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PROPOSTA DE IMPLANTAÇÃO DE UNIDADE TRATAMENTO DE EFLUENTE SANITÁRIO PARA GERAÇÃO DE ÁGUA DE REUSO NO PRÉDIO DA UNIVERSIDADE SALVADOR

Gisele de Oliveira Curvello, Mariana Lima Marins

(UNISUAM; UNIFACS)

Resumo: Este trabalho de pesquisa visa propor a implantação de uma unidade de tratamento de efluente sanitário a ser implantado no Prédio de Aulas 06 da UNIFACS. O estudo é uma sugestão de extensão do Projeto Interno de Consumo Consciente (PICC) promovido pela Universidade Salvador, cuja proposta está ligada à sustentabilidade dos recursos hídricos através da conscientização da população quanto à importância do uso racional. O tratamento de água residuária proposto corrobora o projeto com o uso eficiente da água através do seu reaproveitamento nos prédios da universidade.

Palavras-chaves: Água de reuso, reuso de água para fins não potáveis, estação de

tratamento, gestão de recursos hídricos

ISSN 1984-9354

X CONGRESSO NACIONAL DE EXCELÊNCIA EM GESTÃO 08 e 09 de agosto de 2014

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1. Introdução

Segundo o World Business Council for Sustainable Development – WBCSD (2005), a

água doce equivale a menos de 3% de toda água do mundo, sendo o restante constituído por

água do mar e não potável.

Mais de 2,5% destes 3% está congelada na Antártica, no Ártico e em geleiras, não

estando disponível para uso humano. Assim sendo, todas as necessidades de água doce do

homem e dos ecossistemas dependem de 0,5% de toda água doce disponível no planeta

(WBCSD, 2005). Estes 0,5% de água doce encontram-se em aquíferos subterrâneos, em

reservatórios construídos pelo homem para armazenamento sob a forma de chuva, em lagos

naturais e em rios.

Desta forma, identifica-se que não é que o mundo esteja ficando sem água, o problema

é que a água não está sempre disponível na forma, quando e onde o homem precisa. O clima,

variações sazonais, secas e enchentes contribuem para condições locais extremas.

O aumento da população vem intensificando a pressão sobre as fontes de água. De

acordo com Bergkamp (2009), a população mundial crescerá em 40% ou 50% nos próximos

50 anos. Este aumento populacional, somado à industrialização e à urbanização, provocará

uma demanda maior de água que terá sérias consequências para o meio ambiente.

Além das projeções, já é realidade segundo a ONU (2012) que 1,6 bilhão de pessoas

vivem em região com escassez absoluta de água; 828 milhões de pessoas vivem em condições

de favela, faltando serviços básicos como água potável e saneamento; 80% de doenças em

países em desenvolvimento são causados por água não potável e saneamento precário,

incluindo instalações de saneamento inadequadas e mais de 80% da água residual não é

coletada ou tratada.

No caso do Brasil, segundo a ANA (2011), 3.059, ou 55% dos 5.565 municípios

brasileiros poderão sofrer com déficit no abastecimento de água até 2105 se não forem

realizados investimentos prioritários em sistemas de produção de água ou em novos

mananciais.

Para restabelecer o equilíbrio entre oferta e demanda de água e garantir a

sustentabilidade do desenvolvimento econômico e social é necessário que métodos e sistemas

alternativos modernos sejam convenientemente desenvolvidos e aplicados (ANA, 2005).


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De acordo com ANA (2010), acredita-se amplamente que os projetos de desvio hídrico

são caros, ineficientes e ambientalmente destrutivos. Os administradores de recursos hídricos

estão à procura de uma fonte de água que seja à prova de estiagens.

Nesse sentido, reúso, reciclagem, gestão da demanda, redução de perdas e minimização

da geração de efluentes se constituem, em associação às práticas conservacionistas, nas

palavras-chave mais importantes em termos de gestão de recursos hídricos e de redução da

poluição.

2. Descrição da situação-problema

A água, elemento natural antes considerado inesgotável, é uma fonte indispensável à

sobrevivência e desenvolvimento de uma sociedade. O constante aumento da população mundial

compromete diretamente a disponibilidade deste recurso e já faz realidade casos de escassez.

Citam-se também como fatores agravantes da situação a falta de saneamento básico nas cidades

que despejam seus resíduos sem tratamento no meio ambiente e a ausência de políticas rigorosas

que evitem tal descaso.

Apesar de já ser notável a conscientização das pessoas quanto à importância do consumo

racional, a água potável ainda é utilizada de forma negligenciada. A mesma água que é utilizada

na preparação de alimentos, na higienização pessoal e também para beber, é usada para fins que

não precisariam obrigatoriamente ser potáveis, como lavagem de carros, calçadas, irrigação de

jardins e descarga de vasos sanitários (MARINS & CURVELLO, 2012).

Frente a essas questões, e tendo em vista a preocupação e o comprometimento da

Universidade Salvador – UNIFACS quanto ao uso sustentável dos recursos naturais, torna-se

interessante uma extensão do Programa Interno de Consumo Consciente – PICC já

institucionalizado na Universidade, através da implantação de um sistema de tratamento e reuso de

águas residuárias nos seus prédios. Além de ser um projeto de sustentabilidade e eco eficiência, a

significante redução no consumo de água potável dará ainda mais notoriedade ao PICC e mais

incentivo à outras instituições a seguirem o mesmo exemplo, podendo incentivar até mesmo à

população na busca por tecnologias de baixo custo, alta eficiência e facilidade de operação para

implantação em suas residências.

3. Objetivos

3.1 Objetivo Geral

Este estudo tem como objetivo propor a adoção de um projeto de reuso de água à

Universidade Salvador através da construção de uma compacta planta de tratamento que além de


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promover uma série de melhorias ambientais à sociedade poderá servir como um laboratório de

ensino, pesquisa e extensão para os alunos dos cursos de graduação e pós-graduação da

Universidade, principalmente de Engenharia Civil, Química e Ambiental.

3.2 Objetivos específicos

a) Definir local para instalação da planta de tratamento;

b) Caracterizar o efluente a ser tratado através de revisão bibliográfica;

c) Apresentar possíveis destinações para água tratada produzida e assim classificar o tipo de

reuso proposto diante de revisão bibliográfica;

d) Identificar os principais padrões internacionais e orientações nacionais adotados quanto à

qualidade da água de reuso para os fins propostos;

e) Comparar algumas tecnologias de tratamento existente e identificar quais poderiam ser

compatíveis com a estrutura da Universidade.

4. Metodologia

No que tange a forma de abordagem, de acordo com Silva & Menezes (2001), esta

pesquisa pode ser classificada como qualitativa porque é baseada na interpretação dos fenômenos

e na atribuição de significados não necessariamente traduzidos em números. Já quanto aos seus

objetivos a pesquisa apresenta caráter exploratório, na medida em que é baseada em estudo de

caso e envolve levantamento bibliográfico.

4.1 Técnicas de coleta e análise de dados

Pesquisa bibliográfica

Foi desenvolvida a partir de material publicado anteriormente constituído principalmente

de livros e artigos científicos na área de reuso de água.

Foi essencial para classificar o tipo de reuso proposto neste trabalho como reuso urbano

para fins não potáveis e para caracterizar o efluente sanitário a ser tratado.

Além disso, a consulta à bibliografia como Norma Técnica Brasileira NBR 13.969/97,

OMS, USEPA, foram essenciais para conhecer quais são os critérios e limites de qualidade

microbiológica adotada como diretrizes por esses órgãos e assim auxiliar à Universidade estudada

quanto à adoção da proposta sugerida neste trabalho.

Pesquisa de campo


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Segundo Moresi (2003), na coleta de dados por meio de pesquisa de campo o objetivo é

obter informações sobre determinado problema, consistindo na observação de fatos ou fenômenos

tal como ocorrem espontaneamente.

Esta etapa foi essencial para conhecer as instalações dos diversos Campus da UNIFACS

possibilitando avaliar qual seria o melhor local para instalação da Unidade de tratamento.

Foi também, durante a etapa de pesquisa de campo que foi possível determinação do

consumo estimado de água potável gasto com irrigação dos jardins e áreas verdes situados no PA6

do Campus Rio Vermelho.

Entrevista

Na visão de Marconi & Lakatos (2009), a entrevista é uma conversação efetuada face a

face que proporciona ao entrevistador coletar, verbalmente, a informação necessária.

A fim de se obter informações sobre a área de extensão de áreas verdes e jardins do PA6

em metros quadrados, rotina de irrigação das áreas verdes, coletar informações de consumo de

água potável do Prédio de Aulas 06 a partir de contas de água da Concessionária de abastecimento

público, EMBASA, entre outros, foram realizadas entrevistas abertas, ou seja, de forma não

estruturada, com a Gerente Administrativa do Campus Rio Vermelho.

5. Resultado do Estudo de Caso

5.1 Apresentação da Universidade e definição do Campus A Universidade Salvador – UNIFACS, instituição de ensino superior particular sediada em

Salvador, estado da Bahia, foi fundada em 1972 com o nome de Escola de Administração de

Empresas da Bahia.

A Instituição oferece cursos de Graduação plena e tecnológica, nas modalidades presencial

e a distância, e de Pós-graduação lato sensu (Especializações e MBA's) e stricto sensu (mestrados

e doutorado) que são credenciados pela Capes - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de

Nível Superior.

Possui 38 grupos institucionalizados e cadastrados na Plataforma Lattes do CNPq,

distribuídos em duas grandes áreas de conhecimento: Engenharia e Ciência da Computação e

Ciências Sociais Aplicadas e Humanidades.

Além disso, a área de extensão desenvolve projetos que contribuem para a melhoria da

condição de vida da comunidade, respeitando e desenvolvendo seus valores.


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Em 2006, preocupada com a conscientização da população quanto à importância da

conservação da água, lançou o Programa Interno de Consumo Consciente (PICC), que além de

criar cartilhas explicativas sobre à importância do uso racional dos recursos naturais, ilustrada na

Figura 01, promove palestras e exibição de filmes com o objetivo de incentivar o hábito do

consumo responsável, sobretudo com relação à água.

Figura 01: Cartilha de Consumo Consciente do PICC.

Fonte: UNIFACS.

A UNIFACS possui sete Campus em Salvador: Campus Federação, Campus Iguatemi,

Campus Costa Azul, Campus Paralela e Campus Rio Vermelho; e um campus em Feira de

Santana. Ao realizar inspeção local em cada uma das unidades de Salvador concluiu-se que o

melhor local para instalação de uma planta de tratamento de efluente seria no Prédio de Aulas 6 do

Campus Rio Vermelho conhecido como PA6, ilustrado na Figura 02, pois é o local que apresenta

maior área livre disponível, de aproximadamente 150m2 - ilustrada na Figura 03. Além disso, o

local é destacado da área de circulação de pedestres e tráfego de carros, o que garante maior

segurança tanto às pessoas quanto aos equipamentos.

Figura 02: PA6 – Campus Rio Vermelho

Fonte: http://maps.google.com.br/maps


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Figura 03: Área livre disponível no PA6 – Campus Rio Vermelho

Fonte: Arquivo pessoal

5.2 Caracterização do efluente a ser tratado Uma vez definido o local de instalação da planta de tratamento identificaram-se as

principais atividades do PA6 a fim de se ratificar que o esgoto gerado na Universidade de fato

tratava-se de água residuária doméstica, não acontecendo nenhuma atividade industrial no local

que alterasse tais características.

Apesar de tratar-se de um efluente gerado em âmbito comercial, visto que a Universidade

trata-se de um estabelecimento de ensino particular, a bibliografia trata como água residuária

doméstica o esgoto proveniente de residências, comércio e instituições públicas devido as suas

similaridades.

Segundo Philippi Júnior (2005), em geral, as águas residuárias domésticas contêm

aproximadamente 99,9% de água e 0,1% de sólidos, o qual é composto por sólidos orgânicos

(proteínas, carboidratos e lipídeos), sólidos inorgânicos (amônia, nitrato, ortofosfatos) e

microrganismos (bactérias, fungos, protozoários, vírus, dentre outros). Afirma-se que, dos 0,1%

dos sólidos presentes na água residuária, cerca de 70% é matéria orgânica constituída de proteínas,

carboidratos, gorduras, óleos, ureia, fenóis, etc. A quantidade de matéria orgânica é medida

através da Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO), onde se mede na realidade a quantidade de

oxigênio necessária para estabilizar a matéria orgânica com a cooperação de bactérias aeróbias.

Além das características físicas e químicas acima mencionadas, biologicamente, estão

presentes nas águas residuárias, microorganismos como bactérias, fungos, protozoários, vírus e

algas. Inclusive os organismos do grupo coliforme são indicadores de poluição de origem humana.

A composição típica do esgoto sanitário bruto está disposta nas Tabelas 01 e 02, sendo

divididas de acordo com a concentração elevada, média e baixa.


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Característica Forte Médio Fraco

DBO 5,20 (mg/L) 400 220 110

DQO (mg/L) 1000 500 250

Carbono Org. Total (mg/L)

290 160 80

Nitrogênio Total – NTK (mg/L)

85 40 20

Nitrogênio Orgânico

(mg/L) 35 15 08

Nitrogênio Amoniacal

(mg/L) 50 25 12

Fósforo Total (mg/L) 15 08 04

Fósforo Orgânico (mg/L) 05 03 01

Fósforo Inorgânico

(mg/L) 10 05 03

Cloreto (mg/L) 100 50 30

Sulfato (mg/L) 50 30 20

Óleos e Graxas (mg/L) 150 100 50

Tabela 01: Características físico-químicas típicas de esgoto sanitário Fonte: Adaptado de Metcalf & Eddy (2003)

Característica Valor Médio

Bactérias Totais (/100mL) 400

Coliformes Totais (NMP/100mL)

1000

Coliformes Fecais (NMP/100mL)

290

Estreptococus Fecais (NMP/100mL)

85

Salmonella Typhosa (/100mL) 35

Cistos de protozoários (/100mL) 50

Vírus (/100mL) 15

Ovos de helmintos (/100mL) 05

Tabela 02: Características biológicas típicas de esgoto sanitário Fonte: Adaptado de Metcalf & Eddy (2003)

Pelo fato da caracterização da água residuária ter sido feita através de revisão bibliográfica

uma vez que não se dispôs de laboratórios para análises físico-químicas específicas nesta primeira


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etapa do estudo foram atribuídas as concentrações máximas dos parâmetros físico-químicos ao

efluente a ser tratado, sendo, portanto, a composição do esgoto sanitário do Prédio de Aulas 6 do

Campus Rio Vermelho considerada como forte.

Na falta de um hidrômetro que registrasse o volume de efluente sanitário gerado pelo PA6,

calculou-se este valor por meio do conceito de vazão de retorno. Segundo Philippi Júnior (2005), a

vazão de esgotos domésticos se situa em torno de 80% da quantidade de água distribuída no

abastecimento, ou seja, para cada cem litros de água consumida, serão gerados oitenta litros de

esgotos.

Com base neste conceito, primeiramente extraiu-se da conta de água do PA6 emitida pela

EMBASA, Empresa Baiana de Água e Sanemaneto, os dados mensais de consumo de água do

prédio nos meses de Março a Novembro de 2013, reunidos na Tabela 03.

MÊS CONSUMO (m3)Março 290 Abril 211 Maio 257 Junho 240 Julho 349

Agosto 143 Setembro 173 Outubro 176

Novembro 149 Tabela 03: Consumo de água potável no PA6 – Campus Rio Vermelho.

Posteriormente calculou-se uma média aritmética desse consumo que é de aproximadamente 221 m3/mês.

Média = (290+211+257+240+349+143+173+176+149)/9 = 220,89 Como já mencionado, o volume de esgoto gerado é estabelecida por 80% da quantidade de

água consumida, resultando, portanto em um volume de 176,8 m3 de água residuária por mês. 5.3 Destinação da água tratada

De acordo com Lavrador Filho (1987 apud Mancuso & Santos, 2003), reuso de água é o

aproveitamento de águas previamente utilizadas, uma ou mais vezes, em alguma atividade humana

para suprir as necessidades de outros usos benéficos, inclusive o original. Pode ser direto ou

indireto.

Segundo a Organização Mundial da Saúde, WHO (1973 apud Mancuso & Santos, 2003):

Reuso indireto: ocorre quando a água já usada, uma ou mais vezes para uso

doméstico ou industrial é descarregada nas águas superficiais ou subterrâneas e

utilizadas novamente a jusante, de forma diluída;

Reuso direto: é o uso planejado e deliberado de esgotos tratados para certas

finalidades como irrigação, uso industrial, recarga de aqüífero e água potável.


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Westerhoff (1984 apud Mancuso & Santos, 2003) classifica reuso de água em duas grandes

categorias: potável e não potável desmembradas nas modalidades abaixo descritas:

Reuso potável direto: quando o esgoto recuperado, por meio de tratamento

avançado, é diretamente reutilizado no sistema de água potável.

Reuso potável indireto: caso em que o esgoto, após o tratamento, é disposto na

coleção de águas superficiais ou subterrâneas para diluição, purificação natural

e subseqüente captação, tratamento e finalmente utilizado como água potável.

Reuso não potável para fins agrícolas: o objetivo precípuo é a irrigação de plantas

alimentícias, tais como árvores frutíferas, cereais, etc e plantas não alimentícias,

tais como: pastagens e forrações, além de ser aplicável para dessedentação de

animais;

Reuso não potável para fins industriais: abrange os usos industriais de refrigeração,

águas de processo, água para utilização em caldeiras;

Segundo WBCSD (2005) apesar do volume de água utilizado na indústria apresentar

significativa variação de um tipo para o outro, a indústria, depois da agricultura, é o segundo

maior usuário de água.

Reuso não potável para fins recreacionais: classificação reservada à irrigação de

plantas ornamentais, campos de esporte, parques e também para enchimento de

lagoas ornamentais, recreacionais,etc;

Reuso não potável para fins domésticos: são os casos de reuso de água para regra

de jardins residenciais, para descargas sanitárias e utilização desse tipo de água em

grandes edifícios;

Mancuso & Santos (2003) complementa as modalidades de reuso não potável em mais três

tipos:

Reuso não potável para manutenção de vazões: a manutenção de vazões de cursos

de água promove a utilização planejada de efluentes tratados visando a uma

adequada diluição de eventuais cargas poluidoras a eles carreadas, incluindo-se

fontes difusas, além de propiciar uma vazão mínima na estiagem;

Reuso não potável para aqüicultura: consiste na produção de peixes e plantas

aquáticas visando à obtenção de alimentos e/ou energia, utilizando-se os nutrientes

presentes nos efluentes tratados;


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Reuso não potável para recarga de aqüíferos subterrâneos: pode ser de forma direta,

pela injeção sob pressão, ou de forma indireta, utilizando-se águas superficiais que

tenham recebido descargas de efluentes tratados a montante.

Mais popularmente conhecido, o reuso urbano para fins não potáveis engloba o tipo de

reuso não potável para fins recreacionais e para fins domésticos da nomenclatura de Westerhoff

(1984). Desta forma, segundo Mancuso & Santos (2003), os maiores potenciais de reuso são os

que empregam esgotos tratados para:

irrigação de parques e jardins públicos, centros esportivos, campos de futebol,

quadras de golfe, jardins de escolas e universidades, gramados, árvores e arbustos

decorativos ao longo de avenidas e rodovias;

irrigação de áreas ajardinadas ao redor de edifícios públicos, residenciais e

industriais;

reserva de proteção contra incêndios;

sistemas decorativos aquáticos tais como fontes e chafarizes, espelhos e quedas

d’água;

descarga sanitária em banheiros públicos e em edifícios comerciais e industriais;

lavagem de trens e ônibus;

controle de poeira em obras de execução de aterros, terraplanagens, etc;

construção civil, incluindo preparação e cura de concreto e para estabelecer

umidade ótima em compactação de solos.

Este estudo sugere que a água de reuso produzida pela planta de tratamento a ser instalada

no PA6 seja utilizada como reuso urbano para fins não potáveis primeiramente por envolverem

menores riscos que o reuso para fins potáveis e por requererem tecnologias de menor custo de

aquisição e operação para este fim.

Uma das opções seria a utilização da água de reuso para irrigação de aproximadamente 40

m2 de áreas verdes e jardins do PA6. Considerando a rotina de irrigação do Prédio, o consumo de

água potável atualmente para este fim é de 1.440L/mês.

Apesar do foco deste estudo ser o de propiciar o uso sustentável dos recursos hídricos,

estimular o uso racional de água de boa qualidade e fomentar processos de ensino e pesquisa com

a instalação desta planta de tratamento, de acordo com a estrutura tarifária da concessionária de

abastecimento público de água disponível em: http://www.embasa.ba.gov.br/ o volume de água

calculado corresponde a R$ 20,92 que somado a taxa de esgoto cobrada pela concessionária


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totaliza um valor de R$37,66 que poderia ser economizado ao se utilizar a água de reuso

produzida pela estação de tratamento a ser instalada conforme proposta deste estudo. Ao utilizar

ainda esta mesma água de reuso para lavagem de pisos do Prédio, a economia seria ainda maior.

Figura 04: Parte das áreas verdes do PA6 – Campus Rio Vermelho

Fonte: Arquivo pessoal

Uma segunda opção de utilização da água seria o aproveitamento em bacias sanitárias e

mictórios que devido ao maior consumo de água para este fim, resultaria em maior economia de

consumo de água potável e recurso financeiro.

5.4 Identificação dos padrões de qualidade para os fins propostos

Considerando-se que, inicialmente, deve-se priorizar o reúso de efluentes após a utilização

de procedimentos, no mínimo, simplificados para o ajuste de alguns parâmetros de qualidade

como, por exemplo, o valor do pH e a concentração de microrganismos, é necessário avaliar

qualitativa e quantitativamente o efluente disponível na instalação após o seu tratamento.

Desta forma foi feita uma avaliação dos requisitos de qualidade exigidos para a aplicação

que se pretende, para a partir de então buscar tecnologias de tratamento que enquadreos efluentes

nos padrões requeridos. Somente desta forma, o efluente pode ser encaminhado, nas condições em

que se encontra da estação de tratamento até o ponto em que será utilizado.

Os esgotos sanitários podem conter os mais variados organismos patogênicos e em

concentrações elevadas. Faz-se imprescindível, portanto a utilização de águas servidas

acompanhada de algumas medidas de controle, tal como: ações de proteção ao trabalhador que

lida com este efluente. Além da adoção de práticas sanitárias e ambiental, visando minimizar os

impactos negativos (PROSAB, 2006).


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No Brasil, ainda não há normalização específica para os sistemas de reúso da água. O que

se tem praticado é a adoção dos padrões internacionais ou mesmo a adoção de orientações técnicas

produzidas por instituições privadas (CREA-PR, 2010 apud Almeida, 2011).

Para o caso do efluente ser utilizado para irrigação de jardins, a Organização Mundial de

Saúde (OMS) sugere um padrão de 200CTer100mL-1 (WHO, 1989 apud PROSAB, 2006), onde

CTer quer dizer coliformes termotolerantes, o que pressupõe a tolerância à presença de patógenos

em alguma densidade.

Para uma melhor conclusão quanto aos requisitos e avaliação dos padrões exigidos para

utilização em descargas sanitárias foram pesquisadas outras fontes, até mesmo internacionais.

5.4.1 USEPA

A USEPA - United States Environmental Protection Agency é uma instituição norte

americana responsável pela definição dos critérios gerais de qualidade microbiológica para o reuso

a serem adotados nos EUA. Esta instituição define diretrizes específicas para usos urbanos de

esgotos sanitários conforme Tabela 04.

O que define as duas categorias: usos urbanos restritos e irrestritos é o grau de restrição de

acesso ao público (controle da exposição) e, consequentemente, as exigências de tratamento e o

padrão de qualidade de efluentes.

Tipo de irrigação e cultura Processo de tratamento Qualidade do efluente Usos urbanos irrestritos de irrigação (campos de esporte, parques, jardins e cemitérios) e usos ornamentais e paisagísticos em áreas com acesso irrestrito ao público, descarga de toaletes, combate a incêndios, lavagem de veículos, limpeza de ruas e outros usos com exposição similar.

Secundário + filtração + desinfecção

Turbidez: < 2NTU

Coliforme termotolerante (CTer): não detectável(3)

DBO: < 10mg/L

pH: entre 6.0 e 9.0

Organismos patogênicos: não detectável

Cloro residual total: > 1mg/L(1) (2)

Usos urbanos restritos de irrigação (parques, canteiros de rodovias, etc) e usos ornamentais e paisagísticos em áreas com acesso controlado ou restrito ao público, abatimento de poeiras em estradas vicinais, usos na construção (compactação do solo, abatimento da poeira, preparação da argamassa e

Secundário + desinfecção

Turbidez: < 2NTU

Coliforme termotolerante (CTer): 200CTer 100mL-

1(4)

DBO: < 30mg/L

pH: entre 6.0 e 9.0

SST: < 30mg/L


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concreto). Cloro residual total: >

1mg/L

Tabela 04: Diretrizes da USEPA para usos urbanos de esgotos sanitários.

Fonte: USEPA (2004 apud PROSAB, 2006).

(1) Cloro residual total após tempo de contato mínimo de trinta minutos. (2) Residuais ou tempo de contato mais elevados podem ser necessários para a garantia de

inativação de vírus e parasitas. (3) Em situações de maior controle da exposição admite-se tratamento secundário + desinfecção e

CTer < 14 100mL-1 (4) Desinfecção mais rigorosa (< 14 CTer100mL-1) em situações de menor controle da exposição.

Por tratamento secundário entende-se aquele capaz de produzir efluentes com DBO e SST

< 30mg/L (USEPA, 2004 apud PROSAB, 2006).

Desta forma, conclui-se que o processo de tratamento indicado para o esgoto a ser utilizado

para irrigação das áreas verdes ou nas bacias sanitárias e mictórios do PA6 conforme sugere este

estudo, segundo a USEPA (2004), deve ser composto por sistema de tratamento secundário

seguido de filtração e desinfecção e atender a qualidade do efluente exigido para o uso urbano

irrestrito de irrigação.

5.4.2 NBR 13.969/97 Na legislação brasileira existe a NBR 13.969/97 da Associação Brasileira de Normas

Técnicas – ABNT – cujo título é “Tanques sépticos – Unidades de tratamento complementar e

disposição final dos efluentes líquidos – Projeto, construção e operação”.

A NBR 13.969/97 foi elaborada para oferecer aos usuários do sistema local de tratamento

de esgotos, que têm tanque séptico como unidade preliminar, alternativas técnicas consideradas

viáveis para proceder ao tratamento complementar e disposição final do efluente deste. Entretanto

devido a crescente pressão demográfica, uma das alternativas para contornar este problema é,

segundo a Norma ,o reuso de esgoto contemplando, portanto ao longo de sua descrição o

planejamento do sistema de reuso.

De acordo com a NBR 13.969/97, no caso do esgoto de origem essencialmente doméstica

ou com características similares, o esgoto tratado deve ser reutilizado para fins que exigem

qualidade de água não potável, mas sanitariamente segura, tais como irrigação dos jardins,

lavagem dos pisos e dos veículos automotivos, na descarga dos vasos sanitários, na manutenção

paisagística dos lagos e canais com água, entre outros.

Quanto ao grau de tratamento necessário, a NBR 13.969/97 define algumas classificações e

seus respectivos valores de parâmetros para esgotos conforme Tabela 05.


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Classes Parâmetros Observações

Classe 1 - Lavagem de carros e outros usos que requerem o contato direto do usuário com a água, com possível aspiração de aerossóis pelo operador, incluindo chafarizes.

Turbidez: < 5NTU Coliforme fecal: inferior a

200 NMP/100mL SDT: < 200mg/L

pH: entre 6.0 e 8.0 Cloro residual: entre 0,5

mg/L e 1,5 mg/L

Nesse nível, serão geralmente necessários tratamento aeróbio (filtro aeróbio submerso ou LAB) seguido por filtração convencional (areia e carvão ativado) e, finalmente, cloração. Pode-se substituir a filtração convencional por membrana filtrante.

Classe 2 - Lavagens de pisos, calçadas e irrigação dos jardins, manutenção dos lagos e canais para fins paisagísticos, exceto chafarizes.

Turbidez: < 5NTU Coliforme fecal: inferior a

500 NMP/100mL Cloro residual: superior a

0,5 mg/L

Nesse nível é satisfatório um tratamento biológico aeróbio (filtro aeróbio submerso ou LAB) seguido de filtração de areia e desinfecção. Pode-se também substituir a filtração por membranas filtrantes.

Classe 3 - reuso nas descargas dos vasos sanitários.

Turbidez: < 10 NTU Coliforme fecal: inferior a

500 NMP/100mL

Normalmente, as águas de enxágue das máquinas de lavar roupas satisfazem a este padrão, sendo necessário apenas uma cloração. Para casos gerais, um tratamento aeróbio seguido de filtração e desinfecção satisfaz a este padrão.

Classe 4 - reuso nos pomares, cereais, forragens, pastagens para gados e outros cultivos através de escoamento superficial ou por sistema de irrigação pontual.

Coliforme fecal: inferior a 5.000 NMP/100mL

Oxigênio dissolvido: acima de 2,0mg/L

As aplicações devem ser interrompidas pelo menos 10 dias antes da colheita.

Tabela 05: Utilização da água

Fonte: Adaptado de ABNT – NBR 13.969/97. Conforme pode ser observado, a NBR 13.969/97 exige requisitos distintos de qualidade

para utilização da água de reuso em irrigação de jardins e utilização em bacias sanitárias. Deste

forma, este estudo preconiza a utilização do mais restritivo, ou seja, enquadramento na Classe 2.


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Quanto ao tratamento a ser utilizado, a NBR corrobora as considerações da USEPA descritas no

item anterior de que deve ser feito tratamento biológico seguido de filtração de areia e desinfecção

para atendimento tanto à irrigação quanto utilização em bacias sanitárias.

5.5 Sugestões de tecnologias de tratamento

Uma vez definidas a caracterização do efluente, a aplicação e os requisitos de qualidade, o

sistema de tratamento da água residuária a ser implantada deverá ser definido analisando as

operações unitárias mais apropriadas e visando à remoção de compostos ou redução das suas

concentrações aos níveis acima tabelados.

Este estudo não tem como objetivo definir uma única tecnologia de tratamento ou definir a

ideal, mas excluir alternativas inviáveis considerando todos os parâmetros acima discutidos e

apresentar sugestões mais adequadas.

Como identificado, o processo de tratamento indicado para os fins sugeridos neste estudo

deve ser composto por sistema de tratamento secundário seguido de filtração e desinfecção.

Entretanto, antes de passar para o tratamento secundário, existem dois níveis de tratamento: o

preliminar e primário.

O tratamento preliminar consiste na remoção de poluentes grosseiros que possam danificar

os equipamentos ou prejudicar a eficiência dos processos. Usualmente são feitos através de

gradeamento. A grade de barras é responsável pela remoção dos sólidos grosseiros que apresentam

características similares ao lixo urbano e podem ocasionar problemas nos dispositivos de recalque

e transporte dos esgotos e nas unidades de tratamento subsequentes.

No tratamento primário, a remoção é voltada para a parte dos sólidos em suspensão

sedimentáveis, além de tratar parte da matéria orgânica. Para tal, utilizam-se operações unitárias

físicas como peneiramento e sedimentação. Um dos dispositivos utilizados para tal é o chamado

desarenador. O material mineral contido nos esgotos, de maior densidade que a água, sedimenta

nestas unidades e o material retido pode ser removido manualmente ou mecanicamente.

A remoção da matéria orgânica dissolvida e os sólidos em suspensão restantes e

dissolvidos se dá no tratamento secundário, onde serão utilizados processos biológicos, tais como

lagoas de estabilização, lodos ativados, filtro biológico e digestão anaeróbica.

Para a escolha do tratamento secundário mais adequado, tem-se como prioridade um

processo com alta eficiência na remoção de DBO, sólidos suspensos e coliformes fecais.

Entretanto não pode-se deixar de considerar, a maior limitação deste projeto especificamente que

está na área disponível para receber a unidade de tratamento, pois é limitada em aproximadamente


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150 m2 conforme apresentado no item 5.1. Além disso, é importante que o sistema seja de fácil

operação para que não haja a necessidade de contratação de mão de obra especializada o que

oneraria ainda mais o custo da estação.

Dessa forma, elimina-se de imediato os tratamentos por lagoa de estabilização ou aeradas,

processo que envolve a utilização de um aerador em lagoas com o objetivo de fornecer oxigênio,

alcançando elevadas eficiências de remoção de matéria orgânica. Apesar de significarem baixo

custo de implantação e facilidade de operação e manutenção, só são encontradas em locais onde o

custo da área é baixo, pois esse processo requer grandes extensões de terreno devido ao seu

elevado tempo de retenção hidráulica.

Outra tecnologia excluída como alternativa para apresentação à Universidade é a do

sistema de lodos ativados, pois apesar de bastante utilizado para tratamento de águas residuárias

gera uma boa produção de lodo além de significar alto consumo de energia elétrica para aeração.

Segundo Moruzzi (2008) para que a viabilidade se concretize deve-se ter como premissa que, sob

o ponto de vista energético, a demanda do sistema de reúso não deve superar aquela prevista em

sistemas de tratamento e distribuição de água.

Apresentam-se, portanto, dentre as tecnologias mais adequadas no caso específico deste

estudo: o Reator UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket) e o Filtro Biológico Percolador visto

que aceitam o efluente sanitário bruto conforme caracterização realizada neste estudo e

apresentam eficiência de remoção conforme Tabela 06 atendendo aos padrões de qualidade

estabelecidos sobretudo para DBO e coliformes fecais.

Processo de

tratamento

EFICIÊNCIA (%)

SST DBO

Total Fósforo Total

Coliformes

Fecais

UASB 80 75 35 99

Filtro Biológico

Percolador 93 90 35 99

Tabela 06: Processos de Tratamento

Fonte: Adaptado de Azevedo, Julio César Rodrigues.

O Reator UASB é uma tecnologia de tratamento biológico de esgotos baseada na

decomposição anaeróbia da matéria orgânica. Consiste em uma coluna de escoamento ascendente,

composta de uma zona de digestão, uma zona de sedimentação, e o dispositivo separador de fases

gás-sólido-líquido. O esgoto aflui ao reator e após ser distribuído pelo seu fundo, segue uma


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trajetória ascendente, desde a sua parte mais baixa, até encontrar a manta de lodo, onde ocorre a

mistura, a biodegradação e a digestão anaeróbia do conteúdo orgânico. Através de passagens

definidas, o esgoto alcança a zona de sedimentação. (CESA/UFRJ, 2014).

São compactos e consistem em tanques cilíndricos verticais. Esta tecnologia representa uma

grande evolução na área da tecnologia anaeróbica, independentemente da natureza, concentração e

solubilidade da água residuária.

No filtro biológico percolador os esgotos são aplicados na superfície do filtro biológico e

escoam, em sentido descendente, através dos espaços vazios existentes no meio suporte. Seguindo

a trajetória percorrida, os esgotos entram em contato com a biomassa aderida (biofilme), sendo a

parcela solúvel da matéria orgânica decomposta aerobicamente . A matéria orgânica é estabilizada

biologicamente pela ação de organismos aeróbios que apresentam capacidade de aderência a um

meio suporte inerte (pedras e plástico). O biofilme aderido ao meio suporte cresce à medida que o

oxigênio (gradiente de temperatura entre o interior do reator e ambiente externo) e o substrato

orgânico são disponibilizados. A indisponibilidade de oxigênio e de substrato para os organismos

inicialmente estabelecidos no biofilme causa o seu desprendimento do meio suporte e a formação

do floco biológico para posterior remoção no decantador secundário (CESA/UFRJ, 2014).

O filtro biológico se destaca pela elevada eficiência na remoção da DBO e baixa área

requisitada de instalação, tendo sua construção e operação muito simples, com pouca

mecanização. Em contrapartida, os custos de implantação são mais elevados, com necessidade de

tratamento e disposição final do lodo gerado.

A filtração que pode ser feita com a utilização de um Filtro de Areia oferece garantia

sanitária quanto a limitação de 1 ovos de helminto/L presente no efluente e, obtenção de valores

de Turbidez inferiores a 5 NTU, também oferece garantia quanto a ausência de (oo)cistos de

protozoários.

Para desinfecção recomendada pelos padrões de qualidade abordados neste estudo,

segundo Ribeiro (2010) existem vários métodos de desinfecção que são divididos em métodos

físicos e químicos. Como exemplos de desinfetantes químicos aprovados existe o cloro na forma

de gás cloro, soluções de hipoclorito e dióxido de cloro e como exemplo de métodos físicos

aprovados têm-se a radiação ultravioleta e o tratamento térmico.

6. Conlusões


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Mediante a pesquisa realizada e os resultados encontrados e analisados verificou-se que há

possibilidade de implantação de um sistema de tratamento de águas residuárias para utilização em

reuso urbano para fins não potáveis no PA6 do Campus Rio Vermelho da Universidade Salvador.

Como principais motivações para Universidade ingressar nesse projeto, destacam-se:

Contribuição para melhoria da conservação do meio ambiente;

Benefício ambiental alinhado às medidas de conservação dos recursos hídricos

através da redução do volume de água captada da rede pública;

Extensão do Projeto Interno de Consumo Consciente (PICC) divulgando seu

percentual de utilização de água de reuso;

Utilizar a estação de tratamento como Centro Experimental para o desenvolvimento

de diversas novas pesquisas nas áreas ambiental e de Engenharia;

Estreitamento do relacionamento com empresas fornecedoras de tecnologias e

equipamentos industriais podendo resultar no desenvolvimento de parcerias e

projetos de cooperação;

Obter acesso a grandes escalas de experimentação e testes que poderão passar a ser

desenvolvidos;

Aumento do conhecimento sobre problemas existentes;

Incorporação de novas informações nos processos de ensino e pesquisa

Capacidade de reprodutibilidade do projeto em futuros novos Campus da

Universidade;

Ser reconhecida como uma Universidade que utiliza boas práticas na promoção do

uso eficiente da água;

Servir como um exemplo para projetos de educação ambiental junto à comunidade;

Divulgar a imagem da Universidade servindo como exemplo para outras

Instituições de ensino a partir do processo ambiental desenvolvido;

Diminuir os custos com a conta de água e esgoto;

Resolução de um problema localizado;

Evitar investimento vultoso em equipamentos que podem vir a ter taxa de utilização

baixa, dentre outros.

Considerando as vantagens apresentadas, para implementação efetiva da proposta de

implementação da unidade de tratamento propõe-se a realização de um estudo de viabilidade

econômica.


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Mesmo com investimento inicial para instalação e manutenção da unidade de tratamento a

ser utilizado também como centro experimental pela Universidade, entende-se que os ganhos com

a implementação desta proposta se sobreporiam a este custo diante a lista de vantagens

apresentadas, sobretudo do ponto de visto de conservação dos recursos hídricos.

A água de reuso produzida, se não utilizada para bacias sanitárias e mictórios no PA6 do

Campus Rio Vermelho, pode ainda ser transportada para ser utilizada na irrigação de jardins e

áreas verdes de outros Campus da UNIFACS em Salvador em caminhões pipa específicos e

devidamente identificados para este fim.

Cabe ressaltar que este é um estudo preliminar baseado na revisão e análise bibliográfica. Se o

projeto inicial for aprovado, como sugestão de pesquisas futuras sugere-se a caracterização do

efluente sanitário em laboratório para definir com precisão os componentes presentes na água

residuária do PA6 do Campus Rio Vermelho da UNIFACS, além da definição exata da tecnologia

a ser utilizada no tratamento secundário do efluente.

Deve-se ressaltar os aspectos relativos à proteção à saúde, onde foi possível verificar que o

estabelecimento de padrões de qualidade seguros e factíveis constituem o principal desafio para a

difusão e aplicação de técnicas de reúso.

Nesse sentido, vale mencionar que foram enfatizadas somente os aspectos referentes à

segurança microbiológica da água de reúso e que aspectos relativos as características físicas e

químicas também devem ser considerados.

Por fim, cabe ressaltar que a adoção de parâmetros muito restritivos, relacionados ao

conceito de risco zero, pode inviabilizar a aplicação de técnicas de reúso ou, por outro lado,

induzir a práticas inseguras. Assim, o principal desafio esta em estabelecer parâmetros adequados

à realidade local baseado no conceito de risco tolerável.

7. Referências bibliográficas

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