tratamento de esgoto sanitÁrio e saneamento...
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I
UNIVERSIDADE SÃO FRANCISCO
TECNOLOGIA EM GESTÃO AMBIENTAL
TRATAMENTO DE ESGOTO SANITÁRIO E
SANEAMENTO RURAL
Bragança Paulista
2008
II
UNIVERSIDADE SÃO FRANCISCO TECNOLOGIA EM GESTÃO AMBIENTAL
TRATAMENTO DE ESGOTO SANITÁRIO E SANEAMENTO RURAL
Autor: Alvaro Aparecido da Silva
Orientador: Prof. André Augusto Gutierrez
Fernandes Beati
Trabalho de Estágio apresentado à
Banca Examinadora do Curso de
Tecnologia em Gestão Ambiental da
Universidade São Francisco como
parte dos requisitos para a obtenção
do título de Licenciado em Tecnologia
em Gestão Ambiental, sob a
orientação do Prof. André A. Gutierrez
Fernandes Beati
Bragança Paulista
2008
III
UNIVERSIDADE SÃO FRANCISCO
CURSO DE TECNOLOGIA EM GESTÃO AMBIENTAL
TRATAMENTO DE ESGOTO SANITÁRIO E SANEAMENTO RURAL
Autor: Alvaro Aparecido da Silva – RA 001200700081
Profa. Doutora Sheila Cristina Canobre Presidente da Banca Examinadora
Profa. Ângela Sanches Rodrigues Profa. Cândida Maria Costa Batista
Prof. Jean Ferreira Silva
IV
DEDICATÓRIA
Dedico esse trabalho de forma muito especial a minha amada
esposa Marli, e a todas as pessoas que fizeram parte da minha
caminhada, me incentivando e me animando a seguir em frente.
V
AGRADECIMENTOS
A realização deste trabalho só foi possível graças a
participação e apoio de inúmeras pessoas e órgãos como a Associação
Mata Ciliar na pessoa do Sr. Jorge Bellix de Campos, a empresa Better
Box Ambiental, a CATI (Coordenadoria de Assistência Técnica
Integrada) EDR de Bragança Paulista, e as Casas de Agricultura da
Região Bragantina.
Entretanto, de modo muito especial quero deixar registrado
meu agradecimento a minha amada esposa que esteve ao meu lado
durante todo esse curso, me apoiando de todas as formas. Só eu sei o
quanto ela teve que ser pacienciosa e graciosa.
Também quero registrar meu agradecimento a Professora
Doutora Sheila Canobre e ao Professor André Augusto Gutierrea
Fernandes Beati que dedicaram tempo e energia me ajudando na
elaboração desse Trabalho de Conclusão de Curso.
VI
RESUMO
O sistema Fossa Séptica Biodigestora fornecido pela Better
Box Ambiental aos produtores rurais nas áreas de Microbacia, é
adquirido pela Associação Mata Ciliar com verba da Petrobras
Ambiental.
Esse sistema de tratamento de esgoto é uma tecnologia da
Embrapa Instrumentação Agropecuária, unidade da Empresa Brasileira
de Pesquisa Agropecuária, vinculada ao Ministério da Agricultura,
Pecuária e Abastecimento, desenvolvida pelo ex-pesquisador e atual
consultor da Empresa, Antonio Pereira de Novaes, que desde sua
implantação em 2001 tem beneficiado centenas de pessoas em vários
estados brasileiros.
O sistema de saneamento básico na zona rural consiste em
desviar a tubulação do vaso sanitário para caixas de fibras de vidro ou
de fibrocimento, onde os dejetos humanos entram em processo de
biodigestão com a ajuda do esterco bovino.
Ao final do processo, é gerado adubo orgânico de altíssima
qualidade.
Em 2003, esse sistema desenvolvido pela EMBRAPA
(Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária) já havia conquistado o
Prêmio Fundação Banco do Brasil de Tecnologia Social, tendo
concorrido com 634 trabalhos de instituições públicas e privadas de
todo o País.
Palavras-chave: Fossa séptica, Microbacia.
VII
LISTA DE FIGURAS
Figura 1.1 - Reservatórios de água produzidos pela Better Box Ambiental.............................1
Figura 1.2 – Reatores e Filtros no pátio da empresa Better Box Ambiental.............................2
Figura 1.3 - Primeira Tecnoambiental Franciscana 2007.........................................................2
Figura 1.4 – Better SG (Sistema de Gradeamento).................................................................3
Figura 1.5 – Cisterna de dois mil litros para captação de água de chuva...............................3
Figura 1.6 – Peça para a empresa Sansuy..............................................................................4
Figura 1.7 – Peça especial instalada nos biodigestores para tratamento na suinocultura......5
Figura 1.8 – Esquema de uma fossa negra construída ao lado de um poço - fonte
(www.cnpdia.embrapa.br/noticia_11062007.html)...................................................................6
Figura 1.9 – Tipos de contaminação dos corpos d´água em áreas rurais. Fonte: www.eb1-
pias-alandroal.rcts.pt................................................................................................................7
Figura 1.10 – Mostra a montagem do sistema de fossa biodigestora - Fonte
http://www.cnpdia.embrapa.br/img_noticias/11062007.jpg......................................................9
Figura 1.11 – Associação Mata Ciliar.....................................................................................10
Figura 1.12 – Veículo da Associação Mata Ciliar...................................................................10
Figura 1.13 – Kit EMBRAPA entregue em Pedreira...............................................................11
Figura 1.14 –Microbaica Hidrográfica - Fonte
http://www.terrasdamantiqueira.com/imagem/propriedadelegal/ppmicrobacia1.gif..............12
Figura 1.15 – Gráfico Cobertur de Esgotamento Sanitário das Grandes Regiões................13
Figura 1.16 - Cobertura de esgotamento sanitário - Região Sudeste....................................14
Figura 1.17 - Propriedade Rural na Região de Pedra Bela....................................................15
Figura 1.18 – Biodigestor Sansuy em Base Experimental Guarapiranga..............................16
Figura 1.19 – Fossa negra – fonte: http://www.ufrrj.br/institutos/it/de/acidentes/casa.jpg.....18
Figura 3.1 – Kit de fossa biodigestora na sequência de instalação.......................................20
Figura 3.2 – Esquema simplificado de instalação – fonte:
http://caesb.df.gov.br/scripts/saneamentorural/Cons-Sis-Impre.htm......................................21
Figura 3.3 – Equipamento instalado – Fonte:
http://caesb.df.gov.br/scripts/saneamentorural/Cons-Sis-Impre.htm......................................23
Figura 3.4 – Material Recebido pelo produtor rural Sr. Lúcio Flávio Ferreira.........................24
Figura 3.5 – Kits produzidos em caixas de fibra de vidro.......................................................25
Figura 3.6 – Material entregue Microbaica da Cahoeira dos Pretos – Fonte: Better Box
Ambiental................................................................................................................................26
Figura 4.1 – Inspetores da Petrobras Ambiental e Associação Mata Ciliar............................27
Figura 4.2 – Kit instalado em propriedade rural......................................................................28
VIII
Figura 4.3 – Cartas de divulgação do projeto.........................................................................30
IX
TABELAS Tabela 1 - Relação de materiais............................................................................................22
X
SUMÁRIO 1 – INTRODUÇÃO_________________________________________________________1
1.1 – Diagnóstico da Empresa_______________________________________________1 1.2 – Aspectos Teóricos____________________________________________________6 1.2.1 – Conceitos de Microbacias Hidrográficas_______________________________11 1.2.2 – Conceito de Digestão Anaeróbia______________________________________14 1.2.3 – Situação Problemática______________________________________________17 2 – OBJETIVOS__________________________________________________________19
3 – MATERIAIS __________________________________________________________20 4 – RESULTADOS E DISCUÇÃO____________________________________________27 5 – CONCLUSÃO_________________________________________________________31
6 – REFERÊNCIAS BIOGRÁFICAS___________________________________________32
1
1 – INTRODUÇÃO 1.1 – Diagnóstico da Empresa
A Better Box Indústria e Comércio Ltda. foi fundada em 2001 com a finalidade de
produzir reservatórios de água em plástico reforçados com fibra de vidro.
Por ser uma empresa criada somente com recursos dos sócios, sofreu toda sorte de
dificuldades para se firmar no mercado. Dificuldades estas nas áreas governamentais como
falta de incentivo nas questões fiscais e tributárias, questões burocráticas e falta de recursos
e incentivos financeiros.
Entretanto, nada disso impediu que a Better Box Indústria e Comércio se firmasse no
mercado.
Hoje ela é uma empresa associada à FIESP (Federação das Indústrias do Estado de
São Paulo e ao CIESP (Centro das Indústrias do Estado de São Paulo), e atuando no
Conselho do CIESP através de uma de suas diretoras.
A empresa está estruturada com área de comercial, atendimento técnico, sistema de
entrega “Just in time”, e área de produção.
Apesar de ainda ser uma empresa relativamente jovem, ela está apta para atender
as diversas necessidades do mercado, já conquistou a confiança de todos os clientes são
pessoas jurídicas, construtoras, comércio de material para construção, prefeituras,
loteadoras, pousadas, hotéis e pessoas físicas, nesse caso o consumidor final.
Há três anos a Better Box Indústria e Comércio Ltda. passou a ser
denominada por Better Box Ambiental, pois passou a atuar fortemente na área ambiental
com sistema de tratamento de esgoto.
No início ela somente produzia os tradicionais reservatórios de água que vão de 80
litros até 15.000 litros conforme se vê na Figura 1.1.
Figura 1.1 – Reservatórios de água produzidos pela Better Box Ambiental
2
Como a Better Box Ambiental é uma empresa empreendedora, ela está sempre
olhando para o futuro e para as necessidades do mercado, principalmente nas carências de
produtos para o saneamento básico.
Assim, ela passou a atuar na área de saneamento básico com Sistemas de
Tratamento de Esgoto sanitário (Better STE) conforme mostra a Figura 1.2, e Figura 1.3.
Figura 1.2 – Mostra quatro reatores anaeróbios e um filtro biológico no pátio da empresa
Better Box Ambiental.
Figura 1.3 - Primeira Tecnoambiental Franciscana 2007
3
Faz parte da linha de saneamento básico o Better SG (Sistema de Gradeamento), mostrado
na Figura 1.4.
Figura 1.4 – Better SG (Sistema de Gradeamento) para reter sólidos grosseiros
A empresa também planeja investir fortemente em produtos para captação de água
de chuva, como o exemplo de uma cisterna apresentado na Figura 1.5.
Figura 1.5 – Cisterna de dois mil litros para captação de água de chuva na portaria do
Colégio Viverde em Bragança Paulista
4
A Better Box Ambiental além dos produtos citados, também produz separadores de
água e óleo, caixas de gordura, e o Kit desenvolvido pela EMBRAPA, para tratamento de
esgoto nas áreas rurais, e também está desenvolvendo novas opções para tratamento de
efluentes, inclusive efluentes físico, químicos, que é uma área bastante carente, e que tem
grande impacto no meio ambiente.
A Better Box Ambiental também atende outras empresas, dentre elas a Empresa
Sansuy S/A Industria de Plásticos que produz biodigestores para áreas como suinocultura.
As Figuras 1.6 e Figuras 1.7 mostram o equipamento produzido e o mesmo instalado
em um Biodigestor para uso no tratamento e obtenção de gás metano a partir do esterco
suíno.
Figura 1.6 – Peça produzida para a empresa Sansuy S/A Ind. De Plásticos – Embu – SP. O
equipamento mede 1,28 m de base; a boca tem 1,54 m e a altura de 0,78m. É montado com
tubos e conexões de PVC de 150mm esgoto, três Joelhos Esgoto de 150 x 90° e tubo de
50mm de PVC soldável para a limpeza do equipamento.
5
Conforme mostra a Figura 1.7 o equipamento é usado na montagem e instalação dos
biodigestores com o armazenamento de gás metano para o reaproveitamento na geração de
energia ou queima.
Figura 1.7 – Peça especial instalada nos biodigestores para tratamento na suinocultura.
6
1.2 – Aspectos Teóricos
Segundo a Organização das Nações Unidas para a Agricultura e o Abastecimento, a
agricultura de base familiar reúne 14 milhões de pessoas de mais de 60% do total de
agricultores, e detém 75% dos estabelecimentos agrícolas no Brasil.
Em áreas rurais é comum o uso de fossas rudimentares, e os esgotos são lançados
diretamente nos corpos d’água sem nenhum tratamento (fossa “negra”, poço, buraco, etc.).
A Figura 1.8 mostra um tipo de fossa muito comum nas áreas rurais ao lado de um
poço caipira onde as famílias captam água para subsistencia.
Figura 1.8 – Esquema de uma fossa negra construída ao lado de um poço caipira.
Com essa enorme população lançando o esgoto sem tratamento adequado, a
possibilidade de contaminação por doenças veiculadas pela urina, fezes e água, como
hepatite, cólera, salmonela e outras é muito grande.
7
A Figura 1.9 mostra outro exemplo do que ocorre na grande parte das áreas rurais
no Brasil.
Figura 1.9 – Apresenta diversos tipos de contaminação dos corpos d’água em áreas rurais,
como desmatamento, lixão a céu aberto, agrotóxicos, lançamento de lixo diretamente no
corpo d’água, criação de porcos e fossa sem tratamento.
Segundo o LUPA (Levantamento Censitário das Propriedades Agrícolas), que está
sendo finalizado, o Estado de São Paulo tem cerca de 315 mil propriedades agrícolas.
Setenta mil famílias são beneficiadas hoje pelo Programa Estadual de Microbacias
Hidrográficas (LUPA 2008).
A preocupação pelo saneamento básico nas áreas de microbacias hidrográficas esta
intimamente relacionada com o tratamento de água nas cidades, pois se não contaminar as
águas já nas fontes ou seja nas microbacias, a eficiência e o custo do tratamentos nas ETAs
serão minimizados.
Técnicos da Secretaria de Saneamento e Energia e da SABESP se reuniram com a
CATI (Coordenadoria de Assistência Técnica Integral) para conhecer um pouco mais
sobre o Programa Estadual de Microbacias Hidrográficas e sua abrangência na área rural.
O interesse da SABESP começou, quando a CATI apresentou os incentivos do
Programa Estadual de Microbacias, direcionados ao saneamento das comunidades rurais,
8
durante a primeira Oficina sobre Modelos de Gestão de Saneamento e Saúde em
Comunidades Isoladas – Caminhos para a Universalização, que teve como objetivo levantar
ações desenvolvidas por diversas instituições para utilização na montagem de uma Política
Estadual de Saneamento Rural e das Comunidades Isoladas.
Ricardo Bartolomei (2008), da SABESP, foi quem tomou a iniciativa de conhecer
melhor o Programa de Microbacias: “Esse ano estaremos empenhados em criar uma política
para atender e promover o saneamento rural e de comunidades isoladas”, finaliza. Segundo
Heitor Collet (2008), da Secretaria de Saneamento e Energia, existe uma necessidade
generalizada de saneamento básico.
Durante a reunião, José Luiz Fontes, coordenador substituto da CATI e gerente de
planejamento do Programa Estadual de Microbacias Hidrográficas, falou sobre o início da
implantação do programa e das dificuldades encontradas. “Quando começou em 87, visava
o manejo e a conservação do solo. Em 97 foi reestruturado com o foco no desenvolvimento
rural sustentável, culminando com a assinatura do acordo de empréstimo com o Banco
Mundial em 2000”.
Fontes explicou que para iniciar o trabalho foi levado em conta o diagnóstico feito
pela comunidade a ser beneficiada. “Os parâmetros utilizados para priorizar as áreas para
implantação foram erosão e pobreza rural. As regiões tiveram tratamentos diferentes já que
têm realidades diferentes”. Ele finaliza dizendo que o Programa está em municípios onde a
agricultura tem relevância econômica e social. Hoje, são 968 planos de ação em
desenvolvimento, com a meta de produzir mais e melhor.
Com a finalidade de proporcionar ao produtor uma melhoria desse saneamento
cogitou-se a implantação de um sistema de tratamento de esgoto eficiente e de baixo custo,
e por isso a EMBRAPA desenvolveu um sitema simples e barato, onde se constatou o pleno
funcionamento e eficácia do mesmo. Além da utilização do efluente como adubo orgânico
nas lavouras de laranja EMBRAPA, NOVAES, A. P. et al (2002).
Segundo Heitor Collet (2008), da Secretaria de Saneamento e Energia, existe uma
necessidade generalizada de saneamento básico. Ele ressalta que a SABESP tem controle
sobre as áreas urbanas, mas na área rural o conhecimento é zero. Cottet afirma que: “Além
de saneamento precisamos oferecer também água e água de qualidade”.
O sistema desenvolvido pela EMBRAPA e fornecido pela Better Box Ambiental, é um
processo de digestão dos resíduos orgânicos, esse processo é muito antigo e se sabe de
unidade instalada em Bombaim, na India em 1819; na Australia uma empresa produz e
industrializa o gas metano a partir do esgoto desde 1911.
A China possui 4,5 milhões de biodigestores que produzem gáz e adubo orgânico,
sendo que a principal função desse sistema é o saneamento no meio rural.
9
A CATI (Coordenadoria de Assistência Técnica Integrada) juntamente com as Casas
de Agricultura tem feito um excelente trabalho nesse setor. Estão sendo adquiridos da Better
Box Ambiental os kits desenvolvidos pela EMBRAPA e esse Kit está sendo fornecido ao
produtor rural para saneamento em sua propriedade. A Better Box Ambiental tem atendido
os produtores rurais que adquirem o Kit e recebebem 90% do valor pago com verba do
Banco Mundial, ficando para eles o desembolso de somente 10% do valor total. A empresa
também tem fornecido Kits que foram adquiridos na ONG Mata Ciliar com verba da
Petrobras Ambiental.
A Figura 1.10 mostra um exemplo do sistema de Fossas Sépticas biodigestora sendo
montado.
Figura 1.10 – Mostra a montagem do sistema de fossa biodigestora
A Associação Mata Ciliar em parceria com a PETROBRAS AMBIENTAL depois de
conhecer melhor o Programa de Microbacias, criou um programa que foi denominado de
Programa de Olho nos Rios, Recupeção de APAS – SANEAMENTO RUAL, onde é feita a
doação de kits de fossa biodigestora aos produtores rurais que se interessarem em tratar o
esgoto. O produtor rural somente se obrigará em fazer a instalação do equipamento.
Ações como essas da Petrobras Ambiental, somadas com o trabalho da Associação
Mata Ciliar vão complementar o trabalho dos técnicos da CATI, que vão ao campo
orientando e convencendo o produtor rural a tomar essas medidas que vão minimizar a
poluição dos corpos d’água nas áreas de Microbacia, e que terão reflexos muito positivos
nos gastos com hospitalização e etc.
10
Pode-se ver nas Figuras 1.11; 1.12; e 1.13 consecutivamente uma imagem da
Associação Mata Ciliar, um veiculo da Associação acompanhando a doação de kits de fossa
biodigestora e o produtor rural Produtor Rural João Batista Pucinelli e técnicos da Casa de
Agricultura recebendo o equipamento.
Figura 1.11 – Associação Mata Ciliar
Figura 1.12 – Veículo da Associação Mata Ciliar acompanhando a entrega de Kit
11
Figura 1.13 – Kit EMBRAPA entregue em Pedreira
1.2.1- Conceito de Microbacias hidrográficas
Em conceito técnico, a Microbacia é definida como uma área geográfica de captação
de água composta por pequenos canais de confluência e delimitada por divisores naturais
(Seab, 1992; Rocha, 1991).
Esta área é admitida como a menor unidade territorial capaz de enfocar as variáveis
ambientais de forma sistêmica. As políticas públicas que determinam as microbacias - ou
bacias - hidrográficas como unidade de planejamento partem da perspectiva do
desenvolvimento sustentável e pressupõem uma racionalização do uso dos recursos
naturais.
Segundo Clécio Azevedo da Silva mestre pela UFRRJ /CPDA (1994), “o manejo
integrado em microbacias hidrográficas possui possibilidades e também limitações muito
particulares. Seu exame mais aprofundado certamente será muito interessante para a
análise das políticas de desenvolvimento”.
Dentre as diversas conceituações para uma Microbacia, a que melhor expressa o
momento atual dos Programas de Microbacias em curso no Brasil é a citada por Tito Ryff
em 1995, que assim a define: “Unidade natural de planejamento agrícola e ambiental,
12
adequada à implantação de novos padrões de desenvolvimento rural, que representa uma
etapa no processo de aproximações sucessivas rumo ao ideal de um desenvolvimento rural
sustentável”. Com esta definição, Ryff abrange vários aspectos relevantes a respeito da
metodologia de Microbacias que merecem ser destacados.
O primeiro diz respeito ao planejamento, sendo as microbacias reconhecidas como
unidades de planejamento, intervenção e monitoramento, onde se conseguem reduzir as
variáveis ambientais, sociais e econômicas, permitindo um trabalho mais factível e eficiente.
Não se esta falando aqui de uma minimização de foco que leve a uma política
estrábica, mas sim de um equilíbrio entre o gigantismo de uma bacia hidrográfica e a
dimensão individualizada e reduzida de uma propriedade rural.
A Figura 1.14 mostra um exemplo de microbacia.
Figura 1.14 – Exemplo de uma Microbaica Hidrográfica
A Região Sudeste é a que apresenta os maiores valores de cobertura de
esgotamento sanitário enquanto que a Região Nordeste tem a cobertura mais baixa. O
indicador decresce no ano censitário em todas as regiões. As regiões Centro-Oeste e
Nordeste não chegam a 50% de cobertura de esgotamento sanitário. A Região Norte,
embora também apresente aumento de cobertura em todo o período, exibe valores
diferenciados e baixos nos anos censitários de 1991 e 2000.
13
Esta discrepância é provavelmente devida à não inclusão dos dados da zona rural de
Rondônia, Acre, Amazonas, Roraima, Pará e Amapá na amostra da PNAD, até o ano de
2003. A partir de 2004, como apresentam coberturas bastante inferiores às das áreas
urbanas, sua inclusão provoca uma aproximação entre os valores obtidos através dos dados
da amostra da PNAD e dos Censos.
O fato de ainda apresentar valores distintos entre a PNAD e o Censo, mesmo após
2004, pode ser atribuído a fatores inerentes ao processo de amostragem, particularmente
em áreas pouco populosas ou de grande variação populacional.
Os anos de 1994 e 2003 não integram a análise por ausência de dados relativos a tal
informação conforme Figura 1.15 mostra especialmente os dados de 2003 que foi suprimido
por inconsistências.
Figura 1.15 - Cobertura de esgotamento sanitário. Brasil e Grandes Regiões, 19911993,
1995-2002 e 2004-2005.
14
A Figura 1.16 mostra o gráfico na Região Sudeste há maior tendência para a
cobertura de esgotamento sanitário. Os estados se dividem em dois grupos, que se diferem
pelo patamar dos valores de seus indicadores são: São Paulo e Rio de Janeiro e fazem
parte do primeiro grupo, que possui desde 1993 valores nos indicadores acima de 80%. Já
Espírito Santo e Minas Gerais registram em 2004 - 2005 os maiores valores de seus
indicadores, em torno de 74%.
Figurao 1.16 – Cobertura de esgotamento sanitário. Região Sudeste, 1991-1993, 1995-2002
e 2004-2005.
1.2.2 - Conceito de Digestão Anaeróbia
A Better Box Ambiental tem trabalhado com sistemas de digestão anaeróbicas no
tratamento de esgoto, fornecendo reatores anaeróbios de fluxo ascendente e filtros
biológicos.
Pode ser visto na Figura 1.17 uma obra em área rural atendida pelo sistema
desenvolvido pela Better Box Ambiental.
15
Figura 1.17 – Propriedade Rural na Região de Pedra Bela – Destaca-se um Reator
Anaeróbio de Fluxo Ascendente e um Filtro Biológico Anaeróbio
A digestão anaeróbica (ou anaeróbia) é um processo de decomposição de matéria
orgânica por bactérias em um meio onde não há a presença de oxigênio gasoso.
O sistema desenvolvido pela EMBRAPA para o saneamento rural e que é
apresentado nesse trabalho também é um processo de digestão anaeróbia.
Este processo acontece naturalmente na natureza, e também é um método que é
usado há muito tempo pelo homem mesmo sem saber de que se tratava ou mesmo de
conhecer sobre a existência dos microorganismos responsáveis pela digestão anaeróbia.
O processo de digestão anaeróbica é muito utilizado atualmente justamente em
função da baixa taxa do volume gerado no processo anaeróbio, cerca de 0,10 a 0,20 kg
SST/ kg DQO afluente (Campos, 1999).
Para o tratamento de resíduos como os provenientes de Estações de Tratamento de
Esgoto (ETE’s), ou em biodigestores (mecanismos que usam geralmente detritos animais
para a geração de biogás) e que pode ser usado o gás resultante do processo, gás metano,
para gerar energia.
16
A Figura 1.18 mostra um biodigestor em uma base experimental em Guarapiranga.
Figura 1.18 – Biodigestor Sansuy em Base Experimental Guarapiranga
Na digestão anaeróbica ocorrem diversos processos que juntos resultam na
decomposição da matéria orgânica:
1ª) Primeira fase: é a liquefação ou hidrólise onde o material orgânico complexo é
transformado em compostos dissolvidos ou matéria orgânica volátil;
2ª) A segunda fase é a gaseificação que pode ser subdividia em duas fases:
a – fermentação ácida ou acidogênese, onde os compostos são transformados em ácidos
orgânicos voláteis (fórmico, acético, propiônico, butírico e valérico);
b - e a fermentação acetogênica ou acetogênese, onde os produtos da subfase anterior são
transformados em acetato, hidrogênio e monóxido de carbono;
c - a terceira e última fase é a metanogênese, onde os produtos da acetogênese são
transformados, principalmente em metano (CH4), embora também sejam gerados outros
gases......................................................................................................................
Alguns processos para a digestão anaeróbia em estações de tratamento de esgoto
são: “lodo ativado”, “filtro biológico”, “lagoas anaeróbias” ou ainda, “reatores anaeróbios”,
entre outros.
17
No sistema desenvolvido pela EMBRAPA para o saneamento rural, o objetivo do
processo é a decomposição e tratamento de esgoto em primeiro plano não a obtenção de
biogás...........................................................................................................
Os processos de biodigestão anaeróbia para geração do biogás como forma de
obtenção de energia podem ser divididos por biodigestores “em batelada” ou biodigestores
“contínuos”, que, por sua vez, se dividem em vários modelos dentre os quais podemos citar:
o modelo indiano, que foi o primeiro a ser usado, o modelo chinês, o modelo, paquistanês,
tailandês, coreano, filipino, o de deslocamento vertical e o modelo em plástico flexível.
1.2.3 – Situação Problemática
Em área rurais de Microbacia a destinação adequada das excretas não é meramente
um problema técnico, mas também um problema ambiental e cultural.
Segundo Jorge Bellix de Campos (2008) além do problema de informação, existe
também a dificuldade de convencer o produtor rural a aceitar a doação do kit de fossa
séptica, pois o mesmo, muitas vezes já está com a estrutura de sua obra pronta, e não quer
refazer os encanamentos para instalação do kit. O kit é doado, mas a instalação é por conta
e risco do produtor.
O lançamento das excretas diretamente no corpo d’água é a regra na maioria dos
casos. Raramente se encontra fossas construídas em alvenaria, o que mais se vê são as
chamadas fossas negras que nada mais são de que um buraco aberto no solo, onde são
lançados as águas provenientes das descargas dos vasos sanitários.
18
A Figura 1.19 mostra um esquema de construção de uma fossa negra.
Figura 1.19 – Esquema de construção de uma fossa negra
19
2 - OBJETIVOS
Este trabalho teve como objetivo a demonstração dos problemas e dificuldades
encontradas nas áreas rurais de Microbacias nos quesitos de saneamento, e também dos
incentivos oferecidos pelo governo e por ONGs para minimizar esses problemas nessas
áreas, e de modo mais especifico, na Microbacia sob responsabilidade da CATI (EDR-
Bragança Paulista).
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3 - MATERIAIS
O sistema de fossa séptica biodigestora desenvolvido pela EMBRAPA e fornecido
pela Better Box ambiental é composto por três caixas de fibra de vidro de 1000 L cada
(Figura 3.1), conectadas exclusivamente ao vaso sanitário e para uso máximo de cinco
pessoas por dia, (pois a água do banheiro e da pia não têm potencial patogênico e sabão ou
detergente tem propriedades antibióticas que inibem o processo de biodigestão) e a uma
terceira caixa de 1000 L, que serve para coleta do efluente (adubo orgânico).
Figura 3.1 – Mostra a entrega de um kit de fossa biodigestora na seqüência de
instalação (Bairro dos Ferreirinhas em Socorro – SP
As tampas dessas caixas devem ser vedadas com borracha e fixadas com
parafusos. Desde o vaso sanitário até as caixas as ligações devem ser feitas com tubo PVC
para esgoto de bitola de 100 mm, e unidas entre si conexões de PVC de 100 mm, com
curva de 90° longa no interior das caixas e Tê de inspeção para o caso de entupimento do
sistema.
21
Na Figura 3.2 é possível ver como são colocados as conexões e a seqüência de
instalação das caixas.
Figura 4.2 – Esquema simplificado de instalação
Peças: 01 - Válvula de Retenção 100 mm esgoto; 02 - Tubos de 25 mm soldável com dois
caps de 25 mm; 03 - Curvas Longas Esgoto de 100 mm x 90°; 04 - Tês esgoto de 100 mm;
06 - Reservatórios e 07 - Registro de Esfera de 50 mm
Os tubos e conexões devem ser vedados na junção com a caixa com cola de silicone
e o sistema deve ficar enterrado no solo para manter o isolamento térmico.
Inicialmente, a primeira caixa deve ser preenchida com aproximadamente 20 L de
uma mistura de 50% de água e 50% esterco bovino (fresco). O objetivo desse procedimento
é aumentar a atividade microbiana e conseqüentemente à eficiência da biodigestão, dever
ser repetido a cada 30 dias com 10 L da mistura água/esterco bovino através da válvula de
retenção.
O sistema consta ainda de duas chaminés de alívio colocadas sobre as duas
primeiras caixas para a descarga do gás acumulado (CH4).
A coleta do efluente é feita através do registro de esfera de 50 mm instalado na caixa
coletora.
Caso não se deseje aproveitar o efluente como adubo e utilizá-lo somente para
Irrigação pode-se montar na terceira caixa um filtro de areia, que permitirá a
Saída de água sem excesso de matéria orgânica dissolvida.
Se não for utilizar o efluente como adubo orgânico, necessita ainda de: areia fina
lavada, pedra britada nº 01 e nº 03.
Relação de Material usado no Sistema de Fossa Séptica desenvolvido pela EMBRAPA
conforme Tabela 1:
22
Tabela 3.1 – Relação de materiais que compõem o kit de fossa séptica, mais materiais
necessários para a instalação
Item Quantidade Descrição
01 03 pç Caixa de cimento ou plástico de 1000 litros 02 06 m Tubo de PVC 100 mm para esgoto
03 01 pç Válvula de retenção de PVC 100 mm
04 02 pç Curva de 90º longa de PVC 100 mm
05 03 pç Luva de PVC 100 mm
06 02 pç Tê de inspeção de PVC de 100 mm
07 10 pç O´ring 100 mm (Anel de vedação)
08 02 m Tubo de PVC soldável de 25 mm
09 02 pç Cap de PVC soldável de 25 mm
10 02 pç Flange de PVC soldável 25 mm
11 01 pç Flange de PVC soldável de 50 mm
12 01 m Tubo de PVC soldável de 50 mm
13 01 pç Registro de esfera de PVC
14 02 tb Cola de silicone de 300 g
15 25 m Borracha de vedação 15 x 15 mm
16 01 tb Pasta lubrificante para juntas elásticas em PVC rígido –
400 g 17 01 Tb Adesivo para PVC – 100 g
18 01 litro Neutrol
Ferramentas Necessárias 01 01 pç Serra copo 100 mm
02 01 pç Serra copo 50 mm
03 01 pç Serra copo 25 mm
04 01 pç Aplicador de silicone
05 01 pç Arco de serra com lâmina de 24 dentes
06 01 pç Furadeira elétrica
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07 01 pç Pincel de ¾”
08 01 pç Pincel de 4”
09 01pç Estilete ou faca
10 02 fl Lixa comum nº 100
Tabela 3.1 – Relação de materiais que compõem o kit de fossa séptica, mais materiais
necessários para a instalação
A Figura 3.3 mostra um desenho ilustrativo do equipamento como deve ser instalado
em uma propriedade rural.
Figura 3.3 – Equipamento instalado
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A figura 3.4 mostra a entrega de kits a produtores rurais em uma Microbacia na
cidade de Socorro no Bairro dos Ferreirinhas.
Figura 3.4 – Material Recebido pelo produtor rural Sr. Lúcio Flávio Ferreira
As caixas de água de 1000 L fornecidas pela Better Box Ambiental são de fabricação
própria e os materiais utilizados na produção das mesmas são: Gel Coat Ortoftalico Azul e
Verde Caixa P.A. Resina em Solução Inflamável – N ONU 1866, Gel Coat Orotoftalico Verde
Parafinado, Resinas Ortoftálicas, e Roving 2400.
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Conforme mostra a Figura 3.5 as caixas fornecidas pela Better Box Ambiental são
produzidas com os materiais relacionados acima.
Figura 3.5 – Caixas Produzidas com Gel Coat, Resinas e Fibra de Vidro
Para que o produtor receba gratuitamente os kits de fossa séptica biodigestora, ele
deve ter sua propriedade em área de microbacia, e procurar as Casas de Agricultura para se
cadastrar. Na maioria das vezes são os engenheiros agrônomos que visitam as
propriedades fazendo o trabalho de conscientização e oferecendo as fossas para o produtor.
Os cadastros são enviados a A Associação Mata Ciliar que fará a triagem para o
fornecimento do equipamento. Após a aprovação da doação, a empresa Better Box
Ambiental é informada com os dados completos do produtor e endereço para que possa
fazer a entrega dos kits.
Cada produtor pode receber de um a dois kits, sem nenhum custo, cabendo a ele
somente o compromisso de fazer a instalação do equipamento.
Esses kits são adquiridos através de verba doada pela Petrobras Ambiental à
Associação Mata Ciliar, que por sua vez, adquiriu os Kits da Better Box Ambiental.
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A Figura 3.6 mostra o produtor recebendo dois kits de Fossa Biodigestora.
Figura 3.6 – Material entrega em Joanópolis – SP na Microbacia da Cachoeira dos Pretos
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4 - RESULTADOS E DISCUÇÃO
Desde Que se iniciou o Projeto de Olho nos Rios e Conservação de APAS -
Saneamento Rural, mais de noventa produtores rurais já foram beneficiados com a doação
dos kits de Fossas Biodigestora modelo EMBRAPA doadas pela Associação Mata Ciliar com
verba fornecida pela PETROBRAS AMBIENTAL.
A Petrobras Ambiental faz vistorias periódicas para se certificar de que as fossas
estão sendo entregues, e também se o produtor rural está fazendo a instalação das
mesmas.
A Figura 4.1 mostra os inspetores da Petrobras Ambiental e da Associação Mata
Ciliar acompanhando uma entrega e vistoriando outras propriedades.
Figura 4.1 – Inspetores da Petrobras Ambiental e Associação Mata Ciliar acompanham a
entrega de um kit de Fossa Séptica para um produtor rural em Tuiuti - SP
A grande maioria dos produtores recebeu um kit, pois a maioria das famílias é
composta por no máximo cinco pessoas, que é o numero de indivíduos que é atendido por
um kit de Fossa Biodigestora.
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A Figura 4.2 mostra o kit já instalado em uma propriedade rural.
Figura 4.2 – Kit instalado em propriedade rural
O resultado alcançado com as doações, e o ganho ambiental nas microbacias da
região bragantina motivou a Associação Mata Ciliar a buscar mais incentivos para ampliar o
atendimento aos produtores rurais.
Pela crescente divulgação por parte de jornais regionais outros produtores rurais
estão sendo motivados a implantar o sistema em suas propriedades.
As solicitações dos kits de Fossa aumentam dia a dia, e se o projeto continuar, com
certeza as águas que são captadas para o abastecimento publico terão qualidade muito
superior às captadas atualmente.
Calculou-se que cada pessoa ao utilizar a descarga do vaso sanitário gasta
aproximadamente dez litros de água, o que resulta no total de cinqüenta litros por dia de
água que é lançado nas caixas que formam o conjunto, o que dá um total de 1500 l/mês,
que segundo os cálculos é o tempo suficiente para que haja uma completa digestão
biológica da matéria orgânica lançada nas fossas biodigestoras.
O material depositado nas caixas fermenta por aproximadamente 35 dias, período
suficiente para uma completa biodigestão (Schoken-Iturrrino, 1995), permitindo que o
efluente possa ser utilizado como adubo orgânico em canteiros com plantações a um custo
praticamente zero.
A matéria orgânica lançada nas fossas necessita de aproximadamente 35 dias para
uma completa biodigestão (Schoken-Iturrino, 1995), permitindo assim que o efluente possa
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ser utilizado como adubo orgânico em canteiros de frutas, tipo laranja, ou plantações de
café, capinzal, etc.
Não se recomendado que esse efluente seja usado em hortaliças e em culturas
como cenoura, beterraba, e folhagens em geral.
Esse adubo que fica armazenado na terceira caixa e terá custo zero para o produtor
rural, e um excelente resultado na cultura.
Sabe-se que os coliformes totais/fecais, atuam como indicadores de qualidade de
águas, sendo expressos em densidade, ou seja, como o "número mais provável (NMP) em
cada 100 mL”.
Para análises microbiológicas do efluente, mensalmente retirou-se amostras na 3a.
caixa e realizou-se a contagem dos coliformes totais e fecais através da técnica de
fermentação em tubos múltiplos, também chamada técnica do Número Mais Provável
(NMP/100 mL) (CETESB, 1997).
Essas análises revelaram que o número de coliformes totais foi de 1100/100 mL em
todas as análises.
Quanto aos fecais foi de 3/100 mL nos dois primeiros meses e ausente nos
subseqüentes. É importante ressaltar que para comprovar a eficiência desse sistema de
biodigestão na eliminação dos agentes patogênicos, foi colocado propositadamente esse
agentes na 1a. Caixa após a segunda análise e monitorado a 3a. caixa, porém em nenhuma
análise eles foram detectados.
A Resolução CONAMA - CONSELHO NACIONAL DO MEIO AMBIENTE - Nº 20, de
18 de junho de 1986, publicada no D.O.U. de 30/07/1986, estabelece que para águas de
classe 2 (utilizada para irrigação de hortaliças e plantas frutíferas), a concentração de
coliformes fecais não deve exceder o limite de 1000/100 mL. Tendo em mãos essa
resolução e os resultados aqui apresentados, observou-se que esse sistema de biodigestão
foi eficiente na eliminação de agentes patogênicos que poderiam contaminar as águas
subterrâneas e superficiais.
Concluiuse que a ação desenvolvida pela Associação Mata Ciliar, com o apoio da
CATI, das Casas de Agricultura, e com o patrocínio da Petrobras Ambiental é um grande
passo para a proteção dos mananciais nas microbacias da região.
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A Figura 4.3 mostra um cartaz de divulgação do projeto pela Associação Mata Ciliar.
Figura 4.3 – Cartas de divulgação do projeto
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5 – CONCLUSÃO
Conclui-se que devido ao trabalho desenvolvido na região pelos Engenheiros
agrônomos das Casas de Agricultura subordinados a CATI - EDR de Bragança Paulista, e a
Associação Matam Ciliar que além da distribuição, também faz palestras de conscientização
aos produtores rurais, e ao baixo custo para confecção, instalação e a eficiência
demonstrada na biodigestão dos excrementos humanos e conseqüente eliminação de
agentes patogênicos, esse modelo de fossa séptica está ajudando na preservação das
águas tanto subterrâneas quanto aos corpos d’água nas áreas em que estão sendo
implantadas.
Isso resultará em economia para as estações de tratamento de água das cidades
que captam essas águas, e também em ganho de saúde para os moradores dessas regiões.
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6 - Referências Biográficas 1 - ALENCAR, J. Biogás: energia do meio rural para o meio rural. Coronel Pachecco:
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3 - BARLOMEI RICARDO: Assessoria de Imprensa - Suzete Rodrigues / Nathália Sena
fones: (19) 3242-2600 - 3743-3715 - e-mail: [email protected] / [email protected])
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