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20o Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental 3559

20o CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA SANITÁRIA E AMBIENTAL

UNIDADES DE DESSALINIZAÇÃO D’ÁGUA - EXPERIÊNCIAPIONEIRA NO SEMI-ÁRIDO NORDESTINO DO ESTADO DO RIO

GRANDE DO NORTE

Erivaldo Mesquita de Oliveira(1)

Engenheiro Civil, formado pela Universidade Federal do Rio Grande doNorte - UFRN. Curso de especialização em saúde pública - Faceba.Curso de Pós-graduação em engenharia de segurança no trabalho -UFRN. Engenheiro do quadro da Fundação Nacional de Saúde - FNS -CR/RN. Diretor do serviço autônomo de água e esgoto de AntônioMartins - SAAE/RN.Severiano Inácio BarrosEngenheiro Operacional, formado pela Faculdade de Engenharia deOperação de Sobral / CE. Curso de especialização em saúde pública -Faceba. Curso de pós-graduação em engenharia de segurança no trabalho - UFRN. Engenheirodo quadro de engenheiros da diretoria regional da Fundação Nacional de Saúde - CR/RN.

Endereço(1): Rua Mal. Anacleto Lima, 2317 - Lagoa Nova - Natal - RN - CEP: 59062-540 - Brasil - Tel: (084) 221-8309.

RESUMO

Enfocamos aqui o funcionamento das usinas de dessalinização de água, nas diversaslocalidades do interior do estado do rio grande do norte, instaladas, conveniadas com asprefeituras do estado do RN. As unidades de dessalinização, foram uma iniciativapioneira, no estado. Dando assim, aproveitamento à reserva d’água, antes indisponívelpela alta salinidade de numerosos poços, na região do semi-árido. A grande maioria, delescom vazões bem razoáveis, agora com recursos da tecnologia de ponta, disponíveis aoconsumo humano e de animais.

PALAVRAS-CHAVE: Experiência Pioneira, Usinas, Dessalinização, FNS.

METODOLOGIA

Há vários métodos de dessalinização disponíveis no mercado. Os métodos vão desde aultrafiltração, nanofiltração, microfiltração, e a osmose reversa. O sistema utilizado nasunidades de dessalinização pela FNS, no Rio Grande do Norte é o da osmose reversa,utilizando membranas de separação.

OBJETIVO

Avaliar o sistema de implantação das usinas de dessalinização implantados pela FundaçãoNacional de Saúde no Estado do Rio Grande do Norte. Implantado em 27 (vinte e sete)comunidade e cidades interioranas.

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DESENVOLVIMENTO

A Descoberta

O avanço da ciência e da tecnologia de ponta, tornaram possível uma solução para oproblema. Da água salina de beber, reservada mas indisponível para o consumo datripulação. O desafio da travessia da calota polar, pôr um submarino nuclear, traria aquestão à tona.

Combustível não era problema, somente a reserva d’água restringia a travessia sob ocontinente gelado. Para o trajeto dois meses seriam necessário sem subir ã tona. Comopopularmente se diz, que a necessidade é a mãe da invenção, surgiu uma alternativa. A“NASA”, nos estados unidos, havia pesquisado um tipo específico de membranaosmótica, que pôr pressão filtrava os líquidos. Foi o grande achado, afinal, com estamembrana, o submarino pode sem precisar reserva d’água, efetuar intento. A travessia foirealizada com êxito e a água de beber retirada da água do mar durante o percurso datravessia submersa.

A SECA

No nordeste brasileiro a falta de regularidade nas chuvas é um problema que afeta demaneira mortal a área agrícola. O abastecimento d’água humano e de animais éfortemente penalizado. Um racionamento ditado pela falta das chuvas, é imposto emquase todos os municípios da região. As populações á mingua, mendigam as parcasreservas d’água em cacimbas, poços amazonas e fontes disponíveis na caatinga.

Na maioria das vezes, a água se encontra a distâncias razoáveis das habitações chegando aquilometros. Distancias desconfortáveis e penosas para obtenção a pés ou no máximo nolombo de animais. Um meio cruel, para obtenção do líquido essencial, à sobrevivência e àvida das pessoas.

POTENCIAL

Freqüentemente uma grande quantidade de poços perfurados em regiões secas e carentesde água, eram rejeitados. Pura e simplesmente porque os poços tinham um teor altíssimode cloretos dissolvidos na água. Na maioria das vezes, para não ser abandonados esteseram entregues à população, para uso apenas de lavagem de utensílios. Fugindo da suafunção perspícua, que seria a de abastecimento de água potável. Os prejuízos eramgrandes tendo em vista os investimentos nos custos de perfuração dos poços. Sem contar afrustração dos técnicos e da população esperançosa pela água.

Estudos foram realizados pelo instituto de pesquisas tecnológicas do estado de São Paulo,no estado do rio grande do norte. foram definidas três bacias de zoneamento aquíferos nabacia Potiguar, no estado do rio grande do norte:

a) Porção ocidental, (plataforma oeste), situada a oeste do rio apodi, área extremo oeste doestado. onde tem valores mais altos de permeabilidade (média de 0,05 m/h), as maiores

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espessuras de camada de aqüífero (até 250 metros) em geral contendo águas de menorconteúdo salino (em geral 300 a 400 mg/litro); as águas dessa área, vale ressaltar,praticamente não sofrem restrições para seu uso na agricultura, indústria ou emabastecimento doméstico.

b) Porção central, (entre os rios Apodi e Açu), situada no meio oeste do sertão do estado;o aquífero está a grandes profundidades, (da ordem de 700 metros); apresenta uma baixapermeabilidade da ordem de 0,01 m/h ); há indícios de qua as águas subterrâneas tenhaalto teor salino (maior que 1.800/2000 mg/litro), e segundo o IPT a exploração da águasubterrânea fica comprometida, não sendo recomendável a inversão de recursos ...

c) Porção oriental, (leste do rio Açu), conforme o IPT., o aqüífero açu apresenta umaespessura relativamente pequena, (em geral da ordem de 50 metros), e baixapermeabilidade (em média 0,06 m/h); embora possam apresentar um conteúdo salino alto(de 1.000 a 1.400 mg/ litro), se prestam com algumas restrições, ao consumo humano,agrícola, e / ou industrial. (plataforma leste).

O solo do semi-árido nordestino, é assente na maior parte sob o manto cristalino. asperfurações, se por acaso acharem uma fenda com água, o poço foi um sucesso. docontrario, fica-se à deriva, com mínimas chances de sucesso, à procura de parcas fontesde reservas d’água.

Segundo estudos do IPT no Rio Grande do Norte, as reservas permanentes totais,subterrâneas remontam, a 180.109 m3 de água, com uma taxa de renovação média daordem de 0,01 % ao ano.

Em grande número de vezes, até existe água disponível, com altas taxas de contaminação,de qualidade imprópria ao consumo humano e de animais. Seja pela presença demicroorganismos ou pela concentração de sais na água. No primeiro caso, a simplesfervura, filtragem ou adição de cloro resolvem. No segundo, a resolução é quaseimpossível, com os meios de tratamento usuais disponíveis.

De acordo com o mesmo órgão, o balanço hídrico, mostrou um déficit médio anual, de13,8 . 106 m3 que considerado a á níveis de exploração atual, é bastante significativo. Arecarga por infiltração direta da água de chuva, é de 16. 106 m3 / ano, enquanto que ovolume explorado estimado em 1979/80 era de 15,4. 106 m3; assim um incremento desomente 5% no volume anual explorado seria suficiente para fazer com que o consumoseja maior que a recarga média anual.

ÊXODO RURAL

É fato sabido pôr todos não só o bem estar e a saúde das pessoas, a água pode gerar.Privilégio dos cidadãos das áreas urbanas das cidades, vai bem mais além. Sem a presençada água surge o fenômeno da migração do homem do campo para as cidades.

Os reflexos do êxodo rural, em conseqüência surgem, na forma do inchamento dasáreas peri-urbanas, desprovidas das mínimas condições; sejam de infra-estrutura dehabitação, transporte, comunicação, principalmente de saúde e de vida. o

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crescimento dos problemas sociais vêem como efeitos imediatos e negativos dasaglomerações urbanas. surgem os problemas sociais, às administrações públicas,comuns a todos os núcleos urbanos, mais prósperos e de produção do nordeste, quedirá do país.

MEMBRANAS

O advento da membrana osmótica, pelo processo mecânico da osmose reversa, veio entãoa calhar nos meios da engenharia sanitária. Um marco alcançado no meios doabastecimento de água. Uma solução prática, para um problema um tanto complexo,retirar da água os sais nela contidos e torná-la potável.

Dantes de outro modo tornavam imprestáveis reservas d’água ao consumo humano.Muitos poços que dantes, apesar da vazões apreciáveis, eram rejeitados pelo altoteor salino, agora viáveis ao consumo, como água de ótima qualidade. Assim é oavanço da tecnologia a serviço do bem estar da humanidade.

FLUXOGRAMA

O sistema funciona de uma maneira muito simples e funcional. É necessário de:

Um poço com uma vazão suficiente ao abastecimento;Um reservatório para reunião da água captado no poço;Uma casa de bombas dimensionadas para a vazão do poço e para a demanda do fornecimento;Um reservatório para a água tratada (tanque de contato);Reservatório elevado para a rede de distribuição ao consumo;Rede de descarga para o rejeito da filtragem.

PROCESSO

Segundo o envelope de propriedades dos fabricantes, as membranas têm a propriedade deretirar da água em tratamento desde impurezas, metais dissolvidos, álcalis, dureza total,nitratos, nitritos, óleos, graxas, sólidos totais dissolvidos, e até bactérias pirogênios,fungos e vírus presentes na água bruta. Foi feito por enquanto apenas os ensaios físicoquímicos e bacteriológicos.

RESULTADOS

As cidades onde já foram implantados 27 (vinte e sete) unidades de dessalinização no RioGrande do Norte pela FNS, são as seguintes:

Barcelona,Bom Descanso,Coronel Ezequiel,Totoró (Currais Novos),

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Eloy e Souza,Lagoa Danta,Lagoa Nova (02 unidades),Lagoa de Velhos,Lagoa do Mato (Monte Alegre),Sobrado (MA),Bom Descanso( Lagoa de Velhos),Passa e Fica,São Geraldo (Passa E Fica),São Pedro do Potengí,Rio do Fogo,São José de Campestre,Sítio Novo (02 unidades),Totoró,Janduís,Cruzamento,Janjão,Queimadas(João .Câmara),Sobrado (J.C.),Triunfo Potiguar,Santa Cruz do Inharé.

Desta última, serão mostrados os dados comparativos de análise química e bacteriológica,de antes e depois à implantação da unidade de dessalinização.

Por enquanto a faixa da população atendida é mínima, são em média 15% (quinze porcento) dos municípios atendidos, diante do universo potencial de reserva de água salobra.A meta é a de atingir e atender com eficiência a toda aqueles habitantes da regiãonordestina, onde a carência da água é fator decisivo de sobrevivência.

INVESTIMENTOS

Os investimentos feitos, pelo poder público, neste tipo de obra, retornam quase a curtoprazo. A medicina curativa por demais dispendiosa e repetitiva, é rompido no seu ciclovicioso. Em locais onde as doenças intestinais e entéricas predominam, com aviabilização da água disponível salobra, agora filtrada e tratada, livre de bactérias e atévírus as doenças reduzem significativamente. Os gastos no segmento curativo damedicina, passam a ser investidos em caráter coletivo e indiscriminado, no saneamento emedicina preventiva de todos os usuários.

CONCLUSÕES

As usinas de dessalinização são financiadas, construídas, postas em funcionamento eentregues pela FNS, às prefeituras. Fatores diversos tem provocado paralisações no seufuncionamento:

• Falta de pessoal local treinado para operar a usina.

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• Falhas na manutenção periódica na limpeza e substituição dos pré-filtros, o queproduz paralisações.

• Omissão na operação pela prefeitura, na compra de peças e acessórios de reposição.

• Falta de autonomia na manutenção da usina de dessalinização, voltando a procurar aFNS, para aquisição de peças e componentes.

Devido ao custo das instalações de dessalinização, o meio mais prático tem sido o doschafarizes públicos. Este método da distribuição da água apesar de não ser o maisconfortável, como o ramal residencial, é que melhor atende às necessidades imediatas deágua.

Segundo dados colhidos junto à prefeitura de lagoa de velhos, os gastos com carros pipasão de R$ 7.200,00 (sete mil e duzentos reais), mensais para um abastecimento de 90(noventa) carradas à população da cidade. As despesas na unidade de dessalinização, comflocon, filtros, lavagem química, energia, funcionários, seriam apenas R$ 945,00(novecentos e quarenta e cinco reais ). Um custo de somente 13,00 % (treze por cento);com a unidade de dessalinização.

Em relação ao mesmo abastecimento com caminhões pipas. uma economia de R$6.255,00 (seis mil, duzentos e cinqüenta e cinco reais), bem expressiva, para uma pequenaprefeitura de interior

Os investimentos iniciais dos equipamentos de dessalinização não são muito altos.Variam da ordem de R$ 12.000,00 para 1.500 litros de água tratada em média, um custode R$ 8,00 / litro.

Assim qualquer Prefeitura ou Associação pode bancar a sua aquisição. Sem falar nosprogramas federais para região seca do norte e nordeste, que podem financiar estesinvestimentos.

A tendência para o futuro próximo, é uma larga e maior utilização da tecnologia dadessalinização pela osmose reversa, como forma de viabilizar as poucas fontes de águadisponíveis a nível local das comunidades, na região do semi-árido nordestino.

Este tipo de tecnologia de ponta, agregada a outras tais como energias solar, dão umaalcance ainda maior. Provendo fonte de energia em locais remotos onde a eletrificaçãonão chegou, viabiliza a produção de água de boa qualidade.

A escassez e a regularidade das chuvas do semi-árido, provoca o esvaziamento ea concentração salina das reservas d’água de superfície. Ficando dentre as disponíveisuma pequena faixa de água salina, na superfície e a maioria no subsolo, com potencial deutilização quase que imediata pela população, ainda que a custos um pouco mais altos,que o convencional de qualidade imprópria ao consumo mas podendo saciar a sede,com pouco e simples equipamentos, a água, salobra, torna potável, graças aotratamento da dessalinização, o líquido precioso imprescindível à saúde e à vida, aágua ! . . .

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REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

1. Szachna Eliasz Cynamon - Água - Passado, Presente e Futuro - 17º Congresso Brasileiro deEngenharia Sanitária e Ambiental - Natal, 18 a 23 /09 /93.

2. Robert j Saunders - J. Warford - Abastecimento de água em pequenas comunidades - Aspectoseconômicos e políticos nos países em em desenvolvimento -The Johns Hopkins University Press /Baltimore, Maryland 21218 - USA - Março de 1983.

3. Léo Heller - Saneamento e saúde - OPAS / OMS - Repres. do Brasil . Brasília,/774. Bernadete Feitosa Cavalcante/Silvana Nunes da Costa - Qualidade química da mistura de águas de

salinidade e composições diferentes a 25º c. - e 17º Cong. de Enga. Sanitária Ambiental - Natal/RNde 19 a 23 de Setembro de 1993.

5. Dow Notícias - Água que transforma o sertão - Ano xvi - nº72 - Dez 1994/ Jan / 1995.6. Projesp - Projetos Especiais Indústria e Comércio Ltda - Sistemas de dessalinização e

desmineralização por osmose reversa.7. Fluid Sistems - Rua Bandeirantes, 375 - CEP: 13201-130 - Jundiaí - SP . - Acabe com esta crise tenha

sua própria fonte de água potável. dessalinize sua água.8. Fábio Lins Neto/João Haroldo de Oliveira Pinto - Programa de dessalinizadores de água para

pequenas comunidades - posto de atendimento eletrônico - 19 º Cong. de Enga. San. e Amb. - 14 a 19de Set. de 97 - Foz do Iguaçu - PR.

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ANEXOS

1. Resultados de exames de águas - Mod. I.

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2. Usinas de dessalinização implantadas P/ FNS no Rio Grande do Norte. -Município - localidade - Ano de início de operação - Vazão do poço em M 3 / seg.

3. Prefeitura Municipal de Lagoa de Velhos/RN - Relação de despesas mensais c/Usina de dessalinização da sede do Município.

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4. Usinas de dessalinização implantadas P/ FNS no Rio Grande do Norte - Vazão -Cloretos - Sólidos Alcalinidade - Cap. Usina - Vol. Água Tratada - PopulaçãoBeneficiada.

Usinas de Dessalinização Implantadas Pela FNS no Rio Grande do Norte.MUNICÍPIO LOCALIDADE ANO DE INÍCIO

DE OPERAÇÃOVAZÃO DOPOÇO m³/h

LAGOA DE VELHOS SEDE (1) 1996 6,0LAGOA DE VELHOS SEDE (2) 1997 5,0BOM DESTINO SEDE 1998 3,0BARCELONA SEDE (1) 1996BARCELONA SEDE (2) 1997BARCELONA FORMIGUEIRO 1998TRIUNFO POTIGUAR SEDE 1998 4,3 E 3,8LAGOA DE DANTAS SEDE 1997LAGOA DE DANTAS (1) SEDE 1998 1,80LAGOA DE DANTAS (2) SEDE 1998 2,50CURRAIS NOVOS TOTORÓ 1998 5,0SANTA CRUZ SEDE 1997 10,0SANTA CRUZ CACARUABA 1998JANDUÍS SEDE 1998 7,0/12,0PASSA E FICA FERNANDOPASSA E FICA BARRA DO GERALDO 1998 4,2JOÃO CÂMARA QUEIMADAS 1995MONTE ELEGRE FONTES 1998MONTE ALEGRE SOBRADO 1998TANGARÁ CATOLÉ 1998 1,5CEL. EZEQUIEL SEDE 1998 3,8CEL. EZEQUIEL GRAJAÚ 1998BENTO NUNES SEDE 1998SITIO NOVO (1) SEDE 1996 3,0SITIO NOVO (2) SEDE 1996 4,0S.J. CAMPESTRE SEDE 1996 3,2TOUROS JANJÃO 1996TOUROS BAIXINHA DOS FRANÇAS 1993TOUROS CREZAMENTO 1996

AGRADECIMENTOS

Engo Claudio José Tinôco Farache, Eng. José de Anchieta Oliviera, Eng. Antônio deMenezes Taixo Neto, Eng. Antônio Carlos Newman, Arq. Abimael Praxedes, Geol.Alberto Ricardo.

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