo, após um ano de funcionamento do sistema. Para
coliformes fecais, segundo os autores, 83% das análises realizadas na saída do sistema
apresentaram valores abaixo do máximo estabelecido pelo CONAMA e uma média de
97,7% para remoção de coliformes no sistema. Vale ressaltar que o sistema utilizado
para estudos pelos autores era composto por três lagoas, sendo a primeira anaeróbia, a
segunda facultativa e a terceira de maturação.
Observa-se entre os autores citados que a utilização de lagoas de estabilização
para tratamentos de lodos sépticos representa uma boa alternativa para este fim, pois a
mesma apresenta eficiência apropriada e viabilidade em sua operação. É importante
salientar que para cada estudo realizado, foi avaliada uma configuração diferente de
sistema de lagoas de estabilização.
Mais uma tecnologia frequentemente utilizada para a retirada da umidade de
lodos de esgoto originários de estações de tratamento são os leitos de secagem. De
28
acordo com Lupatini et al. (2009), essas unidades são compostas por estruturas
retangulares de alvenaria preenchidas em seu interior com materiais que permitem a
drenagem da água presente no lodo. A perda de água ao longo da secagem do lodo
também ocorre por meio da evaporação natural. Neste caso também há influência do
clima local e disposição de área, que não seria problema na maioria das regiões
Brasileiras. Além disso, esta tecnologia está associada a algumas vantagens como: baixo
valor de investimento, simplicidade operacional, baixo consumo de energia e de
produtos químicos.
Esta técnica é difundida para o tratamento do lodo de estações de tratamento,
contudo, segundo a autora supracitada, em caso de desaguamento de lodo de
fossas/tanques sépticos, a utilização deste método necessita de avaliação específica das
características do solo, neste caso, pode haver a necessidade de trabalhar em conjunto
com outros tipos de processos de tratamento, para que não ocorra o comprometimento
da eficiência do processo.
Pode-se notar por meio da literatura que em grande parte dos municípios
brasileiros não há um local específico e principalmente adequado para disposição e
tratamento de lodo séptico. Esta situação requer solução de emergência, pois o lodo é
disposto em sua forma bruta, o que impede qualquer medida para redução do seu
volume e posterior acondicionamento, tratamento e disposição final (PEREIRA et al,
2009).
A maioria das empresas de “limpa fossas” que são contratadas pelos usuários
para fazer a coleta deste material, não dispõe de nenhum tipo de sistema de tratamento,
nestes casos, os lodos são normalmente lançados em sistema público de tratamento. No
caso de Cuiabá (MT), os caminhões lançam os dejetos na lagoa de estabilização da ETE
Tijucal.
Vale ressaltar que grande parte dos sistemas municipais de tratamento de
esgotos, não foram planejados para receber lodo de fossa/tanque séptico, nestes casos
segundo Pereira et al (2009), a falta de controle dos dejetos lançados pode provocar
transtornos na rotina operacional do sistema de esgotamento sanitário, o que, em alguns
casos, pode ocasionar a paralisação de unidades de tratamento do esgoto.
Observa-se ainda que a população paga a estas empresas para realizar a coleta,
mas grande parte delas não possui seu próprio sistema de tratamento, lançando os
29
dejetos em sistema de tratamento público sem precisar contribuir com as despesas de
manutenção do sistema. Na Tabela 4 são apresentados os valores cobrados pelas
empresas para cada região brasileira.
Tabela 4 - Variação do custo dos serviços de remoção e transporte de lodo de
fossa/tanque séptico.
REGIÃO FAIXA DE CUSTO DOS SERVIÇOS DE COLETA E TRANSPORTE DE LODO
NORTE R$ 80,00 a R$ 150,00
NORDESTE R$ 140,00 a R$ 350,00
CENTRO-OESTE R$ 120,00 a R$ 130,00
SUDESTE R$ 150,00 a R$ 300,00
SUL R$ 150,00 a R$ 250,00 Fonte: UFPA apud PROSAB (2009).
Em algumas cidades os lodos são lançados em aterros sanitários, aterros
controlados e lixões a céu aberto. Segundo Andreoli et al. (2007), “o recebimento de
resíduos de saneamento em aterros sanitários pode ser uma alternativa efetiva quando a
aplicação no solo não e adequada, seja por situações de contaminação por metais
pesados ou restrições de caráter ambiental”.
Esta prática para a disposição de lodo é reconhecida no mundo todo como uma
prática não sustentável para o seu gerenciamento, devido ao aumento de custos
relacionados ao seu transporte, uma vez que as distâncias são bem maiores e o
atendimento ás diversas restrições ambientais são crescentes (ANDREOLI;
SPERLING; FERNANDES; 2001).
3.9 GESTÃO DE LODO DE FOSSAS E TANQUES SÉPTICOS
A gestão dos lodos provenientes de fossas/tanques sépticos abrange desde a sua
origem e geração até o processo de limpeza das fossas/tanques, bem como o transporte
dos lodos, o seu tratamento e a disposição final no meio ambiente. Nesse percurso,
podem ocorrer riscos de impactos e riscos diretos tanto ao meio ambiente como a saúde
publica (SOUZA; CORDEIRO; SILVA; 2009). Desta forma, torna-se imprescindível a
30
gestão do lodo nos municípios brasileiros. Lembrando que estes lodos apresentam
características diversificadas com altas concentrações de sólidos, matéria orgânica e
microrganismos, assim exigindo alternativas diferenciadas, a fim de preservar o meio
ambiente e a saúde pública. Por razões de segurança ambiental e sanitária é importante
que seja realizado um manejo adequado dos lodos gerados na fossa, independentemente
do tipo de disposição que será utilizada, ressaltando-se que nestes casos, atualmente
cabe ao próprio usuário o seu planejamento, execução e operação do sistema.
Quando não há uma tecnologia apropriada para o tratamento do efluente gerado
que diminuam os impactos e riscos ao meio ambiente, faz-se necessário optar por uma
alternativa para o funcionamento de gestão do lodo séptico, o qual deve levar em
consideração a necessidade local e regional.
Nos casos em que o tratamento de esgoto utilizado é por meio de sistema
individual, são os próprios moradores os responsáveis pela implementação, operação e
manutenção das fossa/tanque sépticos, devendo disponibilizar uma área de seu imóvel
para a sua construção, além de arcar com todas as despesas referentes a este tipo de
solução para o tratamento de seus efluentes. Normalmente este sistema é feito de forma
inadequado em relação aos requisitos econômicos, ambientais e principalmente em
termos técnicos (PEREIRA et al 2009).
É também de responsabilidade dos residentes da casa a despesa gerada com a
limpeza da fossa/tanque séptico, bem como de suas instalações complementares. Desta
forma, para tentar minimizar os custos, é normal o próprio morador ou outra pessoa
(que não tem qualificação para este serviço) contratada pelo mesmo, realizar a execução
do serviço, sendo comum a coleta, transporte e disposição final de lodo de fossa séptica
em locais indevidos como, corpos d’água, em terrenos abandonados e lixões (PEREIRA
et al 2009).
Para Rios (2010), há dois grandes desafios para que a gestão do lodo oriundo dos
esgotos possa melhorar: o primeiro diz respeito a garantia de um transporte seguro, bem
como um tratamento adequado levando em consideração as condições local. O segundo
é conseguir que o produto originado do tratamento possa ser comercializado.
Andreoli et al (2001), propõe uma avaliação nas alternativas de gestão do lodo,
através da minimização na geração do mesmo, selecionando os processos ou técnicas de
tratamento que produzam menor quantidade de lodo. Posteriormente, busca-se a
31
produção de lodo com as características desejadas para a sua decorrente aplicação. E por
último, deve-se aproveitar a maior quantidade de lodo possível, por meio de alternativas
como o uso agrícola ou em recuperação de áreas degradadas. Ou seja, reduzir,
reaproveitar e reciclar o lodo são possibilidades que devem ser consideradas na escolha
da melhor alternativa para gestão do lodo de fossa/tanque séptico (PEREIRA et al
2009).
Para o reaproveitamento do lodo é necessário que o mesmo passe por processo
de desidratação, a fim de reduzir o teor de água e melhorar as condições de manejo. De
acordo com Spellman (1997), este processo pode ser dividido em métodos naturais em
que a umidade é removida através da evaporação e por gravidade, onde destacam-se: as
lagoas de secagem, leitos de secagem e disposição do lodo no solo. Ou pelo método
mecânico em que a desidratação é realizada por prensa desaguadora, filtro prensa e
centrífuga. O lodo desidratado poderá ser utilizado como matéria prima na fabricação de
cerâmicas vermelhas e substratos para produção vegetal.
Na Figura 13 são apresentadas alternativas para a gestão do lodo séptico.
Figura 13: Alternativas para as etapas da gestão de lodo de fossa/tanque séptico. Fonte: UFPA apud PROSAB (2009).
Faz-se necessário a elaboração de planos de ação para a implantação ou
melhoramento da gestão de lodo proveniente dos sistemas individuais. A começar por
legislações e instrumentos legais apropriados para a regulamentação da gestão do lodo
séptico, com procedimentos de controle e fiscalização, garantindo a sua aplicabilidade.
Além da utilização de ferramentas como os sistemas de informações georreferenciadas,
possibilitando o acompanhamento, a espacialização e o estabelecimento de indicadores
de desempenho do gerenciamento. Desta forma seria possível a quantificação de
32
fossas/tanques sépticos em cada município, a fim de determinar um sistema de gestão, o
mais próximo da realidade local.
Algumas ações positivas e negativas foram abordadas por Strauss, Koné e
Saywell (2006) e adaptado por Rios (2010), apresentado na Tabela 5.
Tabela 5 – Ações para gestão do lodo provenientes de sistemas individuais de
disposição de esgoto.
AÇÕES POSITIVAS AÇÕES NEGATIVAS Vontade política e das sensibilizações das autoridades governamentais Falta de marcos regulatório.
Privatização do setor de coleta de lodo sanitário
Complexidade dos marcos regulatórios existentes (Excesso de exigências).
Iniciativas do setor privado permitem estreito contato com clientes
Falta de estratégia de governo para subsidiar a gestão do lodo sanitário.
Existência de uma comissão de gestão de lodo sanitário de modo a intervir todos os interventores.
Necessidade de pagamento para que as empresas de limpa fossa possa despejar o lodo no local adequado para o tratamento.
Financiamento com base em mecanismos de incentivos e sanções
Cobrança de elevadas taxas para esvaziamento do sistema.
Existência de estações de tratamento com base em uma boa tecnologia. Uso de ETEs fora dos padrões de projeto.
Tradição na reutilização de lodo de esgoto na agricultura.
Perigo do uso indevido do lodo sem preocupação sanitária.
Fonte: Strauss, Koné e Saywell (2006) adaptado por Rios (2010).
Nos estudos realizados por Pereira et al. (2009), foi feito levantamentos sobre
experiências municipais em relação a gestão do lodo de fossa/tanque séptico. Dentre as
cidades foram citadas:
Curitiba (PR): as empresas de limpa-fossas são cadastradas pela
companhia de saneamento para que possam desaguar o lodo séptico em
algumas ETE mediante pagamento de uma taxa. Na entrada da ETE é
coletada uma amostra da carga transportada e, após realização de análises
laboratoriais (pH e temperatura) o caminhão é liberado para o despejo do
lodo, sendo este tratado de maneira combinada com o esgoto doméstico.
33
Campinas (SP): os caminhões limpa-fossas são cadastrados pelo órgão
que responde pelo gerenciamento do lodo, estes fazem o lançamento em
centrais de controle implantadas de acordo com a área territorial de
controle. É verificada a cada descarga, o estado físico dos caminhões e
medida a temperatura e o pH do lodo antes da descarga. Caso ocorra
irregularidades a empresa é alertada inicialmente e em caso de
reincidência a mesma pode ser descredenciada.
Rio das Ostras (RJ): o lodo coletado pelos caminhões é encaminhado
para duas unidades de contenção e desaguamento de lodo, onde o mesmo
passa pelo tanque de equalização, em seguida é recalcado diretamente
para disposição, desaguamento e armazenamento em bags.
Distrito Federal: A CAESB é responsável por cadastrar e autorizar as
empresas limpa-fossa a lançar o lodo séptico em diversos pontos de
descarga do sistema, como interceptores de grande diâmetro ou na
entrada de ETE.
Belém (PA): o lodo removido deve ser disposto em locais determinados
pelo órgão municipal competente, de acordo com a lei Municipal 7.940,
de 19 de janeiro de 1999. Desta forma o lodo transportado pelos
caminhões deve ser lançado nos leitos de secagem do aterro sanitário de
Aurá, onde o volume será reduzido e a disposição nas células do aterro,
sendo a Secretaria de Saneamento do Município de Belém (SESAN) a
responsável pela operação. Ainda assim, como os leitos de secagem não
possuíam capacidade para o atendimento de todo o lodo gerado foi
implantado 26.736 tanques sépticos no projeto de recuperação da Bacia
do Una, devido ao grande aumento na produção de lodo no município de
Belém, a fim de diminuir a destinação final clandestina nos canais de
drenagem e rios da região.
Natal (RN): as empresas de limpa-fossas têm obrigação de
encaminharem os dejetos para sistemas de tratamento próprio, segundo a
Lei Municipal 4.867, de 27 de agosto de 1997. Mas, das nove empresas
de limpa-fossa em operação, apenas três realizam o tratamento do lodo.
34
3.9.1 Legislação
Apesar do lodo séptico ter sido reconhecido como um grande problema no
Brasil, principalmente pela quantidade gerada, não existe nenhuma lei nacional que
regulamente a coleta, tratamento e disposição final destes lodos. Neste caso são os
órgãos de meio ambiente de cada município os responsáveis por determinar os
procedimentos para as etapas de gestão do lodo séptico, exceção para alguns Estados
que já dispõe de legislação para este assunto, como mostra a Tabela 6.
Tabela 6 - Legislação por estados brasileiros
REGIÃO ESTADO/DF LEGISLAÇÃO/ LEI DATA ENFOQUE
CENTRO-OESTE DISTRITO FEDERAL 3.581 12 de abril de
2005
Define lodo, determina o gerenciamento do tratamento e da disposição final de lodo de esgoto
NORTE
PARÁ 5.887 09 de maio de 1995
Dispõe sobre o uso de fossa séptica e determina responsabilidades no gerenciamento de lodo de fossa séptica do estado
AMAPÁ PROJETO DE LEI 0027/92 1992
Obrigam as empresa limpa-fossas a determinarem, quando do pedido de concessão do alvará de funcionamento, o local onde os dejetos recolhidos serão despejados.
SUDESTE RIO DE JANEIRO 4.191 30 de setembro
de 2003
A política nacional de resíduos sólidos define como resíduos o lodo proveniente de ETA, gerados em instalações de controle de poluição bem como os líquidos cujas características tornem inviável o seu lançamento em rede pública de esgotos ou corpos da água
Fonte: UFPA apud PROSAB (2009).
Para Pereira et al. (2009), as legislações Estaduais existentes servem apenas
como diretrizes para a política estadual de meio ambiente, a qual não especifica os tipos
de tratamento, nem a disposição final a ser dado aos lodos de fossa/tanque sépticos. De
acordo com o mesmo autor, são exemplos de municípios onde existem leis e normas a
fim de melhorar a gestão dos lodos sépticos, Maceió (AL), Natal (PE), Belém (PA),
Campinas (SP) e Curitiba (PR).
35
A ABNT, 2004 - NBR 10.004 considera os lodos como sendo resíduos sólidos, e
que os mesmos devem ser geridos como tal, enquanto a ABNT, 1993 - NBR 7229 trata
basicamente do dimensionamento do tanque séptico e do volume do lodo a ser ocupado
no mesmo. Segundo a mesma norma, o lodo e escuma removido dos tanques sépticos
não devem ser lançados em corpos da água ou em galerias de águas pluviais. O lodo
digerido pode ser lançado, desde que haja aprovação e regulamentação do órgão
responsável pelo esgotamento sanitário, em estações de tratamento de esgoto ou em
pontos determinados da rede coletora de esgotos.
Ainda de acordo com a ABNT 1993 - NBR 7229, em casos de comunidades
isoladas que são atendidas por tanques sépticos, deve ser prevista a implantação de
leitos de secagem, onde estes devem estar localizados em cota adequada à disposição
final ou ao retorno dos efluentes líquidos para os tanques. Nos casos do lodo seco a
norma prevê a disposição em aterro sanitário, usina de compostagem ou campo agrícola
em que o cultivo não é voltado à plantação de hortaliças, frutas rasteiras e legumes
consumidos crus.
As normas citadas não tratam sobre o gerenciamento do lodo produzido, nem
aos procedimentos relacionados a este, como coleta, transporte, condicionamento,
tratamento e destinação final dos lodos de fossa/tanque sépticos.
É importante ressaltar que a ausência de normas comum com as diretrizes
básicas, até mesmo com a obrigatoriedade da inclusão da gestão do lodo de fossa/tanque
séptico nos contratos de concessão pode levar a inexistência ou a uma grande
heterogeneidade nas ações desenvolvidas nos municípios brasileiros. Normalmente, o
município não estabelece regras a serem seguidas na gestão do lodo de fossa/tanque
séptico com o responsável pela prestação dos serviços de esgotamento sanitário
adotando nestes casos práticas que variam significativamente de um local para outro
(PEREIRA et al. 2009).
36
4. MATERIAIS E MÉTODOS
Considerando a problemática levantada no referencial teórico sobre os resíduos de
fossa/tanque séptico, bem como alternativas de tratamento e a gestão desses resíduos
citadas por pesquisadores a fim de avaliar a eficiência de técnicas simples e viáveis, foi
proposta o material e método de pesquisa.
Para realização deste trabalho foi adotado o método de pesquisa de revisão
bibliográfica em livros, artigos técnicos e científicos, assim como levantamentos nos
acervos da Companhia de Águas do Brasil (CAB), responsável pelo saneamento da
Capital, de sua precedente a Companhia de Saneamento da Capital (SANECAP), e
ainda levantamento em campo através de entrevistas e visitas in loco, análises
laboratoriais e elaboração de relatórios fotográficos e descritivos.
4.1 LOCALIZAÇÃO E DESCRIÇÃO DO SISTEMA PÚBLICO QUE RECEBE O
LODO SÉPTICO DOS CAMINHÕES LIMPA-FOSSAS DE CUIABÁ.
Atualmente a Estação de Tratamento de Esgoto - Tijucal, localizada na avenida
Dr. Meirelles, no Bairro Tijucal – Cuiabá/MT (Figura 14), é quem recebe os lodos
sépticos dos caminhões “limpa-fossas” da capital e da cidade de Várzea Grande, onde as
empresas afirmaram atuar nestes dois Municípios. Este sistema, construído e
inaugurado em 1996, projetado inicialmente para atender ao Bairro Tijucal, está situada
em uma área que sofreu intensa urbanização, a 1.000 metros do rio Coxipó, hoje é
disputado por vários empreendimentos imobiliários que precisam realizar o tratamento e
a disposição dos seus efluentes.
37
Figura 14: Localização da estação de tratamento de esgoto. Fonte: Google earth
De acordo com a antiga empresa responsável pelo saneamento básico da capital,
SANECAP, a lagoa de estabilização possui área total de 39,2 ha, sendo composta por
tratamento preliminar (caixa de areia e gradeamento), uma lagoa anaeróbia com 36
metros de largura, 82 metros de comprimento e 3,5 metros de profundidade, seguida por
duas lagoas facultativas em série, ambas com 47 metros de largura, 122 metros de
comprimento e 1,52 metros de profundidade, e uma lagoa de maturação, que possui 68
metros de largura, 128 metros de comprimento e 1,10 de profundidade, conforme Figura
15. O tempo de detenção hidráulico para as lagoas facultativas são de 4 (quatro) dias e
para a lagoa de maturação de 3 (três) dias. Sua capacidade de tratamento era de 30l/s,
atendendo três bairros (residências e comércios) e um condomínio residencial, além de
receber o lodo de caminhões “limpa-fossas”.
38
Figura 15: Fluxograma simplificado da ETE Tijucal (sem o reator). Fonte: Alves, 2006. Para aumentar o número de bairros atendidos, foi inaugurado em 2011 um reator
do tipo UASB, desta forma a estação que tratava uma vazão de 30 l/s passa a tratar uma
vazão aproximada de 50 l/s, aumentando para sete o número de bairros contemplados e
três residenciais, o esgoto tratado é lançado no córrego Embauval que deságua no Rio
Coxipó. O esgoto sanitário não recebe nenhum tratamento preliminar antes de ser
encaminhado ao reator, o que pode diminuir a vida útil do UASB uma vez que todo
material sólido são carregados diretamente ao reator, como mostra a Figura 16.
Figura 16: Fluxograma simplificado da ETE Tijucal com reator. Fonte: Adaptado Alves, 2006.
39
O esgoto coletado pelos caminhões é lançado no sistema de tratamento
preliminar da ETE, como mostra a Figura 17. Apesar da urbanização da área da estação
em 2008, em que a mesma foi cercada e construída uma guarita a fim de controlar a
entrada e saída dos caminhões, atualmente a estação de tratamento não tem controle das
características físico químicas do lodo que chega, e desconhecem a quantidade de
caminhões que depositam diariamente os seus resíduos na lagoa. Devido a falta de
controle quantitativo e qualitativo do efluente as lagoas estão em processo de
assoreamento.
Figura 17: Lançamento de lodo de caminhão “limpa-fossa” na ETE tijucal.
Devido ao assoreamento das lagoas a empresa responsável pelo serviço de
saneamento em Cuiabá – CAB (Companhia de Águas do Brasil) está realizando a
revitalização de todo o sistema, conforme constado em visitas ao local, como mostra a
Figura 18.
40
Figura 18: Trabalho de revitalização das lagoas – lagoa facultativa (Aspectos da célula facultativa da ETE Tijucal, totalmente assoreada, atualmente passando por processo de recuperação/revitalização).
4.2 IDENTIFICAÇÃO DAS EMPRESAS ‘LIMPA-FOSSAS”
Para a identificação das empresas, foi necessário buscar dados junto a Vigilância
Sanitária Municipal de Cuiabá e a SECRETARIA ESTADUAL DE MEIO AMBIENTE
- SEMA, a fim de obter informações sobre as empresas que possuem o Alvará Sanitário
e dados sobre o projeto de construção da ETE Tijucal. Em virtude do não cadastramento
de muitos empreendimentos nos órgãos fiscalizadores realizou-se busca em lista
telefônica e propagandas online.
Foram realizadas entrevistas com os representantes das empresas sendo utilizado
um questionário semi-estruturado com perguntas abertas e fechadas previamente
estabelecidas e um número limitado de resposta, apresentada como apêndice.
O questionário foi adaptado com base no questionário montado por Rios (2010),
que realizou um trabalho sobre os sistemas individuais de disposição de esgoto e as
empresas “limpa fossa” na Região Metropolitana de Goiânia. Este questionário é
apresentado como apêndice 1.
41
Para atender ao objetivo sobre a interferência do lançamento do lodo na
eficiência e operação na ETE Tijucal foram utilizados dados de laudos técnicos obtidos
junto a SEMA e comparados com os resultados das análises físico-químico do lodo.
4.3 MÉTODOS DE ANÁLISES
Os métodos utilizados para a realização das análises laboratoriais das
características do lodo estão descritas nos subitens subsequentes. Para a execução das
análises utilizou-se das metodologias descritas no Standard Methods for the
Examination of Water & Wastewater.
4.3.1 Características do lodo de caminhões “limpa-fossas”
As amostras utilizadas para a caracterização do lodo foram coletadas em dois
pontos da estação, P1: no local de lançamento de lodo dos caminhões (tratamento
preliminar) e P2: na saída da lagoa anaeróbia (apresentado na Figura 16).
As coletadas foram realizadas nas seguintes datas: 23/05/2013; 06/06/2013;
20/06/2013; 04/07/2013; 18/07/2013 e 01/08/2013, com intervalos de 15 (quinze) dias.
As amostras foram armazenadas em caixas térmicas e encaminhadas ao laboratório
físico-químico do Departamento de Engenharia Sanitária e Ambiental (DESA) na
Universidade Federal de Mato Grosso (UFMT).
Para as análises físico-químicas as variáveis avaliadas foram às seguintes: OD,
DBO, DQO, nitrogênio kjeldahl (NTK), nitrogênio amoniacal, pH, temperatura,
alcalinidade, fósforo total, sólidos totais (ST), sólidos voláteis (SV), sólidos
sedimentáveis (SS), sólidos fixos totais (SFT), óleos e graxas. Os métodos utilizados
nas análises estão descritos no Quadro 2.
42
Quadro 02. Métodos utilizados para determinação das características físico-químicas
do lodo.
PARÂMETROS MÉTODO
Ph Potenciométrico
Alcalinidade Potenciométrico
Temperatura (ºC) Termômetro de mercúrio
Sólidos totais (mg/L) Gravimétrico
Sólidos voláteis (mg/L) Gravimétrico
Sólidos fixos totais (mg/L) Gravimétrico
Sólidos sedimentáveis (mL/L) Visualização em Cone Imhoff
Óleos e graxas Gravimétrico
DQO (mg/L) Refluxo fechado: colorimétrico
DBO (mg/L) Eletrométrico
Fósforo total (mg/L) Persulfato de potássio
Nitrogênio kjeldahl (mg/L) Macro Kjeldhal
A determinação de pH, e temperatura foram realizadas no local de coleta, sendo
utilizado para medida de pH um equipamento multi-parâmetro, modelo HQ40d da
marca Hach, e para a temperatura um termômetro de mercúrio.
Para a determinação da alcalinidade foi utilizado um pHmetro da marca Quimis
modelo Q400AS.
Quanto às análises realizadas no laboratório foi utilizada uma incubadora
refrigerada, modelo TE-371 da marca Tecnal, na incubação dos frascos para
determinação da DBO5.
A determinação da DQO foi realizada pelo método colorimétrico. A digestão das
amostras foi realizada em um reator COD - REACTOR HACH e a leitura em um
espectrofotômetro HACH DR/2010.
A concentração de NKT foi determinada pelo método tradicional, destilação por
arraste a vapor, utilizando destilador de nitrogênio macro Kjeldahl da marca Marconi,
modelo MA 036. Para digestão das amostras, utilizou-se um bloco digestor.
Foi utilizado também um autoclave da marca Prismatec, modelo CS para a
digestão do fósforo.
43
A determinação da concentração de sólidos totais, sólidos voláteis e sólidos
totais fixos foram realizadas pelo método gravimétrico conforme descrito no Standard
Methods. Para estas análises utilizou-se ainda uma mufla da marca Linn Elektro Therm,
modelo FF15601A, para a ignição das cápsulas e cadinhos, uma estufa para secagem, da
marca Ethik Technology e uma balança analítica da marca Denver Instrument, modelo
SI 234 para determinação dos pesos das cápsulas e cadinhos.
Para a análise de óleos e graxas foi utilizada uma balança analítica da marca
Denver Instrument, modelo SI 234 e uma estufa aquecedora da marca Ethik
Technology.
Os sólidos sedimentáveis foram determinados através do método do Cone de
Imhoff após 1 hora de decantação com 1000 ml da amostra de esgoto.
44
5. RESULTADOS E DISCUSSÃO
5.1 LEVANTAMENTO E IDENTIFICAÇÃO DAS EMPRESAS “LIMPA FOSSAS”
Após o levantamento realizado em busca de informações sobre as empresas de
“limpa fossas” em Cuiabá, foi obtido os seguintes resultados descritos nos subitens
abaixo.
5.1.1 Números de empresas atuantes em Cuiabá
Foi identificado através de listas telefônicas e sites de busca na internet, um
número de 25 (vinte e cinco) empresas que atuam no ramo de limpa fossas em Cuiabá.
Com as visitas a campo pode-se confirmar que destas, três empresas foram fechadas e
uma suspendeu sua atuação nesta área de trabalho. Entretanto, no período de entrevistas
foi constatado que o número de empresas atuantes é ainda menor, pois alguns
empresários possuem mais de uma empresa cadastrada em endereços diferentes, pois
seus clientes buscam por empresas que estão mais próximas de sua residência, alguns
possuem até 4 (quatro) empresas, cada um em nome de um parente.
Outro motivo seria pelo imposto a pagar, segundo um dos proprietários o valor a
ser pago de imposto é 4% quando a empresa atinge até R$ 380.000,00 por ano, se
ultrapassar este valor o imposto a ser cobrado passa a ser de 9%.
Após as entrevistas e as visitas às empresas foi possível concluir a existência de
apenas 11 empresas concorrentes neste ramo, como mostra a Figura 19.
Figura 19: Empresas alistadas e empresas atuantes no mercado.
45
Conforme os resultados das entrevistas nenhuma das empresas possui
licenciamento ambiental. Segundo os empresários, o que existe é um Termo de
Ajustamento de Conduta (TAC) junto a Secretaria de Estado de Meio Ambiente
(SEMA) e o alvará sanitário junto a Vigilância Sanitária Municipal de Cuiabá. Mas de
acordo com a vigilância sanitária somente cinco empresas estão cadastradas na
coordenadoria de vigilância sanitária e possui o alvará vigente. Entretanto, as empresas
cadastradas pelo órgão estão relacionadas a atividades de esgoto como desentupidoras,
mas nenhuma trabalha com coleta de lodo séptico. Por outro lado, entre as onze
empresas entrevistadas nenhuma possui alvará sanitário.
5.1.2 Quantidade de frota e preços cobrados pelo serviço
Foi constatado que há uma frota de 25 caminhões distribuídos entre as empresas
atuantes nesse segmento em Cuiabá, sendo 7 caminhões com capacidade para 8 m³, 15
caminhões com 16 m³ e 3 caminhões com capacidade para 12 m³, como mostra a Figura
20.
Figura 20: Capacidade dos caminhões “limpa fossas” das empresas de Cuiabá.
As empresas atendem de segunda a sexta conforme o horário de funcionamento
da ETE, o valor cobrado pelo serviço é o mesmo para todas as empresas, sendo cobrado
R$ 120,00 para os caminhões com capacidade de 8 m³, R$ 180,00 para os caminhões
com 12 m³ e R$ 240,00 para os caminhões com 16 m³. De acordo com os proprietários
estes valores estão congelados há quase três anos, o problema é que devido ao tempo
46
sem aumento, quando este ocorre acaba assustando os usuários do serviço. Para
diminuir o impacto nos bolsos da população, as empresas estão tentando entrar em
acordo sobre um aumento no serviço que ocorra a cada ano, assim, o aumento não será
tão significativo quando comparado da forma que ocorre atualmente.
5.1.3 Números de funcionários empregados nas empresas
O número de funcionários variam de acordo com a quantidade de caminhões que
cada empresa possui. Conforme a classificação do SEBRAE pode-se dizer que 91% das
empresas são apontadas como microempresas, por apresentarem um número máximo de
10 funcionários, como mostra a Figura 21.
Figura 21: Quantidade média de funcionários nas empresas “limpa fossas”. Todos os empresários afirmaram que os operadores dos equipamentos de
caminhões “limpa fossas” receberam treinamentos quando contratados pela empresa,
antes de começar o trabalho. Observou-se nas empresas, que as mesmas são
preocupadas com a integridade física e a saúde dos seus funcionários, todas possuem os
Equipamentos de Proteção Individual (EPI), como luvas, botas de borracha, óculos,
máscara, roupas especiais, protetor auricular, capacete e colete refletivo, e fizeram
questão de apresentar todos os EPIs.
Entretanto os empresários disseram que mesmo entregando os EPI’s a seus
funcionários, a maioria se recusa a usar, dizem que os equipamentos atrapalham no
manuseio de sua atividade e ainda com o calor fica insuportável o seu uso.
47
5.1.4 Fidelização dos clientes e frequência de bairros atendidos
Em relação aos clientes fidelizados, 91% das empresas disseram possuí-los, na
maioria são órgãos públicos e supermercados que possuem fossa séptica, normalmente
estes clientes contratam os “limpa fossas” pelo menos duas vezes na semana. Todas
afirmaram receber somente lodos de esgoto doméstico e quando são chamados para
coletar esgotos industriais eles se recusam. Apesar de 100% das empresas afirmarem
que lançam os lodos coletados de fossas sépticas somente na ETE Tijucal, no ano de
2011, foi flagrado pela polícia militar, um caminhão de empresa de “limpa fossa”
lançando seu esgoto em um córrego de Cuiabá, a foto do flagrante foi divulgado em
toda imprensa local.
Quando perguntados sobre bairros frequentemente atendidos, todos tiveram
dificuldades em responder, pois segundos os empresários não há uma frequência e que
eles trabalham em toda Cuiabá e alguns ainda disseram coletar lodos sépticos de Várzea
Grande, cidade vizinha da Capital. Quanto ao número médio de clientes atendidos por
dia, 75% das empresas informaram atender no máximo 10 clientes diários, como mostra
a Figura 22. Estes números apresentam uma média total de 113 atendimentos diário
pelas empresas de “limpa-fossas”. Este índice deve-se a precariedade e/ou a falta de
rede coletora de esgoto, o que faz com que uma grande parcela de domicílios em
Cuiabá, necessite dos serviços prestados por estas empresas.
Figura 22: Quantidade média de atendimento diário pelas empresas.
48
5.1.5 Locais e quantidade de lançamentos dos efluentes de caminhões
limpa fossa
Conforme o resultado da pesquisa, 63% das empresas entrevistadas responderam
que sempre lançaram os dejetos coletados na ETE Tijucal, estando estas empresas a
menos de 15 anos no mercado. As empresas com maior tempo no mercado, disseram ter
lançado em outros locais de tratamento, como a Estação de Tratamento de Esgoto Engº
Zanildo Costa Macedo, conhecida também como ETE Dom Aquino. Segundo os
empresários, este foi o melhor local para lançamento que eles já tiveram.
No que se refere a quantidade de vezes que o caminhão “limpa fossas” realiza o
despejo do lodo na ETE Tijucal, 63% responderam que fazem o despejo várias vezes
durante o dia, principalmente quanto o local da coleta fica próximo a estação de
lançamento, desta forma eles economizam tempo e dinheiro, referindo-se ao
combustível que é gasto. Outros 37% disseram que somente fazem o despejo quando se
alcança a capacidade máxima do caminhão, em casos onde a capacidade não é
alcançada, principalmente pelas empresas menores, o lançamento é feito uma vez por
dia, para que o caminhão não passe a noite carregado, mas de acordo com os
empresários é muito raro isso acontecer.
5.1.6 Estimativa do volume de lodo depositado diariamente na ETE
Tijucal
Com os dados obtidos nas entrevistas e visitas à ETE Tijucal, pode-se estimar
preliminarmente através do tamanho da frota, da capacidade volumétrica média dos
caminhões e do número médio de viagens, o volume diário de lodo encaminhado à ETE
Tijucal. Dispondo de uma frota de 25 caminhões (cada caminhão fazem em média 3
(três) viagens até a ETE, principalmente aquelas empresas que possuem apenas 1
caminhão), com volumes variando entre 8; 12 e 16 m3, e a média de 65 viagens
realizadas até a ETE. A Figura 23 mostra os percentuais de distribuição de caminhões
por volume, que são 28; 12 e 60%, respectivamente. Com a premissa que os caminhões
utilizam sua capacidade de carga máxima, pode-se assim, chegar ao valor aproximado
de 864 m³ de lodo de fossa/tanques sépticos lançados diariamente pelos caminhões na
estação de tratamento, ou seja, uma vazão de 10 L/s.
49
Figura 23: Estimativa da quantidade de lodo que chega à estação de tratamento diariamente, a
partir da quantidade de viagens e capacidade de carga dos caminhões.
A estimativa exposta neste trabalho está muito acima dos valores descritos pela
CAB no Memorial Descritivo Técnico Preliminar apresentado junto a SEMA, neste a
Companhia apresenta uma vazão de 576 m3 de lodo lançados na estação de tratamento.
Para o cálculo realizado pela Companhia foram apresentados 72 caminhões com
capacidade de 8m3 cada, o que dá uma vazão diária de 6,67 L/s. A CAB não levou em
consideração que a maioria dos caminhões que atuam nesta área tem capacidade de
volume para 16 m3 e ainda, em menor quantidade, caminhões com capacidade para 12
m3, estes dados aumentam consideravelmente a vazão total de efluentes de fossas
sépticas na ETE.
Outro dado importante apresentado pela CAB no memorial descritivo é em
relação a vazão do efluente lançado pelas redes coletoras, segundo a empresa são
lançados uma vazão de 49,563 L/s para uma população de 35.686 contribuintes. Se
somados a vazão da rede coletora e dos caminhões limpa fossa o total de lançamento de
efluentes chega a 56,23 L/s a serem tratados, no entanto, a capacidade máxima da ETE
tijucal é de 50 L/s. Mesmo a CAB não considerando outras capacidades de volume dos
caminhões, a vazão dos efluentes que chegam à estação de tratamento é maior que a
vazão de projeto, podendo acarretar prejuízos na eficiência do tratamento.
Qtd. de Viagens
50
5.1.7 A ETE Tijucal na visão dos empresários
Quando perguntado aos empresários sobre o atual local de lançamento do lodo,
foi alto o índice de insatisfação dos mesmos, apresentado na Figura 24. Segundo estes
as vias de acesso internas são precárias, o que dificulta o trafego dos caminhões, além
disso, há somente uma caixa para o esgotamento, fazendo com que seja demorado o
procedimento de despejo, uma vez que o espaço permite apenas um caminhão por vez e
em consequência disso formam-se filas enormes na entrada da ETE. Em dias em que o
serviço é bastante solicitado os empresários disseram que chegam a perder mais de uma
hora na fila, isso acarreta prejuízos, principalmente para as empresas que possuem
apenas um caminhão. Os mesmos acreditam que o próprio tratamento realizado não está
sendo adequado, visto a falta de manutenção da ETE.
Figura 24: Visão dos empresários sobre as condições do atual local de despejo do lodo. Apesar das reclamações, quando perguntado se havia interesse da empresa em
realizar um pré-tratamento antes de lançar o lodo na estação, apenas uma empresa
respondeu sim. Este afirmou que no futuro pretende ter o próprio local de tratamento e
que já começou a tomar providências para que isso aconteça. De acordo com o mesmo o
sistema de tratamento escolhido é o de lagoa de estabilização, mas não foi especificada
a configuração do sistema.
Observou-se que uma das preocupações dos proprietários em relação ao atual
local de destinação é referente ao tempo que o caminhão leva para fazer o
desaguamento, isto porque, com apenas um ponto para esgotamento, acaba-se formando
filas no local o que pode acarretar na diminuição de atendimento. Outro fator com muita
51
reclamação é à distância da estação, que por vezes torna-se inviável o atendimento a
certos bairros da capital, devido ao tempo gasto ser maior e ao custo de deslocamento
entre os bairros e a ETE.
5.2 RESULTADOS DAS ANÁLISES FÍSICO – QUÍMICA
Os resultados das análises físico-química, cuja coleta foram realizadas no local
de recebimento do lodo pelos caminhões limpa fossa (ponto 1) e na saída da lagoa
anaeróbia (ponto 2), serão apresentados nos subitens seguintes.
5.2.1 pH, alcalinidade e temperatura
O Potencial hidrogeniônico representa a concentração de íons hidrogênio H+, o
qual indica sobre a condição de acidez, neutralidade ou alcalinidade do esgoto. O valor
de pH em esgoto doméstico pode variar entre 6,7 e 7,5, de acordo com Von Sperling,
1996. Na Figura 25 encontra-se o gráfico apresentando os resultados obtidos nas
determinações de pH.
Figura 25: Valores de pH encontrados nas amostras do ponto 1 e 2. O pH exerce grande influência sobre a taxa de nitrificação a qual recomenda-se
valores entre 7,0 e 8,5, dependendo da formação de amônia livre e do ácido nitroso
livre, segundo Anthonisen at al., (1976) apud Santos, (2009). De acordo com os
52
resultados apresentados no gráfico anterior, o valor de pH no ponto 1 variou entre 6,5 a
9,5 e no ponto 2 entre 5,7 a 9,7, na amostra 3 (dos pontos 1 e 2) o valor está acima dos
valores considerados para característica do esgoto doméstico e dos valores
recomendados para a nitrificação do esgoto, isto pode ocorrer quando há presença de
despejos industriais.
Como o pH, a alcalinidade também é um parâmetro importante no
acompanhamento de um sistema de tratamento de esgoto devido à capacidade de
tamponamento, ou seja, exerce a função de resistir alterações bruscas do pH. De acordo
com Von Sperling (2005), os valores da alcalinidade para esgotos predominantemente
domésticos está na faixa entre 100 a 250 mgCaCo3/L-1. A Figura 26 mostra os
resultados encontrados nas amostras analisadas.
Figura 26: Alcalinidade do lodo de caminhões limpa fossa e efluente da lagoa anaeróbia. Observa-se que nas amostras analisadas apenas a amostra 2 coletada dos
caminhões limpa fossa apresentou valores acima do considerado esgoto doméstico, mas
encontra-se dentro do adequado para manutenção de um sistema biológico de
tratamento de esgoto. Este valor pode ser resultado da adição de cal no sistema com
intuito de evitar odores.
A temperatura é um dos fatores ambientais mais importantes na digestão anaeróbia,
ela atua na seleção das espécies, uma vez que estas não possuem meios de controlar a
própria temperatura interna. De acordo com Cherniacharo et al (1997), alterações
bruscas na temperatura podem ocasionar desequilíbrio na atividade biológica podendo
53
ocorrer variações em vários parâmetros, entre eles o pH e a alcalinidade. A Figura 27
apresenta a variação de temperatura para os dois pontos analisados.
Figura 27: Temperatura do lodo de caminhões limpa fossa e efluente da lagoa anaeróbia.
A estatística descritiva das variáveis pH, alcalinidade e temperatura são
apresentadas na tabela 07.
Tabela 07: Estatística Descritiva do pH, alcalinidade e temperatura nos pontos 1 e 2.
Estatística Descritiva
Ponto 1 Ponto 2 pH Alc. T Temp. pH Alc. T Temp.
mg.L-1 °C mg.L-1 °C Média 7,6 172,9 27,3 7,4 138,6 28,5
Mediana 8,5 157,1 27,7 8,6 138,1 28
Mínimo 6,5 137,5 25 5,7 113,5 27
Máximo 9,5 285 29 9,7 159,5 29,5
DP* 1 56,3 1,5 1,3 16,2 1
%CV** 13,2 32,5 5,4 17,4 11,7 3,5
*Desvio Padrão **Coeficiente de variação
A temperatura dos pontos 1 e 2 e a alcalinidade do ponto 2 foram os parâmetros
que menos variaram, com valores muito próximos em relação a média e a mediana. Para
o pH nos dois pontos e a alcalinidade do ponto 1, apesar da grande variação em relação
54
ao ponto 2, mesmo assim ficaram com valores próximos. Contudo, o coeficiente de
variação e o desvio padrão da alcalinidade e do pH dos pontos 1 e 2 mostram que houve
diferença em alguns dados, isto pode ter ocorrido devido a quantidade baixa de dados
levantados.
5.2.2 Demanda Bioquímica de Oxigênio e Demanda Química de Oxigênio
(DBO e DQO)
Os parâmetros DBO e DQO são utilizados para determinar a presença de matéria
orgânica dissolvida na água. Os parâmetros citados apontam o consumo ou a demanda
de oxigênio necessário para estabilizar a matéria orgânica contida na amostra, sendo a
DBO definida como a quantidade de oxigênio necessária para a oxidação bioquímica,
enquanto que a DQO corresponde à oxidação química.
A DBO é a forma mais utilizada para medir a quantidade de matéria orgânica
presentes no esgoto, o método mede a quantidade de oxigênio necessária para que
ocorra a estabilização biológica da matéria orgânica. As análises de DBO são realizadas
normalmente em um período de 5 dias (DBO5), devido a estabilização completa da
matéria orgânica exigir naturalmente um tempo maior, em temperaturas de 20 °C. De
acordo com Metcalf & Eddy (1991), os valores de DBO podem classificar o esgoto
doméstico como forte, médio e fraco, sendo 400 mg.L-1, 220 mg.L-1 e 110 mg.L-1
respectivamente. Os resultados obtidos nas análises para DBO5 são apresentadas na
Figura 28.
55
Figura 28: Valores de DBO5 encontrados no lodo de caminhões limpa fossa e efluente da lagoa anaeróbia. Nota-se que os valores obtidos para a DBO5 nas amostras de 3 a 6 do ponto 1 estão
superiores aos valores considerados para esgoto doméstico, apesar de resultados de
outras variáveis terem apresentado adequados. A explicação para esta quantidade de
carga orgânica pode estar relacionada à limpeza realizada pela Companhia na lagoa
anaeróbia a poucos dias antes da 3ª coleta, por outro lado os caminhões limpa fossa
podem estar coletando outros tipos de esgoto que não seja o doméstico. No ponto 2,
após ter passado pela lagoa anaeróbia, houve uma queda considerável de DBO5 na
amostra 6 e uma pequena diminuição no restante das amostras.
Por outro lado, a DQO é um parâmetro de grande utilidade quando utilizado em
conjunto com a DBO, no qual é observada a degradabilidade dos despejos, ou seja,
detecta as substâncias resistentes a degradação biológica. É considerado indispensável
nos estudos de caracterização de esgotos domésticos e industriais. Outro fator
importante da DQO é a sua utilização para previsão das diluições das amostras na
análise de DBO.
Assim como a DBO5, os valores da DQO também podem classificar o esgoto
doméstico em forte, médio e fraco, sendo respectivamente 1000 mg.L-1, 500 mg.L-1 e
250 mg.L-1, segundo Metcalf & Eddy, (1991). A Figura 29 mostra os resultados das
análises de DQO.
56
Figura 29: Valores de DQO encontrados no lodo de caminhões limpa fossa e efluente da lagoa anaeróbia.
Observa-se que os valores de DQO a partir da amostra 3 também ficaram bem
acima do considerado esgoto doméstico, como ocorreu na DBO5. As explicações podem
ser as mesmas relacionadas a DBO5, uma vez que valores relativamente altos de DQO
estão relacionados diretamente com despejos não doméstico. Em consequência do alto
teor de DQO no lodo de caminhões limpa fossa, os resultados das análises no ponto 2
também continuaram altas, mesmo com a diminuição dos valores, após passar pela
lagoa anaeróbia, ainda assim, continuaram com valores expressivos.
A estatística descritiva para os parâmetros DBO5 e DQO são apresentados na
tabela 8.
Tabela 08: Estatística Descritiva da DBO e DQO nos pontos 1 e 2.
Estatística Descritiva Ponto 1 Ponto 2
DBO5 DQO DBO5 DQO mg.L-1 mg.L-1 mg.L-1 mg.L-1
Média 1142,2 3224 2561 311
7600 2943
535,5 2151 1715,1
112 4900 2123
Mediana 790,2 486,7 Mínimo 193 61 Máximo 3533 839 DP* 1247,9 420,7 %CV** 109 91 79 99 *Desvio Padrão **Coeficiente de variação
57
Observa-se que houve variação para as duas variáveis nos dois pontos de coletas,
no qual o coeficiente de variação e o desvio padrão mostraram diferenças em todos os
dados obtidos. A concentração mínima e máxima de DBO5 foi de 193 mg.L-1 e 3533
mg.L-1 para o ponto 1 e 61 mg.L-1 e 839 mg.L-1 para o ponto 2 respectivamente,
enquanto a mínima e a máxima de DQO foi respectivamente 311 mg.L-1 e 7600 mg.L-1
para o ponto 1 e 112 mg.L-1 e 4900 mg.L-1 para o ponto 2.
É importante ressaltar que os resultados encontrados de DBO e DQO para as
amostras que apresentaram valores expressivos, quando comparados com resultados
citados por outros autores, são considerados normais para lodo de fossa e tanque
séptico. De acordo com Menezes, (2001) a média de valores para estes parâmetros são
de 2434 mg.L-1 e 6895 mg.L-1 respectivamente.
A relação entre os valores de DBO5 e DQO, segundo Moraes, (2008) indica a
proporção de matéria orgânica a ser estabilizada por via biológica, o qual é definido
como Índice de Biodegradabilidade (IB= DQO /DBO5). De acordo com Von Sperling,
(1996) a relação de DQO /DBO5 varia em torno de 1,7 a 2,4 para esgoto doméstico
bruto.
Na Tabela 09 é apresentado o Índice de Biodegradabilidade para cada amostra dos
dois pontos de coleta.
Tabela 09: Índice de Biodegradabilidade
Amostras Ponto 1
IB Ponto 2
IB DQO DBO DQO DBO mg.L-1 mg.L-1 mg.L-1 mg.L-1
1 457,5 205,7 2,2 425,3 191 2,2 2 311 193 1,6 112 61 1,8 3 2205 835,3 2.6 1715,1 672 2,6 4 2917 745,1 3,9 1058,5 301,4 3,5 5 5850 1342,1 4,4 4693 1148,4 4,1 6 7600 3533 2,2 4900 839 5,8
Média 2,7 3,8
Analisando as médias de biodegradabilidade encontradas e comparando com os
valores que segundo Von Sperling (1996), caracterizam o esgoto doméstico, nota-se que
para ambos os pontos coletados, os valores apresentam-se acima do indicado, sendo o
ponto 2 com maior variação. Mas, de acordo com a Associação Brasileira de Recursos
58
Hídricos – ABRH o limite máximo para a característica de um efluente biodegradável é
5 (cinco), neste caso as médias encontradas na relação das taxas de DQO/DBO5 tanto
para os lodos de caminhões limpa fossa quanto para o efluente da lagoa anaeróbia,
mostrou que estes efluentes são biodegradáveis, pois apresentaram valores inferiores a 5
(cinco).
A relação DQO/DBO5 é de grande importância no tratamento de efluente através
do sistema biológico, pois expressa sobre qual tipo de oxidação será realizada na
degradação da matéria orgânica presente. De acordo com Jardim e Canela, (2004) para
um determinado efluente, se a relação DQO/DBO5 < 2,5 o efluente é facilmente
biodegradável, se a relação for 5 > DQO/DBO5 ≥ 2,5 deverá ter cuidados ao escolher o
processo biológico para tratamento, para que se tenha uma remoção desejável da carga
orgânica. Se DQO/DBO5 > 5 o processo biológico terá pouca chance de sucesso, neste
caso a oxidação química aparece como um processo alternativo.
Neste caso, o efluente de caminhões limpa fossa pode ser considerado facilmente
biodegradável, mas para o efluente da lagoa anaeróbia o valor expresso ficou acima do
que se considera um efluente facilmente biodegradável, isto porque, segundo Von
Sperling (1996), a medida que o esgoto passa pelas unidades de tratamento a tendência
é de aumentar relação DBO/DQO, desta forma, os valores são normalmente superiores a
3,0 para o efluente final do tratamento biológico.
5.2.3 Fósforo
O fósforo é um dos nutrientes fundamentais para o crescimento de
microrganismos responsáveis pela biodegradabilidade da matéria orgânica, bem como
para o crescimento de algas, podendo em certas condições, conduzir a fenômenos de
eutrofização. A presença deste nutriente no esgoto doméstico se dá por meio da urina
dos contribuintes e pelo detergente utilizado na limpeza da casa.
Segundo Von Sperling (1996), o fósforo total para esgoto doméstico está na
faixa entre 4 a 15 mgP.L-1. Na Figura 30 pode-se observar as concentrações de fósforo
encontrados nos pontos 1 e 2.
59
Figura 30: Valores encontrados para fósforo no lodo de caminhões limpa fossa e efluente da lagoa anaeróbia.
As concentrações de fósforo (FIGURA 30) na amostra do lodo de caminhões
limpa fossa, apresenta valores abaixo do considerado para esgoto doméstico, e após o
tratamento pela lagoa anaeróbia houve uma pequena remoção deste nutriente.
A estatística descritiva para a variável fósforo dos dois pontos é apresentada na
tabela 10.
Tabela 10: Estatística descritiva para fósforo.
Estatística Descritiva Ponto 1 Ponto 2 Fósforo Fósforo mg.L-1 mg.L-1
Média 3 2,6 Mediana 3,4 3 Mínimo 2,5 2,3 Máximo 3,9 3,2 DP* 0,6 0,4 %CV** 20 11,5
*Desvio Padrão **Coeficiente de variação
Nota-se que as concentrações de fósforo estão muito próximos nos dois pontos
em relação a média e a mediana, e com valores de desvio padrão próximos de zero,
60
contudo o coeficiente de variação expressam que houve diferenças na maioria dos
dados. A concentração mínima e máxima para o ponto 1 foi de 2,5 mgP.L-1 e 3,9
mgP.L-1 respectivamente, para o ponto 2 foi entre 2,3 mgP.L-1 a 3,2 mgP.L-1.
5.2.4 Óleos e Graxas
Óleos e graxas são substâncias orgânicas de origem mineral, vegetal ou animal.
De acordo com Gnipper (2008), é o terceiro constituinte do esgoto doméstico em termos
quantitativos. A importância em se analisar o teor de óleos e graxas está relacionada aos
problemas que podem ser causados nas estações de tratamento de esgoto, quando este
parâmetro apresenta quantidades elevadas, isto porque, em excesso dificulta a
degradação em unidades de tratamento de despejos por processos biológicos.
Assim como outros parâmetros, pode-se caracterizar o esgoto sendo forte, médio
ou fraco quando os valores de óleos e graxas obtidos forem 150 mg.L-1, 100 mg.L-1ou
50 mg.L-1 respectivamente, de acordo com Metcalf & Eddy, (1991). A faixa do teor de
óleos e graxas normalmente encontradas para esgotos domésticos, segundo Von
Sperling (1996), está entre 55 a 170 mg.L-1. Neste trabalho os resultados do parâmetro
de óleos e graxas encontrados nas amostras estão apresentas na Figura 31.
Figura 31: Concentrações de óleos e graxas encontrados no lodo de caminhões limpa fossa e efluente da lagoa anaeróbia.
As concentrações encontradas para óleos e graxas são superiores aos valores
típicos para esgotos domésticos e muito acima do considerado esgoto forte. Esta
61
concentração elevada pode ser explicada pelo fato das fossas sépticas receberem todos
os despejos domésticos inclusive os de cozinha e da caixa de gordura, quando
existentes.
No ponto 2 houve pequena remoção dos óleos e graxas, mas ainda assim,
continuaram com níveis elevados. As concentrações máximas para lançamento de
efluentes que contenham óleos e graxas, segundo resolução CONAMA nº 357 de 2005 é
de 20 mg.L-1 para óleos minerais e de 50 mg.L-1 para óleos vegetais e gorduras animais.
Entretanto, verifica-se que as concentrações para ambas as coletas de lodo são
superiores ao recomendado pela resolução citada. Vale ressaltar que este lodo ainda
passará por outros processos de tratamento biológico (lagoa facultativa e de maturação)
antes de ser lançado em um corpo receptor.
A estatística descritiva referente a este parâmetro no ponto de descarga do lodo
dos caminhões limpa fossa e na saída da lagoa anaeróbia encontra-se descrita na Tabela
11.
Tabela 11: Estatística descritiva para óleos e graxas
Estatística Descritiva Ponto 1 Ponto 2
Óleos e Graxas Óleos e Graxas mg.L-1 mg.L-1
Média 376 266 Mediana 392 263 Mínimo 325 208 Máximo 412 306 DP* 30,6 43 %CV** 8 16
*Desvio Padrão **Coeficiente de variação
As médias e medianas dos dois pontos apresentaram bastante semelhança entre si,
porém, os valores de desvio padrão e coeficiente de variação expressaram valores
elevados, apontando que houve diferença na maioria dos dados.
5.2.5 Nitrogênio Total Kjeldahl – NTK
Nos esgotos domésticos brutos segundo Von Sperling (1996), as formas
predominantes do nitrogênio são o nitrogênio orgânico e a amônia, que em conjunto,
62
são determinados em laboratório através do método Kjeldahl, constituindo o assim
denominado Nitrogênio Total Kjeldahl (NTK). Por isso, o NTK é considerado um
parâmetro de grande importância nas análises de esgotos domésticos brutos. De acordo
com o mesmo autor, as demais formas existentes de nitrogênio têm menor importância
nos esgotos afluentes a uma estação de tratamento.
A amônia que é parte integrante do NTK pode apresentar-se de duas maneiras de
acordo com o valor de pH encontrado no esgoto, sendo na forma livre não ionizada
NH3 ou na forma de íon NH4+1. Valores de pH menores que 8 (oito), a amônia se
apresenta na forma ionizada. Para Von Sperling (1996), isto tem consequências
ambientais relativamente importantes, uma vez que a amônia livre é tóxica aos
peixes em baixas concentrações.
Na caracterização química do esgoto doméstico em relação a sua
concentração em forte, médio e fraco, de acordo com Metcalf & Eddy (1991), os
valores para o NTK são respectivamente 85 mgN.L-1, 40 mgN.L-1 e 20 mgN.L-1. As
concentrações de NTK encontrados nas amostras estão apresentados na Figura 32.
Figura 32: Concentrações de NTK encontrados no lodo de caminhões limpa fossa e efluente da lagoa anaeróbia.
Para o NTK, de acordo com Metcalf & Eddy (1991), o esgoto é considerado
sendo forte, pois todas as amostras, com exceção da coleta 1 no ponto 2, apresentaram
valores superiores a 80 mgN.L-1. As concentrações de NTK encontradas para esgoto
63
doméstico variam normalmente entre 40 a 60 mgN.L-1, valores estes, bem abaixo do
encontrado nas amostras analisadas.
Mesmo comparando com concentrações de lodos de fossas e tanques sépticos
encontrados por outros autores, ainda assim as concentrações de NTK continuam sendo
expressivas. Para Menezes, (2001) a concentração para este parâmetro varia entre 55 a
180 mgN.L-1.
Na estatística descritiva, apresentada na Tabela 12, observa-se que as médias e
medianas para ambas as amostras mostraram valores aproximados, no entanto, os
valores de desvio padrão e do coeficiente de variação mostram que houve diferença na
maioria dos dados, assim como ocorreu em parâmetros apresentados anteriormente. A
concentração máxima e mínima encontrada para o ponto 1 e ponto 2 foram
respectivamente de 398 e 118 mgN.L-1 e 266 e 69 mgN.L-1.
Tabela 12: Estatística Descritiva para NTK
Estatística Descritiva Ponto 1 Ponto 2
NTK NTK mg.L-1 mg.L-1
Média 270 164 Mediana 251 157 Mínimo 118 69 Máximo 398 266 DP* 117 77 %CV** 43 50
*Desvio Padrão **Coeficiente de variação
5.2.6 Séries de Sólidos
A matéria sólida é característica física de maior interesse no dimensionamento
e controle de operações de unidades de tratamento de efluentes. Todas as matérias
contaminantes da água, com exceção de alguns gases dissolvidos que contribuem para a
carga de sólidos. Os sólidos podem ser classificados de acordo com o seu tamanho e
suas características físicas. Os desdobramentos dos sólidos são apresentados na Figura
33.
64
Figura 33: Fluxograma das divisões dos sólidos Fonte: Von Sperling (2005).
No presente trabalho foram realizadas análises para sólidos totais (ST), sólidos
fixos totais (SFT), sólidos voláteis totais (SVT) e sólidos sedimentáveis (Ssed).
Os sólidos totais é a quantidade total de sólidos presentes em uma determinada
amostra, onde estes são compostos por substâncias dissolvidas e em suspensão e
também classificados em fixos e voláteis. Os valores encontrados para este parâmetro
foram baixos, levando em consideração que se trata de lodo de caminhões limpa fossa,
esperava-se que o teor de sólidos apresentasse concentrações superiores ao considerado
esgoto forte. As concentrações encontradas para os sólidos totais são mostradas na
Figura 34.
65
Figura 34: Concentrações de sólidos totais encontrados no lodo de caminhões limpa fossa e efluente da lagoa anaeróbia.
Nota-se que após o tratamento pela lagoa anaeróbia houve uma pequena redução
na concentração de sólidos totais. Ainda, de acordo com Metcalf & Eddy (1991), as
concentrações que caracterizam o esgoto doméstico em forte, médio e fraco para este
parâmetro são 1200 mg.L-1, 720 mg.L-1 e 350 mg.L-1 respectivamente. Neste contexto
pode-se dizer que o efluente analisado é considerado como esgoto fraco, com exceção
apenas da coleta 5 do ponto 1, que apresentou valores próximos a esgoto médio.
Em relação a estatística descritiva, os valores obtidos para média e mediana
foram muito próximos, no entanto, para o coeficiente de variação e o desvio padrão
apresentaram resultados discrepantes, no qual pode haver diferença na maioria dos
dados. Isto ocorre em função dos valores máximos e mínimos obtidos para os dois
pontos serem 621,7 mg.L-1 e 274,6 mg.L-1; 432,5 mg.L-1 e 141 mg.L-1, respectivamente.
A estatística descritiva dos sólidos totais pode ser conferida na Tabela 13.
66
Tabela 13: Estatística descritiva para sólidos totais
Estatística Descritiva Ponto 1 Ponto 2
Sólidos Totais Sólidos Totais mg.L-1 mg.L-1
Média 451,6 290,9 Mediana 467,1 293,5 Mínimo 274,6 141 Máximo 621,7 432,5 DP* 135,4 107 %CV** 30 36,8
*Desvio Padrão **Coeficiente de variação
Em águas residuárias o parâmetro SF indica a quantidade de matéria inorgânica
presentes nos esgotos, é a porção dos sólidos (totais, suspensos ou dissolvidos) que resta
após a ignição ou calcinação a 550-600 °C. Assim os sólidos voláteis (SV) indicam a
quantidade de matéria orgânica presente que foi volatizada. Para a obtenção de tais
valores utiliza-se do processo de combustão, no qual toda a matéria orgânica é
volatilizada após a calcinação a 550-600 °C por 30 minutos, enquanto a matéria
inorgânica permanece na capsula de porcelana. No entanto, deve-se tomar cuidado no
controle da temperatura, para que não ocorra a volatilização também do material
inorgânico.
Nas Figuras 35 e 36 são apresentados as concentrações obtidas para os sólidos
fixos e os sólidos voláteis, encontrados nas amostras analisadas.
67
Figura 35: Concentrações de sólidos fixos encontrados no lodo de caminhões limpa fossa e efluente da lagoa anaeróbia.
Figura 36: Concentrações de sólidos voláteis encontrados no lodo de caminhões limpa fossa e efluente da lagoa anaeróbia.
Nota-se que as concentrações encontradas para sólidos fixos são superiores aos
de sólidos voláteis. Para Leite, Ingunza e Andreolli (2006), o fato da concentração de
sólidos voláteis serem menores que a de sólidos fixos indica que se trata de um resíduo
inorgânico ou mineralizado. No ponto 2, a concentração de sólidos voláteis diminuem
68
pelo fato de que a matéria orgânica é degradada após passar pelo tratamento anaeróbio e
pela ocorrência da sedimentação.
O tratamento estatístico dos dados obtidos forneceu valores médios para sólidos
fixos e sólidos voláteis de 275,4 mg.L-1 e 186,7 mg.L-1; 175,8 mg.L-1 e 104,3 mg.L-1,
respectivamente. Estas concentrações de esgotos com baixo teor de sólidos indicam que
este efluente é considerado como fraco. Na Tabela 14 são apresentados os resultados
estatísticos obtidos para os sólidos fixos e voláteis.
Tabela 14: Estatística descritiva para sólidos fixos e voláteis.
Estatística Descritiva
Ponto 1 Ponto 2 Sólidos Fixos Sólidos Voláteis Sólidos Fixos Sólidos Voláteis
mg.L-1 mg.L-1 mg.L-1 mg.L-1 Média 275,4 175,8 186,7 104,3 Mediana 280,2 186,8 176,4 117 Mínimo 189 82,3 91,7 49,3 Máximo 373 248,7 302,8 149,4 DP* 74,7 61,9 72,4 39,8 %CV** 27 35 39 38
*Desvio Padrão **Coeficiente de variação
Os sólidos sedimentáveis, como o próprio nome já diz, são os sólidos em
suspensão que sedimentam-se sob a influência da gravidade. Neste caso somente com
os sólidos suspensos com peso específico suficientemente maior que a água
sedimentará. A determinação deste parâmetro tem duas aplicações importantes.
Primeiro, é usada nas análises de efluentes industriais para determinar a necessidade de
tanques primários em tratamentos que utilizam processos biológicos. E segundo, para
determinar a eficiência em unidade de sedimentação.
Nas análises de sólidos sedimentáveis os resultados também ficaram muito
baixos, assim como ocorreu com as demais análises de sólidos. As concentrações
obtidas para este parâmetro mostram que o efluente é considerado fraco, uma vez que a
maioria dos resultados ficaram próximos de 5 mg.L-1 como mostra a Figura 37.
69
Figura 37: Concentrações de sólidos sedimentáveis encontrados no lodo de caminhões limpa fossa e efluente da lagoa anaeróbia.
As médias e medianas para ambos os pontos apresentaram concentrações iguais
nas análises estatísticas, os desvios padrão ficaram próximos de zero, bem como os
coeficientes de variação que apresentaram valores inferiores a 25% expressando maior
precisão dos dados. Na Tabela 15 são exibidos todos os dados da estatística descritiva.
Tabela 15: Estatística descritiva para sólidos sedimentáveis.
Estatística Descritiva Ponto 1 Ponto 2
Sólidos Sedimentáveis Sólidos Sedimentáveis mg.L-1 mg.L-1
Média 7,1 3,2 Mediana 7,1 3 Mínimo 6 2,8 Máximo 8,2 4,3 DP* 0,81 0,65 %CV** 11,4 20,3
*Desvio Padrão **Coeficiente de variação
70
6. DISCUSSÃO E COMENTÁRIOS
Das 25 (vinte e cinco) empresas inicialmente catalogadas como
prestadoras de serviços de limpa fossa, 3 (três) foram fechadas e 1 (uma)
suspendeu atuação neste ramo. Restando apenas 21 (vinte e uma)
empresa, destas apenas 11 (onze) eram concorrentes.
A maioria são consideradas microempresas, por apresentarem um quadro
de no máximo 10 funcionários, as empresas que possuem até 4
funcionários são geralmente administradas pela família. Todas as
empresas apresentaram os EPIs que os funcionários deveriam utilizar e
afirmaram que todos recebem treinamentos quando contratados, embora
a maioria dos funcionários se negam a utilizar os equipamentos. Talvez
porque o foco deste treinamento seria apenas para a operação dos
caminhões como os próprios empresários relataram e não pelo trabalho
insalubre que os mesmos desenvolvem diariamente e que podem
acarretar prejuízos a saúde. Por desconhecimento da periculosidade desta
atividade é que os funcionários não se preocupam com a contaminação
do lodo que coletam e transportam e se recusam a usar as EPIs que lhes
são oferecidas.
Aproximadamente 64% das empresas atuam no mercado de trabalho a
mais de 5 (cinco) anos. Não é possível a realização de um planejamento
logístico, uma vez que os atendimentos aos clientes são realizados de
acordo com a solicitação dos mesmos. Apenas uma das 25 empresas
entrevistadas apresentou intenções de realizar um pré-tratamento antes de
lançar o efluente na ETE e ter o próprio sistema de tratamento no futuro.
Para alcalinidade os valores médios encontrados foram de 172,9
mgCaCo3/L e 138,6 mgCaCo3/L para os pontos 1 e 2 respectivamente,
também apresentando concentrações típicas de esgoto doméstico.
As concentrações de DBO e DQO apresentaram-se elevados para os
lodos de caminhões, muito acima do considerado esgoto domésticos,
com redução para DBO de 34% e de 33% DQO, após tratamento pela
71
lagoa anaeróbia. O percentual de redução utilizou como base os valores
de mediana.
As concentrações de fósforo total ficaram abaixo do considerado esgoto
doméstico típico. Concentrações de fósforo baixas ocorrem normalmente
em se tratando de efluentes industriais, neste caso pode estar ocorrendo
lançamento de efluentes inadequados na ETE, porque não há nenhum
monitoramento referente as características do efluente lançado pelos
caminhões.
As concentrações significativas dos parâmetros óleos e graxas pode ser
explicado pela falta de caixa de gordura nas residências ou pela lavagem
das mesmas, onde o efluente da lavagem são esgotados na própria fossa e
tanque séptico. Para o NTK foi encontrado valores consideravelmente
expressivo em se tratando de esgoto doméstico, uma vez que a faixa
considerada seria de 40 a 60 mgN.L-1.
As concentrações encontradas para as séries de sólidos foram os que mais
surpreenderam, com valores bem abaixo do esperado. Apesar da análise
visual ter identificado que os caminhões lançavam efluentes bem
diluídos, esperava-se que os valores fossem maiores em decorrência da
retirada de areias ao coletar o efluente das fossas. As medianas
encontradas para ST, SF, SV e SSed foram respectivamente de 467,1
mg.L-1 e 293,5 mg.L-1; 280,2 mg.L-1 e 176,4 mg.L-1; 186,8 mg.L-1 e 117
mg.L-1; 7,1 mg.L-1 e 3 mg.L-1.
72
7. CONCLUSÕES
Das empresas prestadoras de serviços, nenhuma tem licença ambiental e nem
alvará sanitário para funcionamento.
Os valores cobrados pelas empresas só depende da capacidade de transporte dos
caminhões.
A maioria das empresas possuem clientes fidelizados que são no geral órgãos
públicos e supermercados.
Os proprietários de empresas limpa fossa se mostraram insatisfeitos com o atual
local de lançamento de lodo.
No levantamento realizado junto a SEMA com dados da ETE tijucal pode-se
observar que a quantidade de efluentes lançados diariamente (56,23 L/s) é
superior ao que esta estação pode tratar que é de 50 L/s atualmente. O
lançamento elevado destes efluentes pode estar afetando a qualidade de
tratamento desta ETE, uma vez que a mesma recebe vazão com percentual de
39% acima da vazão de projeto. A responsável pela ETE deve adequar o sistema
atual visando o tratamento para a quantidade de efluente recebido diariamente
no local. Não foi possível analisar o efluente das lagoas após o tratamento
completo, para que houvesse a verificação da qualidade destes efluentes antes de
desaguar no corpo receptor, pois a companhia não permitiu a realização da
coleta neste ponto.
O tráfego de caminhões na ETE ocorre sem nenhum tipo de controle, motivo
pelo qual a CAB poderia ter se equivocado na quantidade de caminhões e as
suas respectivas capacidades, os portões ficam abertos durante todo período
diurno com uma guarita a cerca de 100 metros após a entrada. Nesta ficam dois
responsáveis pelo local e também os caminhões enquanto esperam a vez para
fazer o lançamento, não é solicitado nenhum tipo de informação sobre a
quantidade de lodo que chega, nem há preocupação sobre a qualidade deste lodo.
Os valores médios e medianas para pH apresentaram-se dentro da faixa
considerada ideal para a nitrificação do esgoto.
As médias temperaturas foram de 27,3 °C e 28,5 °C temperatura ideal para a
atividade biológica.
73
Pode-se observar a presença significativa para óleos e graxas.
Após passar pela lagoa anaeróbia houve redução de aproximadamente 37% do
NTK.
74
8. RECOMENDAÇÕES
Diante das conclusões citadas, recomenda-se aos órgãos públicos que atualizem
os cadastros das empresas atuantes e que solicitem delas a regularização ambiental. Para
os funcionários é necessário que haja palestras, seminários e debates sobre a
periculosidade que este lodo representa a saúde.
Em relação ao funcionamento da ETE, deve-se adotar um sistema de gestão para
a estação, com guarita no portão de entrada da ETE com intuito de identificar o estado
físico do caminhão, bem como o volume transportado. Análises com parâmetros e
concentrações pré-estabelecidas, onde as amostras seriam coletadas com periodicidade e
aleatoriamente e qualquer irregularidade encontrada a empresa responsável seria
notificada. O sistema de gestão visa garantir a avaliação e manutenção do efluente
durante o processo de tratamento na lagoa. Como forma de inibir as empresas mal
intencionadas a lançar esgotos que não sejam domésticos. A companhia responsável
pela ETE estabeleceria um valor a ser cobrado para receber e tratar este lodo. A ETE
deve estar em conformidades junto aos órgãos competentes, o que ainda não ocorre.
Outra adequação necessária é em relação a capacidade de tratamento da ETE,
atualmente é inferior o volume de efluentes que recebe, podendo diminuir a eficiência
da ETE como um todo e consequentemente o lançamento de efluentes em corpos
receptores com parâmetros fora do estabelecido pelo CONAMA.
Neste estudo não foi possível determinar a eficiência do tratamento de lodo
séptico através de lagoas de estabilização, mas com base em estudos realizados nesta
linha de pesquisa observa-se que a utilização de lagoas de estabilização para tratamento
do lodo de fossa e tanque séptico é bastante indicada, desde que seja respeitado a
caracterização do lodo a ser tratado e o volume de lançamento. Na comparação dos
dados da caracterização do lodo de Cuiabá com dados de lodos caracterizados em outras
cidades pode-se identificar um possível sistema de tratamento biológico para o lodo
séptico.
O lodo séptico seria tratado em conjunto com o esgoto doméstico das redes
públicas, onde o lodo de tanques septicos e fossas teria seus despejos em um tanque de
equalização para a homogeneização do lodo e em seguida para o tratamento preliminar.
Em sequência seria lançado ao reator UASB conjuntamente com o esgoto provindos da
rede pública, para isto a única recomendação é que a vazão do lodo seja menor que a
75
vazão do esgoto sanitário. O fluxograma do sistema de tratamento é apresentado como
apêndice 2.
Recomendações para trabalhos futuros:
Recomenda-se o estudo do sistema de tratamento indicado neste trabalho,
através de um piloto, quanto à eficiência e viabilidade no tratamento de
lodo de fossa e tanque séptico para Cuiabá.
Recomenda-se avaliar a utilização de tanque de contato em substituição a
lagoa de maturação.
76
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82
APÊNDICES
APÊNDICE 1 - Identificação e reconhecimento das empresas prestadoras de serviço de coleta de lodo séptico em Cuiabá.
1) Nome da Empresa:_________________________________________________
2) Endereço:________________________________________________________
3) Nome do proprietário:______________________________________________
4) Tempo de funcionamento:___________________________________________
5) Quantos caminhões a empresa possui:__________________________________
6) Qual a capacidade volumétrica dos caminhões:___________________________
7) Qual o número de funcionários:
Administrativo Técnicos
8) Os operadores dos equipamentos dos caminhões limpa fossas receberam ou recebem treinamentos da empresa?
Sim Não
9) A empresa possui clientes fidelizados:
Sim Não
10) Em relação a abrangência geográfica dos atendimentos da empresa, quais os bairros são mais frequentemente atendidos?
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
11) Qual o número médio de clientes atendidos por dia?______________________
83
12) A empresa sempre despejou o lodo no atual local de despejo?
Sim Não
13) Se a resposta anterior foi não, qual era o local anterior de despejo?
_______________________________________________________________
14) O despejo do lodo é feito:
Várias vezes durante o dia No mínimo uma vez ao dia, independente do volume coletado. Apenas quando se alcança a capacidade máxima do tanque.
15) Quanto ao uso de equipamentos de proteção individual, são disponibilizados aos funcionários: Luvas Máscara Botas de borracha Roupas especiais Óculos Outros:__________________________________
16) O local de lançamento do lodo atualmente, se apresenta em condições satisfatórias? Sim Não
17) A empresa teria interesse em fazer um pré-tratamento antes de lançar o lodo na ETE? Sim Não
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18) A Empresa possui cadastro junto: Secretaria de Meio Ambiente do Estado de Mato Grosso
A Vigilância Sanitária A prefeitura (licença municipal para operação) A secretaria Municipal de Meio Ambiente A CAB (Estação de Tratamento de Esgoto – ETE) Outros:________________________________________________________________
1
PÊNDICE 2 – Fluxograma do sistema de tratamento proposto para tratar o lodo de fossas e tanques sépticos de Cuiabá.
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