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CENTRO UNIVERSITÁRIO CESMAC
JÉSSICA ARAÚJO DE SANTANA KATHARINA TENÓRIO DE LIMA
ESTUDO ECONÔMICO DA UTILIZAÇÃO DE UMA FOSSA AGROECOLÓGICA EM RESIDÊNCIAS UNIFAMILIARES
MACEIÓ-AL 2018/2
JÉSSICA ARAÚJO DE SANTANA KATHARINA TENÓRIO DE LIMA
ESTUDO ECONÔMICO DA UTILIZAÇÃO DE UMA FOSSA AGROECOLÓGICA EM RESIDÊNCIAS UNIFAMILIARES
Trabalho de conclusão apresentado como requisito final para a conclusão de pesquisa, sob a orientação da professora Dra. Allani Christine Monteiro Alves da Rocha.
MACEIÓ-AL 2018/2
JÉSSICA ARAÚJO DE SANTANA KATHARINA TENÓRIO DE LIMA
ESTUDO ECONÔMICO DA UTILIZAÇÃO DE UMA FOSSA AGROECOLÓGICA EM RESIDÊNCIAS UNIFAMILIARES
Trabalho de conclusão apresentado como requisito final para a conclusão de pesquisa, sob a orientação da professora Dra. Allani Christine Monteiro Alves da Rocha.
APROVADO EM: ___/___/____
_________________________________ Profª Drª Allani Christine Monteiro Alves da Rocha
ORIENTADORA
BANCA EXAMINADORA
_________________________________ Profª Me. Marianny Monteiro Pereira de Lira
_________________________________ Profª Me. Renata Torres Sarmento de Castro Cavalcante
LISTA DE FIGURAS
Figura 1: Tripé da sustentabilidade...........................................................................14
Figura 2: Gráfico da evolução da cobertura de água e esgoto do país....................17
Figura 3: Indicadores e metas de água e esgoto no Brasil.......................................18
Figura 4: Coletor de rede de esgoto em Maceió.......................................................20
Figura 5: Funcionamento geral de um tanque séptico..............................................22
Figura 6: Escavação/alvenaria de uma fossa negra.................................................23
Figura 7: Esquema construtivo de um banheiro seco...............................................23
Figura 8: Sistema de tratamento fossa com filtro......................................................25
Figura 9: Corte esquemático da fossa agroecológica...............................................28
Figura 10: Junção laje de fundo/paredes laterais.....................................................32
Figura 11: Ilustração de alguns leiautes de aplicação do sumidouro.......................33
Figura 12: Sumidouro com proteção – planta e corte...............................................33
Figura 13: Medidas para escavação da vala............................................................34
Figura 14: Vala impermeabilizada com ferrocimento...............................................34
Figura 15: Montagem da câmara de fermentação feita com pneus de descarte…..34
Figura 16: Fossa agroecológica em construção.......................................................35
Figura 17: Arranjo agroecológico proposto...............................................................35
Figura 18: Esquema de fossa com especificação das espessuras das paredes e
ferragem da laje de cobertura...................................................................................38
Figura 19: planta do sistema fossa com sumidouro.................................................39
Figura 20: Comprovação da fossa agroecologica ser sustentável...........................47
LISTA DE TABELAS
Tabela 1 – Contribuição diária de esgoto (C) e de lodo fresco (Lf) por tipo de prédio e
de ocupante em litros.
Tabela 2 – Período de detenção dos despejos, por faixa de contribuição diária.
Tabela 3 – Taxa de acumulação total de lodo (K), em dias, por intervalo entre limpezas
e temperatura do mês mais frio.
Tabela 4 – Taxa de acumulação total de lodo (K), em dias, por intervalo entre limpezas
e temperatura do mês mais frio.
Tabela 5 – Planilha orçamentária de uma fossa séptica com sumidouro, dimensionada
para 5 pessoas.
Tabela6 – Planilha orçamentária da fossa agroecológica.
SIGLAS
ABNT: Associação Brasileira de Normas Técnicas.
BET: Bacia de Evapotranspiração.
CASAL: Companhia de Saneamento de Alagoas.
FUNASA: Fundação Nacional de Saúde.
IBGE: Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística.
NBR: Norma Brasileira.
PLANSAB: Plano Nacional de Saneamento Básico.
PPEA: Projeto Permanente de Educação Ambiental.
TEVAP: Tanque de Evapotranspiração.
Agradecimento
À Deus por ternos dado saúde е força por superar as dificuldades.
À nossa orientadora professora Dra. Allani Christine pelo emprenho dedicado
à elaboração deste trabalho de conclusão e pelo suporte no pouco tempo que lhe
coube, pelas suas correções е incentivo.
Aos pais de cada uma pelo amor, incentivo е apoio incondicional e a todos qυе
direta оυ indiretamente fizeram parte da nossa formação, о nosso muito obrigado!
Resumo
O descarte irregular de dejetos causa a contaminação da água e do solo, que tem ligação direta com o desenvolvimento de doenças responsáveis por 75% de internações hospitalares, como também o maior índice de mortalidade entre crianças com até cinco anos. Dessa forma, este trabalho tem como objetivo apresentar, comparar e analisar a viabilidade econômica de uma fossa agroecológica e uma fossa séptica convencional. A metodologia do trabalho consistiu em apresentar uma descrição do histórico dessa área de assunto e sua denominação, os tipos de fossas convencionais existentes e suas unidades de tratamentos complementares (projeto, construção e operação), segundo a NBR 7229/93 (Sistemas de tanques sépticos) e a NBR 13969/97 (Tanques sépticos – Unidades de tratamento complementar e disposição final dos efluentes líquidos). A fossa agroecológica é retratada como proposta a partir das vantagens de sua instalação, tais como o custo-benefício, explicado pela utilização de recursos naturais e de baixo custo. Para isso, foi elaborado o dimensionamento para um público alvo: uma residência unifamiliar. Esses dados foram obtidos através de pesquisa qualiquantitativa. Os resultados evidenciaram a economia de 75,45% comparada à construção da fossa convencional. Verificou-se que a fossa agroecológica é um utensílio, não só economicamente viável, como também sustentável, tendo em vista que os materiais de construção são acessíveis e sua instalação é facilmente realizada. Concluiu-se a importância da instalação desse tipo de fossa para o meio ambiente e para os próprios moradores, levando em consideração, ainda, a produção de alimentos.
PALAVRAS-CHAVE: Tanque de evapotranspiração. Sustentabilidade na construção
civil. Economia. Tratamento de esgoto.
Abstract
Irregular waste disposal causes contamination of water and soil, which is directly linked to the development of diseases responsible for 75% of hospital admissions, as well as the highest mortality rate among children up to five years of age. In this way, this work aims to present, compare and analyze the economic viability of an agroecological well and a conventional septic tank. The work methodology consisted in presenting a description of the history of this subject area and its denomination, the types of existing conventional cesspits and their complementary treatment units (design, construction and operation), according to NBR 7229/93 (Septic Tank Systems ) and NBR 13969/97 (septic tanks - supplementary treatment units and final disposal of liquid effluents). The agroecological pit is portrayed as proposed from the advantages of its installation, such as cost-benefit, explained by the use of natural resources and low cost. For this, the design was designed for a target audience: a single family residence. These data were obtained through qualitative research. The results evidenced the savings of approximately 78% compared to the conventional pit building. It was verified that the agroecological pit is a tool, not only economically viable, but also sustainable, considering that the building materials are accessible and their installation is easily performed. It was concluded that the installation of this type of pit is important for the environment and for the residents themselves, taking into account also the production of food.
KEY WORDS: Evapotranspiration tank. Sustainability in construction. Economy.
Sewage treatment.
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO ..................................................................................................... 10
1.2 Objetivos .......................................................................................................... 12
1.2.2 Objetivo geral ................................................................................................. 12
1.2.3 Objetivos específicos ..................................................................................... 12
2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA ........................................................................... 13
2.1 Poluição Urbana .............................................................................................. 13
2.2 Obtenção de dados por produção de esgoto................................................. 14
2.3 Sustentabilidade ............................................................................................. 19
2.4 Tratamento e disposição de efluentes domésticos ..................................... 20
2.4.1 Fossas Rudimentares .................................................................................... 21
2.4.2 Fossa Seca .................................................................................................... 22
2.4.3 Fossa Séptica ................................................................................................ 23
2.4.4 Fossa Séptica combinada com filtro anaeróbio .............................................. 24
2.4.5 Fossa Séptica combinada com sumidouro ..................................................... 25
2.4.6 Fossa Agroecológica ...................................................................................... 25
3 METODOLOGIA .................................................................................................. 29
3.1 Dimensionamento de fossa de acordo com público alvo ............................ 29
3.1.1 Dimensionamento de fossa séptica ................................................................ 29
3.1.2 Disposição final com sumidouro ..................................................................... 32
3.1.3 Dimensionamento de fossa agroecológica ..................................................... 33
3.1.3.1 Visita técnica ............................................................................................... 33
3.1.4 Manutenção ................................................................................................... 36
3.2Vantagens da instalação da fossa agroecológica ........................................ 36
4 RESULTADOS .................................................................................................... 37
4.1 Dimensionamento de fossa de acordo com o público alvo ......................... 37
4.1.1 Dimensionamento de fossa séptica ................................................................ 37
4.1.2 Disposição final com sumidouro ...................................................................... 38
4.1.3 Dimensionamento de uma fossa agroecológica .............................................. 42
4.1.4 Manutenção .................................................................................................... 44
4.2 Avaliação econômica ....................................................................................... 45
4.3 Vantagens da instalação de uma fossa agroecológica ................................. 46
5 CONCLUSÃO ...................................................................................................... 48
REFERÊNCIAS ....................................................................................................... 49
10
1 INTRODUÇÃO
Houve um tempo em que os recursos naturais eram extraídos do meio ambiente
sem o discernimento de que um dia fossem se tornar escassos. É perceptível a
relevância de sua utilização para geração de produtos, porém gera um acúmulo e
descarte dos resíduos sólidos, efluentes líquidos e gasosos que eram realizados sem
preocupação com o impacto ambiental gerado. Esta realidade vem mudando
gradativamente, pelo fato da sociedade perceber que este modelo de produção,
vivência e consumo se torna cada dia mais insustentável.
O crescimento da consciência ecológica conduziu à uma maior preocupação
com as questões sociais, econômicas e ambientais, ou seja, surgiu a necessidade de
manter um padrão sustentável. Construção, decoração, vestuário e alimentação estão
se adaptando a essa verdadeira “onda verde”, inclusive o tratamento de esgoto. Em
áreas nas quais o governo não disponibiliza saneamento básico, o que inclui rede de
coleta e tratamento de esgoto, é comum a utilização de sistemas de tratamento
individual, como por exemplo, fossas sépticas. Os sistemas de tratamento de esgoto
convencionais são pouco utilizados e dão abertura para sistemas alternativos,
ecológicos. As ecofossas, conhecidas também como fossas ecológicas, são uma
solução ambientalmente correta para tratamento de esgoto (CONSTRUINDODECOR,
2018).
Algumas fossas ecológicas funcionam com a utilização de raízes de plantas
específicas para o tratamento de esgoto. Segundo Dias e Andrade (2013), os sistemas
de tratamento de esgotos sanitários que integram zonas de raízes são parte de uma
vasta gama de tecnologias denominadas genericamente de wetlands1.
As condições inadequadas de saneamento ocasionam diversos problemas
sanitários e de saúde, que mundialmente atingem a população. Aproximadamente
75% das internações hospitalares se dão por conta de intoxicação ou ingestão de
água contaminada (CONSTRUINDODECOR, 2018), que são ocasionadas, em geral,
pelo lançamento inadequado de efluentes líquidos em cursos d’água. Todos têm
direito a condições dignas de sobrevivência como uma vida saudável e produtiva. Mas,
1 Zona úmida, é uma área de terra saturada de água, de forma permanente ou sazonal, de modo que
assume as características de um ecossistema distinto.
11
segundo a FUNASA, mais de um bilhão de habitantes não têm acesso à serviços
básicos e à habitação segura. (FUNASA, 2006).
Segundo a Fundação Nacional de Saúde (FUNASA, 2016), a melhor forma de
retroceder à situação de saneamento existente é através do investimento, pois a cada
R$ 1,00 (um real) investido em saneamento, será economizado R$ 4,00(quatro reais)
na área de saúde.
Para que haja diminuição na poluição do solo e dos mananciais de
abastecimento, precisa-se de um destino correto para efluentes sanitários, com isso,
visa-se promover hábitos de higiene e conforto (FUNASA, 2006).
De acordo com Martinetti et al., (2007), com a sustentabilidade em alta, é
necessário buscar alternativas para o descarte ou tratamento dos efluentes, que
sejam de fácil construção e manutenção, visando também o uso de recursos naturais,
aliados com a qualidade ambiental e de vida, e que possam substituir os sistemas
convencionais adotados, como as fossas negras em áreas rurais de estação de
tratamento de esgoto em áreas urbanas.
12
1.1 OBJETIVO
1.1.1 Objetivo Geral
Estudar economicamente a utilização de uma fossa agroecológica em casas
unifamiliares visando a sustentabilidade do processo e comparar com a fossa séptica
convencional.
1.2.2 Objetivos Específicos
• Dimensionar uma fossa convencional de acordo com o público alvo;
• Pesquisar a dimensão de uma fossa agroecológica;
• Orçar a instalação da fossa agroecológica e da convencional;
• Avaliar economicamente a substituição da fossa convencional pela agroecológica.
• Verificar a viabilidade, visando a sustentabilidade;
• Comparar o sistema convencional com o da fossa agroecológica.
13
2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
2.1 Sustentabilidade
Segundo o SESC (2018) o desenvolvimento sustentável tem relação com o
conceito de sustentabilidade, tem como definição atender às necessidades das
gerações presentes de suprirem suas necessidades sem comprometer a capacidade
das gerações futuras.
A concepção de sustentabilidade presume uma relação equilibrada com o
ambiente em sua totalidade, considerando que a ação humana é responsável por
afetar todos os elementos, como os meios de produção, consumo, habitação,
comunicação, alimentação, transporte e nos relacionamentos entre as pessoas e
delas com o meio ambiente, observando os valores éticos, solidários e democráticos
(SESC, 2018).
O princípio do progresso e do desenvolvimento social se dá através avanço
econômico, apontado como Utensílio e o propósito do desenvolvimento. Problemas
ligados para a distribuição desigual de renda não são incorporados
Aspectos ambientais, sociais e econômicos são os principais pilares que
constituem o conceito de sustentabilidade, assim sendo conhecidos como tripé da
sustentabilidade (Figura 1).
14
Figura 1: Tripé da sustentabilidade. Fonte: GIOVANELLI, 2015.
O debate sobre as estratégias e princípios gerais referentes à sustentabilidade,
aponta a assimilação entre as dimensões seguintes, segundo Silva (2000) essa
dimensão ambiental é relativa com a manutenção da integridade ecológica e o uso
correto dos recursos naturais, precavendo todas as formas de poluição.
A dimensão social e política evidenciam a contribuição do corpo social nos
processos de tomada de decisão, possibilitando maior equidade na partilha de
riquezas e combatendo-se exercícios de exclusão de discriminação; a dimensão
econômica aconselha a distribuição de renda e riquezas e a dimensão cultural o
progresso da diversidade e identidade cultural, propiciando também a conservação do
patrimônio urbanístico, paisagístico e ambiental (SILVA, 2000).
2.2 Poluição Urbana
Souza e Cruz (2012) relatam que no início do século XX, foi criada uma
estratégia para evacuação de efluentes urbanos para à jusante do corpo d’água
15
existente no local desejado, com o intuito de minimizar a proliferação de doenças
causadas pelo contato direto com a população. Devido a essa estratégia, ocorreram
impactos ambientais que se tornaram evidentes no final da década de 1960, entre eles
os danos sociais e a degradação dos corpos d’água receptores resultante das
inundações.
Tendo em vista que o método adotado ocasionou diversos problemas, como
doenças de veiculação hídrica (especialmente diarreicas e hepatite), alguns países
resolveram investir na aplicação de estruturas de armazenamento que ajudasse no
controle de águas pluviais e no tratamento de esgoto. Sistemas naturais de drenagem
funcionam através do solo e da vegetação e no final dos anos 90 foi que a ciência
reconheceu, através disso, o controle qualiquantitativo de águas pluviais, ao
proporcionar a infiltração, a evapotranspiração e a relação da água com bactérias e
plantas (SOUZA et al., 2012).
Com o desordenado crescimento populacional, a demanda e a poluição dos
recursos hídricos disponíveis têm se intensificado. Uma das principais preocupações
nos grandes centros urbanos é com os efluentes domésticos pois, na maioria dos
municípios brasileiros, não são tratados de maneira adequada (DIAS et al., 2012).
O descarte irregular de matérias primas é a principal causa da poluição urbana,
dessa forma se dá através da liberação ao ambiente aéreo, aquático ou do solo nas
cidades e suas imediações, devido a industrialização e necessidades domésticas.
A atividade sanitária do homem dispõe de dejetos que precisam ser tratados
antes de ser lançado novamente ao meio ambiente para não ocasionar uma maior
poluição no meio ambiente, com isso evitando uma série de problemas e riscos à
população (FERNANDES, 2015).
Segundo a Organização Mundial de Saúde (OMS), saneamento é o controle de
todos os fatores do meio físico do homem, que exercem ou podem exercer efeitos
nocivos sobre o bem-estar físico, mental e social. De outra forma, pode-se dizer que
saneamento caracteriza o conjunto de ações socioeconômicas que tem por objetivo o
combate da pobreza e da degradação do meio ambiente, sendo um direito
fundamental social tanto quanto o direito à saúde, à água, à dignidade humana
(SOUZA, 2014; RIBEIRO et al., 2010).
16
Pode-se pensar que o problema de saneamento no mundo depende da
disponibilidade econômica e da vontade política de cada país. Com um eficiente
controle sanitário a construção de estações de tratamento, tem como benefício e
distribuição de água, no qual além dos países desenvolvidos, também ocorre em
locais onde a população dispõe certo poder aquisitivo e capacidade produtiva
(VIANNA et al., 2018).
Júnior e Vianna (2018) afirmam que: Países pobres, onde a população não
possui uma renda efetiva ou mesmo uma renda “per capita1” baixa, quase não
possuem saneamento básico e, quando este existe, concentra-se nas cidades que
detêm o poder político e econômico. Os dados do Instituto Brasileiro de Geografia e
Estatística mostram que, em 2008, 59,8% da população brasileira tinha acesso à rede
coletora de esgoto, todavia, apenas 28,5% recebiam tratamento adequado (IBGE,
2013).
De acordo com a UNICEF, Fundo das Nações Unidas para a Infância, (2018,
p. 01):
O saneamento deficiente ameaça a sobrevivência das crianças dado que um ambiente contaminado por resíduos fecais está diretamente ligado às doenças diarreicas, uma das principais causas de morte de crianças menores de 5 anos. É muito difícil garantir um ambiente limpo quando a defecação ao ar livre é praticada, mesmo que seja só por uma pequena parte da população.
O tratamento de esgoto não consegue acompanhar o andamento do
crescimento urbano. Um problema grave no Brasil é o despejo de esgoto sem
tratamento nos rios, provocando consequências catastróficas à saúde da população
e ao meio ambiente (STRACI, 2013). Os tratamentos específicos mais viáveis para as
águas negras e cinzas são os biológicos, apesar de existir vários tipos de tratamento
de efluentes como também os físicos e químicos (REBÊLO, 2011).
Com a intenção de facilitar no processo de tratamento dos efluentes, há a
necessidade da segregação deles, poisos métodos de tratamento para as águas
negras e cinzas podem ser diferenciados, sendo estas as mais adequadas para reuso
em funções com fins não potáveis, segundo Rebêlo (2011).
Ainda que o meio ambiente possa ser classificado um bem de uso comum, ele
não se apresenta como tema relevante para as classes sociais que ainda não têm
1 É uma expressão latina que significa "por cabeça".
17
confirmadas as condições básicas de sobrevivência, cuja proteção interessa ao
conjunto da sociedade, os custos benefícios de sua proteção desigualmente
partilhados, variando de acordo com os recursos de que dispõem os diversos grupos
para atuar no contexto da política local, de acordo com Prediger (2007).
“No geral, o avanço foi muito pequeno no país. Dez anos para conseguir passar
da metade da população em esgoto é muito pouco. Não dá para continuar nesse ritmo.
Fala-se de uma agenda do século 19, de discussões de países desenvolvidos do
século 19”, declara Édison Carlos, Presidente Executivo do Instituto Trata Brasil.
De acordo com os estudos do TRATA Brasil (2018) a cidade de Maceió obteve
uma evolução de 5,76% do tratamento de esgoto no período do ano de 2009 a 2013.
A atual posição de Maceió no ranking geral de 2015 é de 77º.
Segundo levantamento de dados de 2015 (Figura 2) fornecidos pelo Sistema
Nacional de Informações sobre Saneamento (SNIS), revelou que somente 50,3% da
população brasileira possui acesso à coleta de esgoto, com isso mais de 100 milhões
de pessoas utilizam opções alternativas para destino dos dejetos (VELASCO, 2017).
Figura 2:Gráfico da evolução da cobertura de água e esgoto do país. Fonte: Velasco, 2017.
Laet (2018) relata que 81% das residências na capital alagoana utilizam como
forma de armazenamento do esgoto doméstico as fossas negras, modelos rústicos,
18
escavadas diretamente no terreno geralmente sem revestimento e uma tampa de
concreto, como forma de improviso para a falta de saneamento.
O Conselho Empresarial Brasileiro em parceria com o Instituto Trata Brasil
(2017) realizou um estudo para o desenvolvimento sustentável em 2017, que analisa
a expansão do saneamento entre 200 países no qual foi feito um ranking e o país ficou
em 112° posição. Além disso, o Instituto divulgou a situação e as metas do PLANSAB,
Plano Nacional de Saneamento Básico, onde fica claro que o Brasil precisa dobrar
seu investimento atual. A Figura 3 apresenta o percentual da situação atual de
atendimento de água, esgoto, de tratamento e perda de água na distribuição; logo
após a meta em porcentagem que o governo pretende atingir até 2033. Assim tendo
como meta atingir o dobro do fornecimento de tratamento comparado com a
circunstância atual.
Figura 3: Indicadores e metas de água e esgoto no Brasil. Fonte: Ministério das Cidades (2013) e SNIS (2015).
Para a obtenção de saneamento mais sustentável as infraestruturas adotam
métodos seguros e saudáveis, com base na diminuição da poluição “economia de
energia e água; diminuição da pressão sobre matérias-primas naturais;
aprimoramento das condições de segurança e saúde dos trabalhadores, usuários
finais e comunidade em geral” (MARTINETTI et al., 2007, p. 2).
Os componentes que aparecem nos esgotos domésticos são: águas de banho
e de lavagens, urina, fezes, restos de comida, sabões, detergentes, óleos e graxas
19
etc. Geralmente, o esgoto é constituído por mais de99,9% de água, sendo os 0,1%
que resta responsáveis pelo agravamento da qualidade do corpo da água
(MARTINETTI et al., 2007).
2.3 Obtenção de dados por produção de esgoto
Maceió apresenta 47,1% de domicílios com esgotamento sanitário adequado.
Quando comparado com os outros municípios do estado, fica na posição 16 de 102.
Já quando comparado a outras cidades do Brasil, sua posição é 2362 de 5570 (IBGE,
2017).
Toda a área alta da cidade que representa grande área da zona urbana de
Maceió (Farol / Tabuleiro) tem nível freático além de 50 m de profundidade, com solo
de boa absorção sedo silto-arenoso, sendo assim uma opção recomendável a solução
individual fossa/sumidouro para baixos níveis de densidade demográfica (CASAL,
2017).
Apresenta-se na Figura 4 o mapa de Maceió e suas bacias existentes, com
riachos e lagoas referentes e os bairros que possuem tratamentos sanitários. Onde
na parte alta da cidade, no conjunto do Benedito Bentes, por exemplo, o sistema de
tratamento é independente composta por rede coletora, sete estações elevatórias de
esgoto e tratamento, constituído por três lagoas em série, com aeração mecânica, e
disposição final no vale da Bacia Remanescente do Riacho Doce.
Em seguida a bacia do Reginaldo, no bairro da serraria e imediações. Logo
após, representado em amarelo, a bacia da Pajuçara que passa dos bairros litorâneos,
de Cruz das Almas à Jaraguá. Em azul está localizada a bacia Região Baixa,
delimitada do bairro do Farol passando pelo centro da cidade até o trapiche da barra
e, por último, a bacia do Pontal. Todas essas 5 bacias são por emissário submarino,
despejando os efluentes no litoral.
20
Figura 4: Coletor de rede de esgoto em Maceió.
Fonte: CASAL, 2018.
2.4 Tratamento e disposição de efluentes domésticos
É primordial obter infraestruturas alternativas de tratamento de efluentes, que
oferecem ao sistema normalmente adotado outras possibilidades como solução na
maioria das residências. Sendo assim que sejam de fácil construção e manutenção,
aliadas à preocupação com qualidade ambiental, a qualidade de vida do ser humano
e ouso racional dos recursos naturais, baseados nos princípios e conceitos da
sustentabilidade.
A análise de diversos métodos de tratamento de efluentes domésticos se tem
através de comparações de acordo com a eficiência do tratamento e dos materiais
usados na construção (BENJAMIN, 2013).
Considera-se que águas cinzas e águas negras são responsáveis por constituir
os esgotos sanitários residenciais. As águas cinzas são geradas por tanques, pias e
chuveiros, composta por contaminantes químicos, devido os produtos que geram
21
sabão, sólidos suspensos, óleos e graxas. As águas negras são fornecidas através
dos vasos sanitários, com dejetos dos humanos (MARTINETTI et al., 2007).
A forma encontrada para o armazenamento e tratamento das águas negras é
o uso da fossa, a mais recomendada pela Associação Brasileira de Normas Técnicas
(ABNT) é a fossa séptica, porém grande parte da população ainda possui só uma vala
para o armazenamento. A fossa é uma forma de contaminação dos cursos d’águas,
lençol freático e exposição a céu aberto.
2.4.1 Fossa séptica
Segundo ALVES (2014):
Fossa séptica se trata de um sistema de tratamento de esgoto sanitário que ocorre em domicílios; é uma unidade que atua química e fisicamente nos dejetos. Por ser mais utilizada na zona rural (por não ter tratamento de esgoto), a fossa séptica atua purificando a água vinda dos vasos sanitários para ser devolvida ao meio ambiente com o mínimo de impacto ambiental. Por contar com vários microrganismos infeciosos, medidas de segurança devem ser tomadas antes da construção ou instalação da fossa séptica; não deve ser instalada próximo a poços artesianos, para evitar que vazamentos ou a própria água que o poço libera, entre em contato com a água de consumo humano, animal e vegetal.
De acordo com a NBR 7229/93 a “fossa” ou tanque séptico é uma unidade
cilíndrica ou prismática (retangular) de fluxo horizontal, onde o método predominante
de tratamento de esgoto é pela sedimentação1, sendo também por flotação2 e
digestão3 (Figura 5).
1 É a separação de uma suspensão diluída pela sedimentação gravitacional, até se ter um fluido límpido
e uma lama com maior teor de sólidos. 2 Processo de separação de partículas sólidas de diferentes naturezas pela suspensão em um líquido
do qual elas serão removidas, us. na concentração de minérios. 3 Quebra dos componentes dos alimentos em moléculas menores, passíveis de absorção e posterior
utilização pelo organismo.
22
Figura 5: Funcionamento geral de um tanque séptico. Fonte: NBR 7229/93.
Os tanques cilíndricos são instalados quando há pretensão de favorecer a
profundidade, tendo que minimizar a área útil; no caso dos prismáticos retangulares,
sua construção é feita com o objetivo de menor profundidade e maior área horizontal
NBR 7229 (ABNT, 1993).
O tanque séptico pode ser combinado com outros sistemas, tais como filtro
anaeróbio, filtro aeróbio, vala de infiltração e sumidouro, assim prolongando o
processo de tratamento até a disposição final, porém demanda maior espaço do
terreno, o solo deve ser permeável e distante do lençol freático (MARTINETTI, 2007).
2.4.2 Fossas Rudimentares
Para evitar contaminação da água dos poços artesianos, que são de consumo
doméstico (Figura 6), a fossa negra, também conhecida como “fossa rudimentar”, é
uma escavação profunda cujo fundo deve estar a no mínimo 1,5m de distância do
lençol freático, onde geralmente, não se tem revestimento interno para
impermeabilização de quando houver o despejo dos dejetos provenientes de águas
negras.
Nesse caso, é necessário que haja uma manutenção maior sendo esvaziada e
tratada com mais frequência, sendo ideal de 1 a 5 anos de acordo com o
dimensionamento (ALVES, 2009).
23
Figura 6: Escavação/alvenaria de uma fossa negra. Fonte: Laet, 2018.
As instalações são feitas manualmente nas residências, os materiais utilizados
são basicamente a pá e a picareta para a escavação (LAET, 2018).
2.4.3 Fossa Seca
Essa técnica é uma alternativa que não faz uso de recursos hídricos para o
transporte, armazenamento e tratamento dos resíduos. Sua escavação é direta, sem
revestimento e não pode haver contato com a água (ALVES, 2009).
Um exemplo desse sistema é o banheiro seco (Figura 7) cujo funcionamento
não precisa ter contato com a água, sendo utilizada para o processo de compostagem
transformando os resíduos sólidos em adubos orgânicos (ALVES, 2009).
Figura 7: Esquema construtivo de um banheiro seco. Fonte: Zorowich, 2017.
24
Banheiros compostáveis são uma das tecnologias listadas nas diretrizes para
o uso seguro de excretas e águas cinzas da Organização Mundial de Saúde (OMS,
2006) e são reconhecidos como um dos cinco sistemas de melhoria sanitária no
Programa Coletivo para os Objetivos de Desenvolvimento do Milênio (UNICEF/OMS,
2008).
Este procedimento constitui-se de duas unidades básicas: uma para o assento
e outra para o armazenamento servindo também para a execução do processo de
compostagem. É essencial que o material tenha uma boa aeração, a relação de
carbono e nitrogênio seja em torno de 30:1 e com certo nível de umidade (BERGER,
2010).
De acordo com Van Legen (2004) para evitar o mau cheiro produzido pelos
dejetos, adiciona-se a serragem que é um material rico em carbono. Mas pode-se usar
outros também como a terra e a cinza para essa composição.
2.4.4 Fossa séptica combinada com filtro anaeróbio
Segundo a NBR 13969 (ABNT 1997) O filtro anaeróbio Consiste em uma caixa
com pedra britada funciona como um reator biológico, quando recebe o efluente do
tanque séptico por sua parte inferior, no qual ocorre a purificação do esgoto é por meio
de bactérias aderidas, que se acumulam nos espaços vazios entre as pedras de britas
e na superfície do filtro, com o fluxo ascendente.
Sua construção é em alvenaria, com argamassa traço 1:5 de cimento e areia,
revestido com argamassa no traço 1:3 de cimento e areia. A manutenção do filtro deve
ser feita periodicamente através da troca do material filtrante (brita).
A seguir algumas observações importantes referentes ao filtro conforme NBR
13969/97:
a) para que não ocorra infiltração na zona reatora, o filtro anaeróbio pode ser
construído em concreto armado, plástico ou fibra de vidro de alta resistência ou
alvenaria revestida.
b) não é recomendável a mistura de britas com dimensões diferentes, a não ser
em camadas separadas, pois pode ocasionar a obstrução precoce do filtro.
c) meio filtrante deve ter o volume útil mínimo de 1.000 L.
25
d) a altura do meio filtrante, contando com o fundo falso, deve ser no máximo
1,20m.
e) a altura do fundo falso contando com a espessura da laje, deve ser limitada a
0,60m.
Na Figura 8 apresenta uma ilustração do sistema construtivo da fossa séptica com
o filtro anaeróbio, suas etapas de tratamento e materiais utilizados.
Figura 8: Sistema de tratamento fossa com filtro. Fonte: Ruas, 2015.
2.4.5 Fossa séptica combinada com sumidouro
Sumidouro é um poço absorvente destinado à depuração e disposição final do
efluente, escavado no terreno sem impermeabilização para possibilitar a infiltração,
no nível subsuperficial NBR 13969 (ABNT, 1997).
Para Paulo e Bernardes (2008) “os sistemas de fossas sépticas seguidas de
sumidouro, quando mal dimensionados e/ou dispostos em área de lençol freático alto,
também são potenciais poluidores das águas subterrâneas pela infiltração de
poluentes e patógenos”.
2.4.6 Fossa agroecológica
Com potencial para aplicação no tratamento doméstico de águas negras em
zonas urbanas e adjacências, a fossa agroecológica também conhecida como tanque
de evapotranspiração (Tevap), bacia de evapotranspiração (BET) ou fossa verde, é
26
uma ferramenta desenvolvida e exposta por permacultores de diversas
nacionalidades (PAMPLONA; VENTURI, 2004).
Nada mais é que um tanque impermeabilizado, preenchido com diferentes
camadas de substrato e plantado com quatro espécies de plantas macrófitas de
crescimento rápido e alta exigência de água. Esse processo recebe o efluente dos
vasos sanitários, que passa por sistemas naturais de degradação da matéria orgânica
e resulta em mineralização de nutrientes, absorção e evapotranspiração pelas plantas.
Cada módulo é dimensionado para uma unidade familiar (GALBIATI, 2009).
Essas etapas funcionam como uma câmara de digestão anaeróbia na sua parte
mais baixa, simplificando o tratamento das águas negras, diminuindo, assim, sua
carência de pós-tratamento dos dejetos, pois sua finalidade é tratá-lo e absorvê-lo
através das plantas (GALBIATI, 2009).
Durante o trajeto, o efluente é mineralizado e filtrado, através de processos aeróbios de decomposição microbiana. As raízes das plantas localizadas nas camadas superiores se desenvolvem em busca de água e dos nutrientes disponibilizados pela decomposição da matéria orgânica. Através da evapotranspiração, a água é eliminada do sistema, enquanto que os nutrientes presentes são removidos através da sua incorporação à biomassa das plantas. A manutenção do sistema consiste na colheita de frutos, retirada do excesso de mudas, podas e retirada de partes secas de plantas. Os principais processos físicos, químicos e biológicos envolvidos no funcionamento do Tevap são precipitação e sedimentação de sólidos, degradação microbiana anaeróbia, decomposição aeróbia, movimentação da água por capilaridade e absorção de água e nutrientes pelas plantas (GALBIATI, 2009).
Segundo Costa (2014) o procedimento de evapotranspiração ocorre com a
perda de água no solo por evaporação e simultaneamente perda de água da planta
por transpiração.
Esse método escolhido para ser abordado nesta pesquisa é uma forma de
alternativa viável de saneamento ecológico, o tanque de evapotranspiração, pois
aborda a aplicação dos recursos naturais, como ocorre seu funcionamento e sua
construção, possibilitando o tratamento do efluente sem provocar danos ao ambiente,
possibilitando que nem o solo e os recursos hídricos não sejam contaminados
(FERNANDES et al., 2015).
Segundo Vieira (2010) esse sistema é constituído pelas seguintes etapas:
a) Fermentação: a água negra é decomposta pelo processo de fermentação
(digestão anaeróbia) realizado pelas bactérias na câmara bioséptica de pneus e nos
espaços criados entre as pedras e tijolos colocados ao lado da câmara;
27
b) Segurança: como não se pode garantir a eliminação completa dos
patógenos, ficam aprisionados na fossa agroecológica por ser um sistema fechado.
Sua construção deve ser feita por técnica que evite as infiltrações e vazamentos e
precisa ter espaços livres para o volume total de água e dejetos coletados durante um
dia;
c) Percolação: como fluxo da água despejada na bacia é de baixo para cima,
depois ocorrendo a separação dos dejetos, assim passa pelas camadas de brita, areia
e solo, chegando até as raízes das plantas, 99% limpas;
d) Evapotranspiração: o principal princípio da fossa agroecológica é o possível
tratamento final da água, sem contaminante, que a forma de sua saída do sistema é
através do vapor. A evapotranspiração acontece através do crescimento das plantas,
além disso, consomem os nutrientes, sobretudo as de folhas largas como os
mamoeiros, bananeiras, caetés, taioba, etc., esse processo permite que não ocorra o
esgotamento da bacia;
e) Manejo: primeiramente é necessário que o solo seja coberto por vegetação
morta com as próprias folhas que caem das plantas e os caules das bananeiras depois
de colhidos os frutos.
A fossa agroecológica deve também ser complementada com resto de grama
e outras plantas, para que não ocorra a infiltração da chuva. E, se possível, de tempos
em tempos deve-se observar os dutos de inspeção e coletar amostras de água para
exames, em caso de pesquisas, além de observar também se o dimensionamento foi
correto para caixa de extravase. Essa caixa só deve existir se for exigido em áreas
urbanas pela prefeitura para a ligação do sistema com o canal pluvial ou de esgoto.
A importância da orientação em relação ao sol se dá devido a
evapotranspiração que depende em grande parte da incidência do sol. Ao avaliar o
espaço de instalação, deve ser orientado para o norte (no hemisfério sul) e sem
obstáculos, como árvores altas próximas a fossa evitando que faça sombra, para que
as plantas recebam o máximo de incidência solar possível (PEREIRA 2016, p. 21).
Os permacultores que desenvolveram essa técnica para a execução da fossa
agroecológica, utilizam como base a área de 2 m² (largura x comprimento) por pessoa,
sendo possível adicionar 1metro a mais por usuário no comprimento, com 1 metro de
profundidade (COSTA, 2014).
28
De acordo com as recomendações técnicas, os materiais necessários para a
construção de um Tevap (Figura 9) em média são 200 unidades de tijolos baianos ou
10 a 20 pneus (de descarte), cimento, areia, pedra (brita), entulho de construção, terra
(substrato) e canos de PVC (FERNANDES et al., 2015).
Figura 9: Corte esquemático da fossa agroecológica. Fonte: Ecoeficientes, 2013.
O baixo custo, a alta eficiência no tratamento, o gasto de manutenção mínima,
o baixo consumo de energia, a harmonia paisagística, sem o uso de produtos químicos
e aplicação comunitária ou residencial são algumas possíveis vantagens de se utilizar
métodos de tratamento de esgoto com plantas (PAULO; BERNARDES, 2008).
Após as considerações de cada tipo de fossa e seus tratamentos
complementares, será mostrado métodos de execução e dimensionamentos no
próximo capítulo.
29
3 METODOLOGIA
Este capítulo apresenta os cálculos para dimensionamento das fossas
convencional e agroecológica e o método que cada uma foi executada para
orçamentar esses dois tipos de tratamento de efluente.
Parte dos materiais que vão ser utilizados, serão utensílios já aproveitados,
como: pneus, entulho e aterro. E têm também os que não podem reutilizar como a
brita, os canos de PVC, o cimento e a tela de arame.
Foram coletados dados da CASAL e do IBGE sobre os bairros que recebem
tratamento de esgoto em Maceió, fazendo um comparativo à sua posição referente
aos demais estados. Oferecendo como alternativa uma solução individual para os
bairros que não têm o tratamento de esgoto adequado.
3.1 Dimensionamento de uma fossa de acordo com o público alvo
Para obter a dimensão adequada de uma fossa séptica sustentável de uma
residência com até cinco pessoas, é necessário a utilização da NBR 7229/93 que
dispõe das condições gerais da aplicação do sistema de tratamento de esgoto.
O público alvo desta pesquisa é uma residência unifamiliar com 5 pessoas,
residente na parte mais desfavorecida de tratamento sanitário na capital.
3.1.1 Dimensionamento de fossa séptica
Segundo a NBR 7229/93, o volume útil total do tanque séptico deve ser
calculado pela fórmula:
V = 1000 + N (CT + K Lf)
Onde:
V = volume útil, em litros
N = número de pessoas ou unidades de contribuição
C = contribuição de despejos, em litro/pessoa x dia ou em litro/unidade x dia (ver
Tabela 1)
T = período de detenção, em dias (ver Tabela 2)
K = taxa de acumulação de lodo digerido em dias, equivalente ao tempo de
acumulação de lodo fresco (ver Tabela 3)
Lf = contribuição de lodo fresco, em litro/pessoa x dia ou em litro/unidade x dia (ver
Tabela 1).
30
Tabela1– Contribuição diária de esgoto e de lodo fresco (Lf) por tipo de prédio e de
ocupante em litros.
Fonte: NBR 7229/93
Tabela2 – Período de detenção dos despejos, por faixa de contribuição diária.
Fonte: NBR 7229/93.
Contribuição diária (L)
Tempo De Detenção
Dias Horas
Até 1500 1,00 24
De 1501 a 3000 0,92 22
De 3001 a 4500 0,83 20
De 4501 a 6000 0,75 18
De 6001 a 7500 0,67 16
De 7501 a 9000 0,58 14
Mais que 9000 0,50 12
padrão baixo pessoa 100 1
31
Tabela3 – Taxa de acumulação total de lodo(K), em dias, por intervalo entre
limpezas e temperatura do mês mais frio.
Intervalo entre
limpezas (anos)
Valores de K por faixa de temperatura
ambiente (t), em °C
t ≤ 10 10 ≤ t ≤ 20 t > 20
1 94 65 57
2 134 105 97
3 174 145 137
4 214 185 177
5 254 225 217
Fonte: NBR 7229/93.
Analisou-se a geometria para determinar a profundidade mínima adequada, de
acordo com a Tabela 4.
Tabela 4– Profundidade útil mínima e máxima, por faixa de volume útil
Volume útil
(m³)
Profundida de útil
mínima(m)
Profundida de útil
máxima (m)
Até 6,0 1,20 2,20
De 6,0 a 10,0 1,50 2,50
Mais que 10,0 1,80 2,80
Fonte: NBR 7229/93.
Definindo de através da norma os dispositivos de entrada e saída, a quantidade
de câmaras necessárias e as dimensões para abertura de inspeção.
De acordo com o valor do volume útil encontrado para fossa séptica escolheu-
se a forma mais viável de construção, sendo ela de alvenaria ou concreto armado.
Seguindo o método construtivo indicado para possíveis vazamentos no fundo
(Figura 10), para evitar contaminação no lençol freático.
32
Figura 10: Junção laje de fundo/paredes laterais.
Fonte: NBR 7229/93.
3.1.2 Disposição final com o sumidouro
Com análise na NBR 13969/97 o sumidouro (Figura 11) sendo uma unidade
geralmente verticalizada, é frequente à ocorrência de diversas camadas com
características distintas, necessitando, normalmente, de se proceder a apuração da
capacidade de infiltração para cada camada.
Figura 11: Ilustração de alguns leiautes de aplicação do sumidouro. Fonte: NBR 13969/97.
Seu dimensionamento e forma construtiva ocorreu de acordo com métodos
normativos descritos na NBR 13969/97, indicando a melhor forma de instalação e as
devidas camadas dos materiais utilizados (Figura 12).
33
Figura 12: Sumidouro com proteção – planta e corte.
Fonte: NBR 7229/93.
3.1.3 Dimensionamento de uma fossa agroecológica
Por ser uma tecnologia social não, existe norma sobre suas dimensões e
métodos construtivos, ainda são poucos os estudos técnico-científicos sobre esse tipo
de tratamento, o tornando em saneamento ecológico. No entanto, as observações
feitas por diversos artigos pesquisados foram que a medida de 2m³ comporta mais de
uma pessoa que usa muito o vaso sanitário, e isso vale para regiões com bastante
incidência de chuva e clima úmido, para evitar extravasamento (BODENS; OLIVEIRA,
2009).
Apesar de já existir um padrão de cálculo para esse tipo de tratamento, a que
foi avaliada neste trabalho de conclusão tem dimensões um pouco diferentes da que
os permacultores recomendam. De acordo com os responsáveis pela instalação o
volume útil proposto é de 1m³ por pessoa sendo suficiente devido ao clima de Maceió.
Assim sendo descrito a quantidade, onde pode ser encontrado o material
necessário e sua forma de execução adaptada para região. Os materiais podem ser
tijolos baianos ou pneus (de descarte), cimento, areia, pedra (brita), entulho de
construção, terra (substrato) e canos de PVC. As plantas podem ser mudas ou
sementes de frutíferas que consomem muita água para seu desenvolvimento e
produção dos frutos, a mais importante é a bananeira que evapora através das suas
folhas até 100 L por dia.
3.1.3.1 Visita técnica
Com a visita ao Instituto Terraviva, foi possível coletar informações mais
detalhadas sobre a instalação da fossa agroecológica. No qual o biólogo Van Giap,
que faz parte do instituto, disponibilizou figuras das etapas de construção, dimensões
e materiais adequados, mediante as experiências feitas por eles.
34
Na Figura 13 apresenta as medidas necessárias para escavação da vala, após a
escavação ocorre a impermeabilização da vala com ferrocimento (Figura 14), em
seguida a instalação da câmara de fermentação com os pneus e os entulhos (figura
15), seguindo cada camada e na Figura 16 a fossa implantada.
Figura 13: Medidas para escavação da vala. Fonte: Cardoso, 2018.
Figura 14: Vala impermeabilizada com ferrocimento. Fonte: Cardoso, 2018.
Figura 15: Montagem da câmara de fermentação feita com pneus para descarte.
Fonte: Cardoso, 2018
35
Figura 16: Fossa agroecológica implantada. Fonte: Cardoso, 2018.
O instituto disponibilizou também um projeto de arranjo agroecológico (Figura
17), como sugestão para um melhor consumo e variedade de plantas e o local ideal do plantio.
Figura 17: Arranjo agroecológico proposto. Fonte: Cardoso, 2018.
36
3.1.4 Manutenção
O cálculo para encontrar o volume útil da fossa séptica foi feito já incluindo o
período desejado de manutenção que varia de 1 a 5 anos. Foi escolhido o período de
5 anos, pois a intenção é baratear custos e o gasto será menor com manutenções.
Adequa-se o cálculo do volume útil com o período escolhido e em seguida adapta-se
para o tipo de fossa séptica, seja ela de alvenaria ou pré-moldada.
Já para a agroecológica foram feitas pesquisas em artigos publicados e
entrevista com o responsável pela instalação, membro do Instituto Terraviva, nas
regiões do clima semiárido localizadas no coração do estado de Alagoas, para saber
se houve algum caso de extravasamento ou necessidade de manutenção no sistema.
3.2 Avaliação da economia da substituição da fossa convencional pela
agroecológica
A avaliação econômica da fossa séptica convencional foi realizada através de
valores coletados por tabelas orçamentárias fornecidas pelo Sistema Nacional de
Pesquisa de Custos e Índices da Construção Civil (SINAPI) e Sistema de Orçamento
de Obras de Sergipe (ORSE), sites orçamentais. Já a agroecológica foi efetuada
através da visita técnica ao instituto Terraviva com pesquisa de preços de materiais
nas lojas de construções locais.
37
4 RESULTADOS
4.1 Dimensionamento de uma fossa de acordo com o público alvo
4.1.1Dimensionamento de fossa séptica
Para encontrar o volume útil, foi feito o cálculo proposto pela norma, utilizando
os dados para cinco habitantes na residência, intervalo de limpeza de cinco anos e
temperatura superior a 20ºC. Obtendo o seguinte resultado:
V = 1000 + 5 (100x1 + 217x1)
V = 2,585 m³.
O tanque analisado tem geometria prismática retangular, relação de
comprimento/largura de 2:1 e profundidade útil de 2m, onde esse valor foi obtido
através da Tabela 4 da NBR 7229/93.
São necessários dois dispositivos constituídos por três sanitários, de entrada
pelo menos 5cmacimadageratrize saída parte emersa nivelada pela extremidade
superior. Os tubos de entrada e saída temas geratrizes inferioresdesniveladasem5cm
(NBR 7229/93).
a ≥ 5 cm; b ≥ 5 cm; c = 1/3 h
h = profundidade útil
H= altura interna total
L = comprimento interno total
W= largura interna total (≥ 80 cm)
Relação L/W: entre 2:1 e 4:1
O tanque séptico de câmara única deve conter, pelo menos, uma abertura de
inspeção com a dimensão no mínimo 0,60 m, no qual permita acesso no dispositivo
de entrada do esgoto, e o máximo raio de abrangência horizontal é de 1,50 m, para
efeito de limpeza caso seja necessária outra abertura.
Para tanques sépticos de uso doméstico segundo a NBR 7229/93, com até 6,0
m3, os requisitos de estabilidade são a construção em alvenaria de tijolo inteiro com
espessura de 20 cm a 22 cm, além do revestimento, ou por concreto armado, moldado
no local, com espessura de 8 cm a 10 cm.
38
Os tanques devem conter um material equivalente à camada de argamassa de
cimento e areia no traço 1:3 e espessura de 1,5 cm para ser estanques (Figura10).
É necessário testar a estanqueidade que é medida pela variação do nível da
água, se for superior a 3% da altura útil, é insuficiente, sendo preciso ocorrer correção
de trincas, fissuras ou juntas.
Na Figura 18 encontra-se uma ilustração com as medições detalhadas,
necessárias para a construção de uma fossa séptica.
Figura 18: Esquema de fossa com especificação das espessuras das paredes e ferragem da laje de cobertura.
Fonte: arquivo pessoal, 2018.
4.2.2 Disposição final com o sumidouro
Para garantir a proteção do aquífero no solo, em região arenosa, com baixo valor
de K (menor que 500 min/m), pode-se optar, para não contaminar o aquífero, deve ser
prevista uma camada filtrante envolvente do sumidouro com solo, tendo K > 500
min/m (Figura 14); a distância do fundo do sumidouro e o nível máximo do aquífero
deve ser superior a 1,50 m e a espessura da camada protetora não pode ser inferior
a 0,3 m.
39
Na Figura 19 apresenta a planta com dimensões e esquema de ligação da fossa
com o sumidouro.
Figura 19: Planta do sistema fossa com sumidouro.
Fonte: arquivo pessoal, 2018.
Na Tabela 5 mostra-se um orçamento da fossa séptica convencional
juntamente com um sumidouro, a partir do dimensionamento para atender uma
família de até 5 pessoas.
40
Tabela 5 – Planilha orçamentária de uma fossa séptica com sumidouro, dimensionada para 5 pessoas.
Sistema de fossa séptica com sumidouro
Fossa séptica em alvenaria de tijolo cerâmico maciço dimensões internas 2,00 x 1,50 x 1,00m, revestida internamente com barra lisa, com tampa em concreto.
Descrição Unid. Ref. SINAPI 07/17
Cód. De Serviço
Coef. Valor Unit.
Valor Total
Alvenaria em tijolo cerâmico maciço 5x10x20 cm1 vez (espessura 20cm), assentado com argamassa traço 1:2:8 (cimento, cal e areia)
M³
SINAPI 72131 10,20
94,18 960,6360
Concreto fck = 20 mpa, traço1:2,7:3(cimento/areia média/ brita 1) -preparo mecânico com betoneira 400 l. Af_07/2016
m
SINAPI 94964 0,7680
304,55 233,8944
Barra lisa com argamassa traço 1:4(cimento e areia grossa), espessura 2,0cm, incluso aditivo impermeabilizante, preparo mecânico da argamassa
m³
SINAPI 5991 11,00
33,18 364,980
Chapisco aplicado em alvenarias e estruturas de concreto internas, com colher de pedreiro. Argamassa traço 1:3 com preparo em betoneira 400l. Af_06/2014
m³
SINAPI 87879 11,00
2,50 27,500
Armação em tela de aço soldadanervuradaq-92, aço ca-60, 4,2mm, malha15x15cm
m² SINAPI
85662 5,28 10,76 56,8128
Escavação mecânica campo aberto em soloexceto rocha até 2,00mprofundidade
m² SINAPI 79480 5,376
2,05 11,0208
Tampa em concreto armado 60x60x5cm p/cx
inspeção/fossa séptica m³
SINAPI 6087 2,00 22,59 45,1800
Junção simples, pvc, serie
normal, esgoto predial, dn 100 x 100 mm, junta elástica, fornecido
e instalado em ramal de
descarga ou ramal de esgoto sanitário. Af_12/2014
m³
SINAPI 89797 2,00
29,41 58,8200
Tubo pvc, serie normal, esgoto predial, dn100 mm, fornecido e instalado em ramal de descarga ou ramal de esgoto sanitário. Af_12/2014
m²
SINAPI
89714 6,00 36,69 220,1400
Forma para estruturas de concreto (pilar, viga e laje) em chapa de madeira compensada resinada, de 1,10 x 2,20, espessura = 12 mm, 05 utilizações. (fabricação, montagem e desmontagem)
m³
SINAPI 84216 3,92
20,67 81,0264
Subtotal :
2.060,01
Dimensionamento de um sumidouro D= 1,0m; H= 2,0m
41
Descrição Unid. Quant. Ref. SINAPI 07/17
Cód. De Serviço
Valor Unit. S/ BDI
Valor Unit. C/ BDI
Valor Total
Escavação Manual até 2,0m m³ 2,18 SINAPI 93358 41,93 53,02
115,58
Alicerce em pedra argamassada m³ 0,28 SINAPI 73361 274,88 347,61
97,33
Tubo de concreto armado D=1,0m com furos
m 2,00 SINAPI 92847 398,93 504,49
1.008,98
Laje em concreto armado D= 1,0m
m³ 0,12 SINAPI 95956 #####
# 1.763,70
211,64
Retirada de expurgo m³ 2,18 SINAPI 72900 4,88 6,17
13,45
Subtotal:
1.446,98
TOTAL R$3.506,99
Fonte: Arquivo pessoal, 2018.
Como se pode perceber o custo do valor final da combinação de sistema de
tratamento, bem como a fossa séptica e o sumidouro, é de R$ 3.506,99 reais.
De acordo com os valores descritos na Tabela 5, na fossa séptica o serviço que
tem maior influência no valor final é a alvenaria, sendo responsável por 46,63% do
subtotal da fossa e 27,39% do total geral do tratamento. E de material, o cano de PVC
de100mm que consome 10,68% do subtotal e 6,28% do total do sistema.
No gráfico 01 a seguir demostra o impacto desses valores que mais influenciam
no valor final do sistema de fossa séptica com sumidouro.
42
Gráfico 01: Porcentagens de acordo com o valor total do sistema convencional. Fonte: arquivo pessoal, 2018.
No sumidouro o tubo de concreto armado é o responsável por encarecer o
orçamento, sendo 28,77% do valor total do tratamento de águas servidas.
4.2.3 Dimensionamento de uma fossa agroecológica
A partir de informações obtidas na visita tecnica, a fossa agroecológicadeve ser
construída em local próximo às fontes de água servida (negra), afim de baratear
custos com encanação.
A trincheira deve ser escavada nas medidas de 1,5 m x 2 m x 2 m (Figura 13),
ocupando um volume mínimo padrão de 5 m3, ou seja, 1 m³ para cada morador.
Volumes menores que esse dificultam na confecção da fossa, devido ao menor
espaço para manejo. Essa dimensão é suficiente para uma família com, em média, 5
pessoas que habitam nas condições do clima quente e úmido.
Após a escavação,a vala deve ser impermeabilizada para evitar que ocorram
vazamentos e infiltrações (Figura 14). Para impermeabilização utiliza-se a técnica do
ferrocimento (uma tela de arame chapiscado com cimento).
27,39%
10,40%
6,67%6,28%
28,77%
6,03% Alvenaria
Barra lisa comargamassa
Concreto
PVC 100mm
Tubo deconcreto armado
43
Concluída a impermeabilização e transcorrido o tempo de “cura” inicia-se a
montagem, enfileirando os pneus (de descarte) formando um “tubo” que receberá as
águas servidas (negras) (Figura 15).
O primeiro pneu deve ser furado para permitir a entrada do cano e o último pneu,
localizado na parte posterior, também deve ser furado para instalar o suspiro.
Prosseguindo a montagem deve-se colocar restos de construção ou pedras grandes
(Figura 15), até cobrir os pneus, seguido por camadas de brita e de areia com
espessura de 10 cm cada.
A camada final, onde ocorrerá o plantio, deve ser preenchida com terra preta,
esterco ou composto. Para enriquecer esta última camada utiliza-se, ainda, pós de
rocha a exemplo do calcário e MB4, fornecendo macro e micronutrientes às plantas.
Para o plantio deve-se utilizar espécies com grande capacidade de
evapotranspiração, a exemplo da bananeira, mamoeiro, taioba, melancia, entre
outras. Na natureza existem plantas que crescem bem quando plantadas juntas: são
as plantas companheiras.
É necessário um conhecimento neste campo para se formular um arranjo
agroecológico (Figura 17) que permita otimizar e maximizar os recursos da fossa
agroecológica. A proposta é que se plante o maior número de espécies possíveis,
respeitando-se o companheirismo de plantas e evitando-se plantas de porte arbóreo
e com raízes pivotantes que podem danificar a infraestrutura da tecnologia.
Em alguns casos utiliza-se na saída do tanque 18 cm abaixo da superfície do
solo, um tubo de drenagem de 50 mm de diâmetro, para eventuais extravasamentos
do tanque, se ocorrer.
A seguir será descrito na Tabela 6 o detalhamento do orçamento, necessário
para a implantação de uma fossa agroecológica, para a dimensão de 5 m³. No entanto
teve que ser feita manualmente pelos especialistas, através da prática de sua
implantação.
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Tabela 6 – Planilha orçamentária da fossa agroecológica.
Fossa Agroecológica (1 unidade de 5 m³)
Discriminação Unid. Quant Valor Unitário Valor Total
Tubo esgoto 50mm metro 6 R$ 3,00 R$ 18,00
Tubo esgoto 100mm metro 6 R$20,00 R$ 120,00
Conexões metro 1 R$ 25,00 R$ 25,00
Tela arame (1,5 m de altura) metro 20 R$ 7,00 R$ 140,00
Cimento cp-32 50kg unidade 2 R$ 25,00 R$ 50,00
Brita 1 m³ 1 R$ 120,00 R$ 120,00
Areia lavada m³ 2 R$ 50,00 R$ 100,00
Pneus de descarte unidade 12 R$ 2,00 R$ 24,00
Estaca de madeira unidade 8 R$ 8,00 R$ 64,00
Escavação, construção e cercamento diária 4 R$ 50,00 R$ 200,00
TOTAL R$ 861,00
Fonte: arquivo pessoal, 2018.
Através da análise da tabela 6 o orçamento do custo total da fossa
agroecológica foi de R$ 861,00 reais, apesar de reutilizar alguns materiais, o valor não
ficou tão baixo visando uma residência unifamiliar de baixa renda.
Em relação a tabela 5, que orçamento foi feito os matérias junto com os
serviços, pois o SINAPI disponibiliza dessa forma; no entanto, na tabela 6 foi feito
separadamente os matérias da mão de obra, onde os matérias com mais custos são
a tela de arame com 16,26% , a brita 1 e o tubo de 100mm com 13,94%,e o serviço
de escavação, construção e cercamento sendo 23,23% do total que será gasto na fossa
agroecológica.
4.2.4 Manutenção
a) Fossa séptica: De acordo com a NBR 7229/93, para procedimento de limpeza
dos tanques, o intervalo de remoção do lodo e a escuma acumulados, devem ser
equivalentes ao período de limpeza do projeto, admitido a 5 anos. Sendo encurtado
caso haja alterações nas vazões efetivas. Antes de qualquer manejo no tanque, a tampa
deve ficar aberta no mínimo 5 minutos para liberação dos gases.
São os profissionais especializados que fazem a remoção do lodo e escuma
obtendo equipamentos adequados, para evitar o contato direto, como o uso de luvas e
botas de borracha.
45
Segundo o ORSE, site orçamentário, em julho de 2018, o metro cúbico de limpeza
de uma fossa séptica tem o valor de R$ 50,00.
b) Fossa agroecológica: mediante os estudos realizados, essa alternativa não
possui manutenção, pois devido o clima local (quente e úmido) estimula ainda mais o
consumo do efluente através das plantas estimulando o seu desenvolvimento.
4.2Avaliação Econômica
A seguir a avaliação econômica foi composta pelos gráficos 2 e 3 comparando
o valor final de cada tipo de fossa obtido.
Gráfico 2: Comparativo Gasto Total entre uma Fossa Convencional
e uma Fossa Agroecológica (R$). Fonte: arquivo pessoal, 2018.
3.506,99
861,00
-
500,00
1.000,00
1.500,00
2.000,00
2.500,00
3.000,00
3.500,00
4.000,00
Coonvencional Agroecológica
-75,45%
46
Gráfico 3: análise comparativa do orçamente entre as fossas.
Fonte: arquivo pessoal, 2018
Pode-se perceber que a economia na construção de uma fossa
agroecológica é de R$ 2.646,00 reais, em torno de 75,45% de economia, comparada
a de um tratamento com a fossa séptica com sumidouro, considerada convencional.
4.3 Vantagens da instalação da fossa agroecológica
A instalação de uma fossa séptica sustentável é uma alternativa indicada para
locais onde não têm acesso à rede de esgoto e, de preferência, em áreas rurais, que
de modo usual os efluentes são despejados diretamente no ambiente, sem nenhum
tipo de tratamento. A contaminação do solo e dos recursos hídricos, proliferação de
doenças e problemas de saneamento no Brasil se dão, principalmente, pelo despejo
inadequado de dejetos humanos (DUTRA, 2017).
Existem algumas vantagens para introdução de uma fossa agroecológica que
podem ser relatadas da seguinte forma:
a) Baixo custo: com o sistema edificador de ferrocimento, as despesas de
implementação podem ser mais baixas do que os da implantação de um sistema de
sumidouro ou fossa séptica.
b) Reaproveitamento de materiais de construção: pneus já usados e entulhos são
usados dentro da fossa agroecológica para filtragem do efluente e também como meio
de escoamento.
c) Não contaminação do solo e do lençol freático: com a impermeabilização do
sistema, os efluentes não passam para o solo, são liberados somente pela
evapotranspiração, fazendo com que não exista a contaminação.
d) Resíduos são transformados em nutrientes para as plantas: os nutrientes
PORCENTAGEM DA RENDA GASTA
75%
RESUMO
Fossa séptica c/ sumidouro Fossa agroecológica diferença de preço
R$ 3.507 R$ 861 R$ 2.646
47
presentes são removidos através da sua incorporação à biomassa das plantas.
e) Produção de alimentos e ornamentação: as plantas mais indicadas são as de
folhas largas, como mamoeiros, taiobas e bananeiras. No caso das bananeiras, elas
são bastante utilizadas por conta do seu alto potencial de evapotranspiração, e seus
frutos podem ser consumidos. Além disso, outras espécies de plantas ornamentais
podem ser empregadas para compor o paisagismo do local.
f) Melhoria da qualidade de vida e prevenção de doenças: segundo Guimarães,
Carvalho e Silva (2013), investir em saneamento é uma das formas de se reverter o
quadro existente de precariedade das condições de saúde devido à falta de
tratamento de dejetos humanos.
Figura 20: Comprovação da fossa agroecologica ser sustentável. Fonte: arquivo pessoal, 2018.
Através da Figura 20 é apresentado os motivos que tornam a fossa
agroecológica em sustentável, pois ela contribui com os principais princípios para se
tornar sustentável, onde ela contribui com o planeta/meio ambiente, com a sociedade
beneficiada, sendo mais econômica e de fácil construção.
^
48
5 CONCLUSÃO
Através de todo o estudo do presente trabalho considera-se que a fossa
agroecológica, conhecida também por outras denominações, é uma tecnologia social
por ser um processo de tratamento criado para amenizar um grande problema que é
o saneamento básico, atendendo alguns quesitos como baixo custo, fácil
aplicabilidade e impacto social comprovado. É uma alternativa econômica e viável
sendo de total importância para o tratamento de águas negras, deste modo evitando
contaminações ao meio ambiente.
A mesma mostrou ser de fácil construção, perante outros tipos de tratamento
de efluentes oriundos do vaso sanitário, tendo em vista que os próprios moradores
podem construí-la, uma vez que demanda materiais de baixo custo e fácil acesso,
porém é indicado o acompanhamento de uma pessoa que entenda ou tenha
experiência na área para o seu passo a passo. Também pode ser uma solução para
o tratamento de águas negras em cidades ou regiões com déficit no tratamento de
esgoto.
Para isso deveria realizar um projeto ou criar uma norma específica para ela e
incluí-la na ABNT com o objetivo de disseminar informações necessárias e realizar
parcerias com órgãos responsáveis como FUNASA e prefeituras que estejam
dispostas a implantar este sistema de tratamento de águas negras.
É importante que haja a criação de uma norma para esses tipos de tratamentos
alternativos de águas servidas, pois tem como objetivo padronizar a forma de
instalação e medidas de acordo com cada região, devido a interferência do clima e
solo existente, que se comportam de maneiras distintas.
Dentro desse contexto, a utilização da fossa agroecológica possui um custo
benefício por se incluir no tripé da sustentabilidade, onde colabora com o meio
ambiente sendo ecologicamente correta, utilizando, em boa parte de sua construção,
materiais recicláveis que gera responsabilidade social por passar a importância do
tratamento e os frutos que serão gerados. Por último, sendo viavelmente econômica
por apresentar uma redução de 73,46% nos custos quando comparada à fossa séptica
convencional pronunciada pela Norma Brasileira que foi citada durante o trabalho.
49
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