SPSD / DVSD - Sandra Parreiras Pereira Fonseca

TRATAMENTO DE ESGOTO TRATAMENTO DE ESGOTO

DOMDOMÉÉSTICO POR DISPOSISTICO POR DISPOSIÇÇÃO ÃO

NO SOLONO SOLO

TRATAMENTO X CUSTOSTRATAMENTO X CUSTOS

FONTE: Von Sperling (1997).

INTRODUINTRODUÇÇÃOÃO

Tipos de tratamento de esgoto por disposição no solo

Tipos de tratamento de esgoto por disposição no solo;

INTRODUINTRODUÇÇÃOÃO

Eficiência do tratamento versus uso na agricultura;

Legislação Vigente.

OBJETIVOSOBJETIVOS

⇒ Eficiência do Tratamento do esgoto bruto por disposição no solo;

⇒ Monitoramento da qualidade de água do lençol freático;

⇒ Detectar as alterações físicas e químicas ocorridas no solo, submetido à contínua aplicação de esgoto bruto.

⇒ Uso de águas residuárias na fertirrigação de culturas;

⇒ Avaliação do uso da biomassa gerado para alimentação de ruminantes;

Metodologia de dimensionamento (EPA, 1981 e 1984).EPA, 1981 e 1984).

Método CRREL

Método UCD

Método empírico - USEPA

Método convencional

Opção de metodologia ( Irrigação por faixa).).

MATERIAL E MMATERIAL E MÉÉTODOTODO

Tabela 1 - Parâmetros de projeto para o período de aplicação oito a doze horas por dia e freqüência de cinco dias

Tratamentos

Taxa de Escoamento Superficial

( cm.d-1)

Taxa de aplicação

( m3.h-1.m-1)

Comprimento da faixa

(m)

0,9 – 3,0 0,03 - 0,24(2,0 – 7,0)* (0,07 – 0,12)*

1,4 – 4,0 0,08 – 0,12(2,0 – 8,5)* (0,08 - 0,14)*

1,3 – 3,3 0,03 – 0,10(2,5 - 9,0)* (0,09 – 0,15)*

2,8 - 6,7 0,10 – 0,20(3,0 – 10)* (0,11 – 0,17)*

30 - 35Lodo ativado, Filtro biológico, RAFA,

45Lagoa de estabilização

30 – 35Decantadores, fossa séptica

35 - 45Preliminar

FONTE: Adaptado de EPA (1981) e EPA (1984)*.

População atendida;

Vazão disponível;

Qualidade da água residuária para

fertirrigação de culturas; (PESCOD, 1992 - FAO 47),

(EPA,1981), (COPAM no 10/86).

Escolha da área;

Escolha da cultura - (OMS, 1981 e PEREIRA,1998).

CONCEPÇÃO E PARÂMETROS DE PROJETO

MATERIAL E MMATERIAL E MÉÉTODOTODO

• EPA (1981 e 1984)Taxa de aplicação. Comprimento e declividade.Período e freqüência de aplicação.

• WALKER e SKOGERBOE (1987) e SOARES (1998)

MATERIAL E MMATERIAL E MÉÉTODOTODO

CONCEPÇÃO E PARÂMETROS DE PROJETO

Vazão mínima de distribuição. Velocidade de infiltração básica.

• Classe do solo (OLIVEIRA et al., 1992).

• Classificação textural e permeabilidade (EMBRAPA,

1997).

• Características químicas - MO, pH, P, K, Ca, Mg,

Potencial redox/CTC (EMBRAPA, 1997).

• VIB do solo (BERNARDO, 1995).

• Curva de retenção de água no solo (BERNARDO, 1995).

MATERIAL E MMATERIAL E MÉÉTODOTODO

CARACTERIZAÇÃO DO SOLO DA ETE

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

xxx

x

xxxxx

x

x

x

F1

F2

F3

F4

F5

F6

F7

F8

F9

F10

F11

F12

P1 P2 P3

P4

q1

q2

Dn75

mm

Dn10

0mm

VEM

DA

EEE

VA I

P/ R

ED

E U

F V

PT

TRATAMENTO PRELIMINAR

2%

BARRACO

SECAGEM DO CAPIM

RG

RG

CERC

A DE

PRO

TEÇÃ

O

PORTÃO

2,0

20,0

RG

q1 q2

2%

2%

2%

2%

2%

PASSARELAS

LINHA DE RECALQUE

REDE COLETORA

RG

RG

RG

RG - REGISTROS

P - POÇOS

PT - POÇO TESTEMUNHA

F - FAIXAS

F11 E F12 - FAIXAS TESTEMUNHAS

q1 = 0,36 m3/h/m

q2 = 0,24 m3/h/mCAPIM COASTCROSS

100,40

101,00

101,60

102,20

20,0

2,0

q3

q3 = SEM ESGOTO

q1

q2

LINHA DE DISTRIBUIÇÃO

Dn1

00m

m

ESCALA - 1:400

PROJETOPROJETO

IMPLANTAÇÃO:Sistematização

(BERNARDO, 1995)

Plantio (REZENDE et al., 1996)

IMPLANTAÇÃO:Estabelecimento da

Forragem

MONITORAMENTO DA ETE

Vazão de entrada e saída.Coleta (SILVA, 1977).

Análises: Físico-químicas e biológicas- pH, temperatura, sólidos sedimentáveis e

suspensos, e CE;

- DBO, DQO, NTK, Fósforo; e

- coliformes totais e fecais-E.coli

(APHA,1998 e COPASA).

Tabela 2 - Condições operacionais da ETE

Taxa de aplicaçãoParâmetros

avaliadosUnidade

0,36 m3.h-1.m-1 0,24 m3.h-1.m-1

Vazão aplicada L.s-1 0,20 ± 0,00 a 0,13 ± 0,00 b

Vazão de saída L.s-1 0,08 ± 0,00 a 0,04 ± 0,02 b

Taxa de Escoamento

Superficialcm.dia-1 14,10 ± 0,16 a 9,12 ± 1,03 b

Tempo detenção min 24,0 ± 2,32 a 43,00 ± 8,88 b

VIB cm.h-1 1,05 ± 0,42 a 0,85 ± 0,40 a

Volume percolado % 59,00 ± 0,12 a 72,00 ± 0,15 a

Volume escoado % 41,00 ± 0,12 a 28,00 ± 0,15 a

FONTE: Adaptado FONSECA (2000).

Tabela 3 - Características físicas, químicas e biológicas do efluente do tratamento preliminar e do escoamento superficial

Efluente do tratamento por escoamento superficialParâmetro

avaliados Unidade Afluente das faixas

0,36 m3.h-1.m-1 0,24 m3.h-1.m-1

pH 7,0 a 7,3 c 7,3 a 7,6 a 7,6 a 7,6 b

< 0,1a < 0,1a

(99,8%) (99,8%)

0,525 a 0,498 b

(5,7%) (10,9%)

310 a 263 a

(56,7 %) (63,2%)

157 a 137 a

(53,9%) (61,2%)

CF – E.coli NMP/100mL 1 x 107 a 9 x 106 a 8 x 106 a

DBO mg.L-1 340 c

DQO mg.L-1 715 c

CE dS.m-1 0,557 c

Sólidos suspensão mL. L-1 9 c

FONTE: Adaptado FONSECA (2000).

-

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

18/2 9/3 28/3 16/4 5/5 24/5 12/6 1/7 20/7 8/8 27/8 15/9

Data

Con

cent

raçã

o da

DB

O (m

g/L)

0%

20%

40%

60%

80%

100%

Efluente tratamento preliminar Efluente tratado q = 0,36 m3/h/m Efluente tratado q = 0,24 m3/h/m % remoção q = 0,36 m3/h/m % remoção q = 0,24 m3/h/m

Figura 1 - Variação temporal da concentração da Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO) do efluente do tratamento preliminar e das faixas.

MANEJO DA FORRAGEIRA

Coleta e corte. (REZENDE et al., 1996).

Análises: bromatoquímica e digestibilidade

“in vitro” (SILVA, 1990).

Aspectos sanitários - Coliformes totais e fecais-

E.coli e Taenia saginata (APHA, 1988).

1E+00

1E+01

1E+02

1E+03

Col

iform

es fe

cais

- E.

col

i (N

MP

/gra

ma

de fo

rrag

em)

Sistemaoperando

Após 1hora

paralisado

16 horassem esgoto

7 dias semesgoto

3 dias feno 12 diasfeno

17 diasfeno

24 diasfeno

Período de avaliação

Faixas sem esgoto Faixas q = 0,36 m3/h/m Faixas q = 0,24 m3/h/m

Figura 02 - Contagem de Coliformes fecais - E.coli na forragem verde e fenada do capim-coastcross.

Tabela 4 - Composição químico-bromatológica e digestibilidade“in vitro”da matéria seca do capim-coastcross tratado com e sem esgoto doméstico bruto.

MS (%) PB (%) P (%) DIVMS (%)

---------------------------------dag.g-1 -------------------------------

Sem esgoto 37,55 a 9,82 b 0,15 b

70,89 a

0,24 m3.h-1.m-1 22,51 b 17,81 a 0,32 a 72,21 a

0,36 m3.h-1.m-1 22,66 b 19,22 a 0,32 a 70,96 a

Ca (%) Mg (%) Na (%) K (%)

---------------------------------dag.g-1 -------------------------------

Sem esgoto 0,62 a 0,18 a 0,30 a 1,84 a

0,24 m3.h-1.m-1 0,50 a 0,18 a 0,34 a 2,08 a

0,36 m3.h-1.m-1 0,56 a 0,18 a 0,39 a 1,92 a

Tratamentos

Tratamentos

FONTE: Adaptado FONSECA (2000).

Tabela 5 - Características químicas das amostras do solo da classe Podzólico Vermelho-Amarelo câmbico, antes e após aplicação do esgoto no solo por 10 meses.

Taxa de aplicação

0,36 m3.h-1.m-1 0,24 m3.h-1.m-1

Antes Após Antes Após0 - 10 5,7 5,7 5,6 6,6

50 - 60 5,3 5,3 5,6 5,30 - 10 4,6 22,6 3,2 14,4

50 - 60 1,8 9,3 1,3 6,60 - 10 126 49 97 36

50 - 60 64 66 88 640 - 10 2,28 3,02 2,28 2,66

50 - 60 1,27 1,77 1,6 1,410 - 10 0,75 0,74 0,82 0,71

50 - 60 0,57 0,47 0,60 0,47Mg2+

trocável mg.dm-1

Ca2+

trocável mg.dm-1

K trocável mg.dm-1

Ptotal mg.dm-1

pH em água -

Caracte-rísticas Unidade Profundidade

FONTE: Adaptado FONSECA (2000).

y = 41,819x-0,3753

R2 = 0,9686

y = 36,791x-0,3025

R2 = 0,9862y = 35,674x-0,298

R2 = 0,9932

15

20

25

30

35

40

45

-0,01 -0,03 -0,1 -0,3 -1 -1,5

Potencial m atric ial, MPa

Um

idad

e em

pes

o (d

ag.k

g-1

)

Sem esgotoFaixas q = 0,36 m3.h-1.m-1

Faixas q = 0,24 m3.h-1.m-1+

+

Figura 03 - Curva de retenção de água no solo àprofundidade de 50-60 cm.

MONITORAMENTO DO LENÇOL FREÁTICO

Nível d’água do lençol freático.

Análises: OD (método do permanganato de potássio), pH (método eletrométrico), CE (Condutivimetro) e coliformes totais e fecais - E.coli (Método do enzimático), Nitrato (Método do eletrodo) - (APHA, 1998 e normas da Copasa).

-20

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

1/11 1/12 31/12 30/1 1/3 31/3 30/4 30/5 29/6 29/7 28/8 27/9 27/10 26/11 26/12

Tempo (dias)

cm

Poço 1 Poço 2 Poço 3 Poço 4 média (poços 1, 2, 3 e 4) Poço testemunha

Figura 04 - Variação diária do nível d’água dos poços de observação.

Figura 5 - Contagem do número de coliformes totais e fecais - E.colina água do lençol freático dos poços locados próximo a área de tratamento por escoamento superficial.

-20

0

20

40

60

80

100

120

21/11 21/12 20/1 19/2 21/3 20/4 20/5 19/6 19/7

Data

Col

iform

es F

ecai

s - E

. Col

i ( N

MP

/100

mL)

PT PC 01 PC 02 PC 03 PC 04

-0,5

0,5

1,5

2,5

3,5

4,5

13/1 3/2 24/2 17/3 7/4 28/4 19/5 9/6 30/6 21/7

Data

Oxi

gêni

o D

isso

lvid

o ( m

g.L

-1)

Poço 01 Poço 02 Poço 03 Poço 04 Poço testemunha

Figura 06 - Variação temporal da concentração de Oxigênio Dissolvido nos poços de observação locados próximo das faixas de tratamento de esgoto.

4,5

5,0

5,5

6,0

6,5

13/1 3/2 24/2 17/3 7/4 28/4 19/5 9/6 30/6 21/7

Data

pH

Poço Testemunha Poço 01 Poço 02Poço 03 Poço 04

Figura 07 - Variação temporal do pH nos poços de observação locados próximo das faixas de tratamento de esgoto.

Figura 08 - Variação temporal da condutividade elétrica nos poços de observação locados próximo das faixas de tratamento de esgoto.

10,0

20,0

30,0

40,0

50,0

60,0

70,0

80,0

13/1 3/2 24/2 17/3 7/4 28/4 19/5 9/6 30/6 21/7

Data

Con

dutiv

idad

e E

létri

ca (

dS/c

m-1

)

Poço Testemunha Poço 01 Poço 02

Poço 03 Poço 04 Média

De maneira geral o sistema é eficiente e atende a Deliberação Normativa COPAM no 010/86;

Desenvolvimento de novas metodologias de dimensionamento;

Há possibilidade de recarga das águas freáticas com a aplicação do esgoto no solo, sem contaminado por coliformes totais e fecais-E.coli , ressalva o acompanhamento de nitrato pelo método do escoamento superficial. dimensionamento;

CONCLUSÕES E RECOMENDACONCLUSÕES E RECOMENDAÇÇÕESÕES

As alterações das características físico–químicas do solo foram benéficas para a cultura e o solo;

O esgoto pode ser utilizado na fertirrigação de forrageira sem as práticas especiais de controle da salinidade, com acompanhamento;

A forragem quando fertirrigado com esgoto doméstico épossível o uso na alimentação de ruminantes, com acompanhamento de patógenos (E.coli e TaeniaSaginata).

CONCLUSÕES CONCLUSÕES CONCLUSÕES E RECOMENDACONCLUSÕES E RECOMENDAÇÇÕESÕES