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UNIVERSIDADE FEDERAL DE JUIZ DE FORA

CURSO DE ENGENHARIA AMBIENTAL E SANITRIA

AVALIAO PRELIMINAR DO SISTEMA DE

ABASTECIMENTO DE GUA E PROPOSTA DE

ESGOTAMENTO SANITRIO PARA A ZONA RURAL DE

BELMIRO BRAGA

Andrssa Rezende Pereira

Juiz de Fora

2014




BELMIRO BRAGA






BELMIRO BRAGA

Juiz de Fora

Faculdade de Engenharia da UFJF

2014

Trabalho Final de Curso apresentado ao Colegiado do

Curso de Engenharia Ambiental e Sanitria da

Universidade Federal de Juiz de Fora, como requisito

parcial obteno do ttulo de Engenheiro Ambiental e

Sanitarista.

rea de concentrao: Saneamento

Linha de pesquisa: tratamento de gua e tratamento de

efluentes domsticos

Orientadora: Ana Slvia Pereira Santos

Co-orientadora: Renata de Oliveira Pereira

AVALIAO PRELIMINAR DO SISTEMA DE ABASTECIMENTO DE GUA E

PROPOSTA DE ESGOTAMENTO SANITRIO PARA A ZONA RURAL DE

BELMIRO BRAGA

ANDRSSA REZENDE PEREIRA

Trabalho Final de Curso submetido banca examinadora constituda de acordo com o artigo

9 da Resoluo CCESA 4, de 9 de abril de 2012, estabelecida pelo Colegiado do Curso de

Engenharia Sanitria e Ambiental, como requisito parcial obteno do ttulo de Engenheiro

Sanitarista e Ambiental.

Aprovado em 25 de junho de 2014.

Por:

_________________________________________

Prof. DSc. Ana Slvia Pereira Santos

_________________________________________

Prof. MSc. Fabiano Csar Tosetti Leal

__________________________________________

Prof. DSc. Marco Antnio Moreira Furtado

AGRADECIMENTOS

Agradeo primeiramente a Deus por me dar vida e coragem para lutar pelos meus objetivos,

sem me deixar perder jamais a f, mesmo nos momentos de dificuldade.

Aos meus pais, Reinaldo e Leila, pelo esforo e trabalho incansvel em me dar o suficiente

para realizar este sonho.

A toda famlia, especialmente queles que ofereceram suas casas de portas abertas.

minha irm, Alessandra, pelos grandes momentos de alegria e diverso divididos.

Aos grandes companheiros de So Jos e aos amigos da Escola Estadual de Belmiro Braga.

Aos amigos feitos na faculdade de engenharia, por dividir os momentos de tristeza e de

felicidade.

Em especial, agradeo Aline, Cristiane e Ramiro pela disponibilidade e contribuio neste

trabalho.

A todos os professores do curso de Engenharia Ambiental e Sanitria que despertaram minha

vocao, especialmente s professoras Renata e Ana Slvia pela oportunidade e pacincia em

me ensinar coisas que levarei pelo resto de minha vida.

RESUMO

Atualmente no Brasil, os ndices de abastecimento de gua, assim como os ndices de

esgotamento sanitrio nas zonas rurais dos municpios, so preocupantes devido dificuldade

de acesso a recursos, que normalmente s chegam at as sedes destes municpios e

disponibilidade de profissionais qualificados para execuo e realizao de projetos. Sendo

assim, o presente trabalho busca analisar o sistema de abastecimento de gua focando

principalmente na qualidade da gua distribuda s sete comunidades rurais do municpio de

Belmiro Braga MG e propor um sistema simplificado de tratamento de efluentes domsticos

para cada um destes distritos. No estudo, verificou-se que o sistema de abastecimento de gua

da zona rural de Belmiro Braga MG necessita passar por uma avaliao criteriosa,

considerando que o sistema se encontra em desacordo com a legislao, principalmente com

relao etapa de desinfeco. Com relao qualidade da gua distribuda, verificou-se que

alguns parmetros estavam fora do limite estabelecido pela Portaria 2914/2011. A turbidez e a

cor foram os parmetros em maior desconformidade com a legislao, mostrando a

necessidade de investimento em tecnologias de tratamento eficazes na remoo destes e na

adequao da qualidade da gua destinada ao consumo humano. J com relao aos sistemas

simplificados de tratamento de efluentes domsticos, dois fluxogramas foram sugeridos: i)

reator UASB associado s lagoas de polimento; e ii) sistema de tanque sptico associado ao

filtro anaerbio. Os dois fluxogramas foram dimensionados para as seis comunidades que no

possuem nenhum tipo de tratamento, apesar da existncia de rede coletora. As dimenses e os

custos necessrios para a implantao dos sistemas so baixos, quando comparados a sistemas

convencionais de tratamento, em funo das vazes reduzidas devido populao de cada

distrito ser inferior a 300 habitantes. Aps esta anlise preliminar, conclui-se que este trabalho

uma contribuio importante para garantir a salubridade ambiental na zona rural do

municpio de Belmiro Braga MG, porm sabe-se que um estudo mais aprofundado deve ser

realizado para a correta implantao de sistemas de tratamento de gua e esgoto domstico.

SUMRIO

LISTA DE FIGURAS ................................................................................................................ v

LISTA DE TABELAS .............................................................................................................. vi

LISTA DE ABREVIATURAS, SIGLAS E SMBOLOS ........................................................ vii

1. INTRODUO .................................................................................................................. 1

2. OBJETIVOS........................................................................................................................ 3

2.1 Objetivo Geral ............................................................................................................ 3

2.2 Objetivos Especficos ................................................................................................. 3

3. REVISO BIBLIOGRFICA ............................................................................................ 4

3.1 O municpio de Belmiro Braga ................................................................................... 4

3.2 Qualidade da gua para consumo humano ................................................................. 6 3.2.1 Principais parmetros de qualidade de gua voltada para consumo humano .... 6

3.3 Sistemas de Abastecimento de gua .......................................................................... 8 3.4 Sistemas de Esgotamento Sanitrio ............................................................................ 9

3.5 Tratamento de esgoto domstico .............................................................................. 10 3.5.1 Sistemas Simplificados de Tratamento de Esgoto .............................................. 10

Lagoas de estabilizao ................................................................................................ 11 Tanque sptico seguido por filtro anaerbio ................................................................ 12

Reator UASB seguido por filtro anaerbio .................................................................. 13 Reator UASB seguido por filtro biolgico percolador ................................................. 14

Reator UASB seguido por lagoas de polimento ........................................................... 15 Reator UASB seguido por aplicao no solo ............................................................... 16

3.5.2 Valores tpicos dos sistemas de tratamento de esgotos ...................................... 17

3.5.3 Consideraes para o dimensionamento dos sistemas simplificados ................ 20 Tratamento Preliminar .................................................................................................. 20 Reator UASB ................................................................................................................ 21 Lagoa de Polimento ...................................................................................................... 22

Tanque Sptico e Filtro Anaerbio ............................................................................... 22 3.6 Aspectos Legais ........................................................................................................ 22

3.6.1 Portaria 2914/2011 do Ministrio da Sade ...................................................... 22

Competncias do Municpio ......................................................................................... 23 Competncias do responsvel ....................................................................................... 23 Exigncias Aplicveis................................................................................................... 24 Padro de Potabilidade ................................................................................................. 24

Planos de Amostragem ................................................................................................. 26 3.6.2 Resoluo CONAMA n 396/2008 ...................................................................... 28 3.6.3 Resoluo CONAMA n 357/2005 ...................................................................... 28 3.6.4 Resoluo CONAMA n 430/2011 ...................................................................... 28

3.6.5 Deliberao Normativa Conjunta COPAM CERH 01/2008 ........................... 29

4. MATERIAIS E MTODOS ............................................................................................. 31

4.1 Sistema de Abastecimento de gua ......................................................................... 31

4.1.1 Caracterizao das fontes de abastecimento ..................................................... 31 4.1.2 Planejamento experimental ................................................................................ 33 4.1.3 Anlise das amostras .......................................................................................... 34

4.2 Sistema de Esgotamento Sanitrio ........................................................................... 35

4.2.1 Caracterizao do local de estudo ..................................................................... 35

4.2.2 Dimensionamento dos sistemas simplificados .................................................... 38

5. RESULTADOS E DISCUSSES .................................................................................... 39

5.1 Sistema de Abastecimento de gua ......................................................................... 39 5.1.1 Avaliao do sistema de abastecimento de gua ............................................... 39

5.1.2 Qualidade das guas de abastecimento das comunidades ................................. 40 5.1.3 Avaliao dos resultados obtidos ....................................................................... 42

pH ................................................................................................................................. 42 Condutividade Eltrica ................................................................................................. 43 Salinidade ..................................................................................................................... 44

Slidos Dissolvidos Totais (SDT) ................................................................................ 45 Turbidez ........................................................................................................................ 46 Cor ................................................................................................................................ 48

5.1.4 Estudo das tecnologias de tratamento ................................................................ 49 5.2 Sistema de Esgotamento Sanitrio ........................................................................... 51

5.2.1 Dimensionamento dos sistemas simplificados .................................................... 51

5.2.2 Demandas de rea, volume de lodo e custos ...................................................... 57

6. CONCLUSES ................................................................................................................. 59

7. RECOMENDAES ....................................................................................................... 61

8. REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS .............................................................................. 62

9. ANEXO ............................................................................................................................. 65

9.1 Memorial de clculos................................................................................................ 65 9.1.1 Clculo das Vazes ............................................................................................. 65

9.1.2 Tratamento Preliminar ....................................................................................... 65 9.1.3 Reator UASB ...................................................................................................... 68 9.1.4 Lagoa de Polimento ............................................................................................ 69

9.1.5 Tanque Sptico e Filtro Anaerbio .................................................................... 69

v

LISTA DE FIGURAS

Figura 1: Delimitao do municpio de Belmiro Braga-MG 5

Figura 2: Sistema utilizando lagoas de estabilizao seguidas por lagoas de maturao 12

Figura 3: Sistema utilizando tanque sptico seguido por filtro anaerbio 13

Figura 4: Sistema utilizando reator UASB seguido por filtro anaerbio 14

Figura 5: Sistema utilizando reator UASB seguido por filtro biolgico percolador 15

Figura 6: Sistema utilizando reator UASB seguido por lagoa de polimento 16

Figura 7: Sistema utilizando reator UASB seguido por aplicao no solo 17

Figura 8: Poos utilizados para o abastecimento da populao rural do municpio de Belmiro

Braga 32

Figura 9: Localizao dos sete distritos do municpio de Belmiro Braga 33

Figura 10: Locais de lanamento do esgoto domstico em cada distrito 37

Figura 11: Valores encontrados na primeira e segunda amostragem para pH 42

Figura 12: Valores encontrados na primeira e segunda amostragem para CE 44

Figura 13: Valores encontrados na primeira e segunda amostragem para salinidade 45

Figura 14: Valores encontrados na primeira e segunda amostragem para SDT 46

Figura 15: Valores encontrados na primeira e segunda amostragem para turbidez 47

Figura 16: Valores encontrados na primeira e segunda amostragem para cor 49

Figura 17: Grade fina 66

Figura 18: Desarenador e Calha Parshall 68

Figura 19: Lagoas de polimento em srie 69

Figura 20: Tanque sptico 70

Figura 21: Filtro anaerbio 71

vi

LISTA DE TABELAS

Tabela 1: Principais parmetros fsicos, qumicos e microbiolgicos 7

Tabela 2: Valores tpicos de concentraes mdias efluentes 18

Tabela 3: Valores tpicos de eficincias mdias de remoo 19

Tabela 4: Caractersticas tpicas dos principais sistemas de tratamento de esgotos 20

Tabela 5: Tabela de padro de turbidez para gua ps-filtrao ou pr-desinfeco 26

Tabela 6: Parmetros da gua potvel e seus VMP estabelecidos na Portaria 2914/2011 27

Tabela 7: Coordenadas geogrficas de cada poo/nascente e tipo de fonte 31

Tabela 8: Parmetros e respectivas unidades utilizadas 35

Tabela 9: Principais caractersticas dos distritos 36

Tabela 10: Principais parmetros utilizados para os dimensionamentos 38

Tabela 11: Resultados encontrados na primeira e segunda amostragem 41

Tabela 12: Caractersticas das guas naturais e tecnologia de tratamento recomendada 49

Tabela 13: Caractersticas das tcnicas de dupla filtrao e tratamento convencional 51

Tabela 14: Vazes para cada distrito 52

Tabela 15: Principais resultados do dimensionamento do tratamento preliminar 54

Tabela 16: Resultados do dimensionamento dos reatores UASB e lagoas de polimento 55

Tabela 17: Resultados do dimensionamento do tanque sptico e filtro anaerbio 56

Tabela 18: Demanda de rea, volume de lodo e custos para UASB e lagoa de polimento 57

Tabela 19: Demanda de rea, volume de lodo e custos para tanque sptico+filtro anaerbio 57

vii

LISTA DE ABREVIATURAS, SIGLAS E SMBOLOS

ABNT: Associao Brasileira de Normas Tcnicas

CE: Condutividade Eltrica (S/cm)

CERH: Conselho Estadual de Recursos Hdricos

COPAM: Conselho de Poltica Ambiental

CONAMA: Conselho Nacional do Meio Ambiente

COPASA: Companhia de Saneamento de Minas Gerais

Cter: Coliformes Termotolerantes

DBO: Demanda Bioqumica de Oxignio

DQO: Demanda Qumica de Oxignio

E. coli: Escherichia coli

ETE: Estao de Tratamento de Esgoto

FUNASA: Fundao Nacional da Sade

Helm.: Helmintos

IBGE: Instituto Brasileiro de Geografia e Estatstica

N: Nitrognio

NH3: Amnia

OD: Oxignio Dissolvido

O&M: Operao e Manuteno

viii

OMS: Organizao Mundial da Sade

OMSS: Operao e Manuteno de Sistemas Simplificados

P: Fsforo

pH: Potencial Hidrogeninico

PNAD: Pesquisa Nacional por Amostra de Domiclios

PROSAB: Programa de Pesquisa em Saneamento Bsico

ReCESA: Rede de Capacitao e Extenso Tecnolgica em Saneamento Ambiental

SABESP: Companhia de Saneamento Bsico do Estado de So Paulo

Sal.: Salinidade (%)

SDT: Slidos Dissolvidos Totais (mg/L)

SNIS: Sistema Nacional de Informaes sobre Saneamento

SS: Slidos Sedimentveis (mg/L)

Turb.: Turbidez (uT)

UASB: Reator Anaerbio de Manta de Lodo em Fluxo Ascendente

uH: Unidades Hazen

uT: Unidades de Turbidez

VMP: Valor Mximo Permitido

: Desvio Padro

1

1. INTRODUO

De acordo com a definio da Organizao Mundial da Sade OMS (CESAMA, 2014),

saneamento o controle de todos os fatores do meio fsico do homem, que exercem ou podem

exercer efeitos nocivos sobre o bem estar fsico, mental e social. Ao conhecer tambm a

definio de sade pela OMS como sendo o estado de completo bem-estar fsico, mental e

social, e no apenas a ausncia de doena, possvel entender a relao entre saneamento e

sade. Assim, com o objetivo de se garantir a salubridade ambiental, alguns servios bsicos

devem ser oferecidos, como o abastecimento de gua em quantidade e qualidade desejvel, o

esgotamento sanitrio, a gesto de resduos slidos e a drenagem das guas pluviais.

O abastecimento de gua na qualidade e quantidade adequada, seguindo as especificaes da

Portaria n 2914/2011 do Ministrio da Sade, e os sistemas de esgotamento sanitrio evitam

a exposio da populao aos microrganismos patognicos, diminuindo assim a possibilidade

de doenas de veiculao hdrica.

No Brasil, sabe-se que o pas possui um grande atraso com relao ao saneamento bsico.

Segundo o Diagnstico dos Servios de gua e Esgoto de 2011 (SNIS, 2013), o ndice de

atendimento da populao do pas, incluindo a rural e a urbana, com relao ao abastecimento

de gua de 82,4%. Esse mesmo ndice para coleta de esgoto de 48,1%. J quando so

analisados os ndices da regio Sudeste, para fornecimento de gua e coleta de esgoto, os

nmeros so, respectivamente, 91,5% e 73,8%.

De acordo com dados da Pesquisa Nacional por Amostra de Domiclios PNAD/2012

fornecida no site da Fundao Nacional da Sade - FUNASA, apenas 33,2% dos domiclios

nas reas rurais esto ligados a redes de abastecimento de gua com ou sem canalizao

interna. O restante da populao (66,8%) capta gua de chafarizes e poos protegidos ou no,

diretamente de cursos de gua sem nenhum tratamento ou de outras fontes alternativas

geralmente insalubres.

Ao analisarmos a situao do saneamento no pas, possvel observar que o atendimento com

sistemas de abastecimento de gua e sistemas de esgotos sanitrios esto centrados nas sedes

municipais, deixando a populao rural sem atendimento significativo.

2

Segundo a Companhia de Saneamento Bsico do Estado de So Paulo SABESP (2013),

desde os primrdios da civilizao, as guas subterrneas so utilizadas pelo homem, atravs

de poos rasos escavados. Quando a prpria presso natural da gua capaz de lev-la at a

superfcie, existe um poo artesiano. J o semi-artesiano, necessita de aparelhos para captao

da gua. Alm disso, existem tambm os poos freticos originados em profundidades

pequenas. Estes esto mais sujeitos a contaminaes por gua de chuva e at mesmo por

infiltraes de esgoto. No Brasil observou-se, nas ltimas dcadas, um aumento considervel

da utilizao de gua subterrnea para o abastecimento pblico. Cabe destacar que grande

parte das cidades brasileiras com populao inferior a 5.000 habitantes, possui condies de

recepo de gua proveniente de reservas subterrneas. Isso ocorre devido ao fato de que as

reservas subterrneas geralmente apresentam gua de melhor qualidade e um custo menor de

captao, aduo e tratamento (SABESP, 2013).

Com relao aos dados de esgotamento sanitrio em reas rurais publicados na PNAD/2012, a

situao mais crtica: apenas 5,7% dos domiclios esto ligados rede de coleta de esgotos e

20,3% utilizam a fossa sptica como soluo para o tratamento dos dejetos. Os demais

domiclios (74%) depositam os dejetos em fossas rudimentares, lanam em cursos dgua in

natura ou diretamente no solo a cu aberto.

Uma boa soluo para a adequao dos sistemas de esgotamento sanitrio a implantao de

sistemas simplificados de tratamento de esgoto. De acordo com informaes do Guia

ReCESA (Operao e Manuteno de Sistemas Simplificados OMSS, 2008), a qualidade

esperada do efluente advindo de um sistema simplificado semelhante alcanada pelos

sistemas convencionais, porm com menores custos de implantao e operao, baixo

requisito de rea, simplicidade operacional, de manuteno e de controle, alm de elevada

vida til. Essas caractersticas fazem com que o tratamento simplificado tenha grandes

possibilidades de aplicao no Brasil, e principalmente em regies mais distantes dos centros

urbanos, devido s dificuldades de aplicao de grandes investimentos financeiros para

implantao, operao/manuteno de Estaes de Tratamento de Esgotos ETE.

No presente trabalho, foi adotado o municpio de Belmiro Braga, localizado na Zona da Mata

do estado de Minas Gerais para realizao de um estudo preliminar sobre o sistema de

abastecimento de gua da populao residente em sua rea rural e um estudo da melhor

alternativa de tratamento dos efluentes domsticos gerados nessa mesma localidade.

3

2. OBJETIVOS

2.1 Objetivo Geral

O objetivo do presente trabalho realizar uma avaliao preliminar do sistema de

abastecimento de gua utilizado pela populao dos distritos da rea rural do municpio de

Belmiro Braga MG e oferecer uma alternativa de tratamento de efluentes domsticos para

estes distritos.

2.2 Objetivos Especficos

Levantar dados gerais e dados de saneamento do municpio de Belmiro Braga MG.

Identificar os poos artesianos/freticos da rea rural utilizados para abastecer a

populao.

Diagnosticar a populao e rea atendida por cada poo identificado.

Analisar as definies e diretrizes pertinentes descritas na Portaria 2914/2011 do

Ministrio da Sade, que dispe sobre os procedimentos de controle e de vigilncia da

qualidade da gua para consumo humano e seu padro de potabilidade.

Analisar alguns parmetros de qualidade da gua, a fim de se conhecer a gua que

distribuda populao rural do municpio de Belmiro Braga MG.

Realizar um diagnstico preliminar do sistema de abastecimento de gua do municpio de

Belmiro Braga MG.

Analisar o padro de lanamento de efluentes descrito na COPAM/CERH 01 2008, que

dispe sobre a classificao dos corpos de gua e o seu enquadramento, bem como

estabelece as condies e padres de lanamento de efluentes para o estado de Minas

Gerais.

Identificar as tecnologias de sistemas simplificados de tratamento de esgotos aplicadas no

Brasil.

Realizar um estudo preliminar de concepo para proposio de sistemas simplificados

de tratamento de esgoto mais adequados para a rea rural do municpio.

4

3. REVISO BIBLIOGRFICA

3.1 O municpio de Belmiro Braga

Segundo dados obtidos no IBGE Instituto Brasileiro de Geografia e Estatstica (2013), a

histria do municpio iniciou-se quando um dos mais antigos moradores da localidade, o

Guarda-Mor Mariano de Cerqueira Carneiro, originrio de Portugal, se estabeleceu na regio

iniciando o plantio de cereais. Posteriormente, requereu a sesmaria onde morava, adquirindo

mais tarde, outras duas sesmarias. O arraial comeou a povoar-se por volta de 1852. No local,

existia a fazenda denominada Boa Vista, de propriedade de Joaquim Garcia de Oliveira, que

mais tarde foi adquirida por Joana Claudina de Jesus, que realizou a doao de terras para a

criao do povoado de quatro alqueires de terra Santana, hoje padroeira da cidade. Outros

moradores se estabeleceram na regio, adquirindo terras e ali se fixando, em sua maioria

portugueses ou descendentes. Mais tarde, tambm chegaram os italianos que muito

contriburam para o progresso do lugar (IBGE, 2013).

O distrito criado recebeu a denominao de Vargem Grande, subordinado ao municpio de

Juiz de Fora. Posteriormente o distrito de Vargem Grande passou a denominar-se Ibitiguaia.

Em 30 de dezembro de 1962, a localidade se desmembrou de Juiz de Fora e tornou-se um

municpio, recebendo o nome em homenagem ao grande poeta Belmiro Braga, nascido na

regio.

De acordo com o Plano Municipal de Saneamento Bsico de Belmiro Braga (2012), o

municpio est situado na Zona da Mata do estado de Minas Gerais, com rea total de 393

quilmetros quadrados. Seu limite territorial faz divisa com os municpios mineiros de Juiz de

Fora, Matias Barbosa, Simo Pereira e Santa Brbara do Monte Verde. J com o estado do

Rio de Janeiro possui limites com os municpios de Paraba do Sul, Comendador Levy

Gasparian e Rio das Flores. O municpio est inserido na Bacia do Rio Paraba do Sul, sendo

banhado ao norte pelo Rio do Peixe, ao leste pelo Rio Paraibuna e ao sul pelo Rio Preto.

Inmeros crregos e ribeires tambm compem a rede hidrogrfica, sendo esta uma regio

predominantemente serrana. A partir do Plano de Recursos Hdricos da Bacia do Rio Paraba

do Sul, o municpio pertence sub-bacia dos afluentes do Rio Preto e Paraibuna (CEIVAP,

2014). Na Figura 1 encontra-se o municpio e seus limites geogrficos.

5

Figura 1: Delimitao do municpio de Belmiro Braga-MG

Fonte: IBGE (2010)

Com relao demografia, segundo o Censo do IBGE de 2010, o municpio possui 3.403

habitantes divididos em 1.089 domiclios. A distribuio dessa populao se organiza da

seguinte forma: o distrito sede de Belmiro Braga, Vila So Francisco, Sobragy, Trs Ilhas e

Porto das Flores. Aproximadamente 67,7% da populao vivem na zona rural e distritos, os

outros 32,3% encontra-se na sede do municpio.

A organizao do municpio conta com cinco distritos, porm existem outras vilas no citadas

no IBGE (2010). So os distritos de So Jos das Trs Ilhas, Fortaleza e Vila Klabin. No

presente trabalho sero analisados apenas os sete distritos da zona rural, excluindo o distrito

sede de Belmiro Braga.

O municpio possui uma economia voltada principalmente para a agropecuria, com destaque

para a produo de leite e gado de corte. De acordo com o IBGE (2013), o Produto Interno

Bruto do ano de 2009 foi de R$35.245, sendo aproximadamente 33% advindos da

agropecuria, 19% da indstria e 48% da prestao de servios.

A Pesquisa Nacional de Saneamento Bsico de 2008, apresentada no site do IBGE, mostra

que 584 domiclios do municpio possuam abastecimento de gua, representando apenas

53,6% das residncias. O volume de gua distribuda para os 584 domiclios com tratamento

6

convencional era de 176 m/d e o volume de gua distribuda, sem nenhum tipo de tratamento

para estes domiclios, era de 222 m/d.

Com relao ao esgotamento sanitrio, o municpio possui rede de coleta de esgotos, porm

os mesmos so lanados nos corpos dgua sem nenhum tipo de tratamento, assim como as

guas pluviais que tambm so coletadas e lanadas em crregos e rios. Estes dois servios

so executados pela prefeitura. Atualmente, com relao aos resduos slidos, a administrao

municipal realiza a coleta, porm transporta os resduos para o Aterro Sanitrio de Dias

Tavares no municpio de Juiz de Fora.

3.2 Qualidade da gua para consumo humano

O conceito de qualidade da gua abrange muito alm de uma simples caracterizao da gua

pela frmula H2O. Isso porque ela incorpora em si diversas impurezas, devido s suas

propriedades de solvente e sua capacidade de transportar partculas (VON SPERLING,

2005).

Segundo Von Sperling (2005), a qualidade da gua resultante de fenmenos naturais e da

atuao do homem. Assim, pode-se dizer que a qualidade de uma determinada gua funo

das condies naturais e o uso e a ocupao do solo da bacia hidrogrfica a qual est inserida.

Dessa forma, o estudo da qualidade da gua se torna fundamental para caracterizar as

conseqncias de uma determinada fonte poluidora e estabelecer os meios para que se

satisfaa determinado uso da gua.

3.2.1 Principais parmetros de qualidade de gua voltada para consumo humano

A qualidade da gua pode ser representada atravs de vrios parmetros. A seguir, na Tabela

1, so destacados os principais parmetros fsicos, qumicos e biolgicos, que determinam a

qualidade da gua.

7

Tabela 1: Principais parmetros fsicos, qumicos e microbiolgicos

PARMETROS FSICOS

Parmetros Conceito Origem Natural Origem

antropognica

Importncia

Cor (slidos

dissolvidos)

Colorao na

gua

Decomposio da

matria orgnica

Resduos industriais

e esgotos

domsticos

A presena de cor

associada

clorao pode

formar produtos

cancergenos.

Turbidez (slidos em

suspenso)

Grau de

interferncia

com a passagem

de luz atravs da

gua

Partculas de

rochas, argila e

silte

Despejos industriais

e domsticos,

eroso

Pode estar

associada

presena de

organismos

patognicos.

Sabor e odor

Interao entre

gosto e sensao

olfativa

Decomposio de

matria orgnica,

microrganismos e

gases dissolvidos


e domsticos, gases

dissolvidos

Maior causa de

reclamaes dos

consumidores.

Temperatura Intensidade de

calor

Radiao,

conduo e

conveco


Aumentam a taxa

de reaes e

diminuem a

solubilidade dos

gases

PARMETROS QUMICOS

pH Concentrao de

ons hidrognio

Dissoluo de

rochas, gases da

atmosfera e

fotossntese

Despejos industriais e

domsticos

Tratamento de gua,

corrosividade e

incrustaes em

tubulaes

Alcalinidade

Quantidade de ons

que reagiro para

neutralizar H+

Dissoluo de

rochas, reao de

CO2 com gua


Tratamento de gua,

corrosividade em

tubulaes

Acidez

Resistncia s

mudanas de pH

causadas pelas

bases

Gs sulfdrico e

CO2

Despejos industriais e

gua em contato com

minrio

Corroso de materiais

e tubulaes,

desagradvel paladar

Dureza

Concentrao de

ctions

multimetlicos em

soluo

Dissoluo de

minerais contendo

clcio e magnsio


Reduz a formao de

espuma, causa

incrustao

Ferro e

Mangans

Esto presentes nas

formas solveis e

insolveis

Dissoluo de

compostos do solo Despejos industriais

Pode causar cor, sabor

e odor gua

Cloretos ons advindos da

dissoluo de sais

Dissoluo de

minerais e intruso

de guas salinas

Despejos domsticos,

industriais e guas

utilizadas em

irrigao

Confere sabor salgado

gua

Nitrognio

Nitrognio

molecular,

orgnico, amnia,

nitrito e nitrato

Composio celular

dos microrganismos

Despejos industriais,

domsticos,

fertilizantes e

excrementos de

animais

Metahemoglobinemia,

eutofrizao,

toxicidade aos peixes

8

PARMETROS BIOLGICOS

Coliformes Totais Organismos de

vida livre

Abundante nas

fezes de

animais de

sangue quente

Efluentes

domsticos,

agropecuria

Indicadores de

eficincia do

tratamento de gua

Coliformes

Termotolerantes

Especialmente a

bactria

Escherichia coli

Abundante nas

fezes de

animais de

sangue quente

Efluentes

domsticos,

agropecuria

Indicador de

contaminao

exclusivamente fecal

Fonte Adaptado de Von Sperling (2005)

3.3 Sistemas de Abastecimento de gua

De acordo com Barros et al. (1995), o Sistema de Abastecimento de gua representa o

"conjunto de obras, equipamentos e servios destinados ao abastecimento de gua potvel de

uma comunidade para fins de consumo domstico, servios pblicos, consumo industrial e

outros usos".

Este sistema se caracteriza pela retirada de gua da natureza, pelo tratamento desta a fim de

adequ-la para consumo, pelo transporte e fornecimento populao. Em linhas gerais as

unidades do sistema de abastecimento de gua so: manancial, captao, aduo, tratamento,

reservao e rede de distribuio (BARROS et al., 1995).

Existem tambm as solues alternativas para o abastecimento de gua, ideais para

localidades onde os sistemas convencionais seriam inviveis de acordo com as caractersticas

da populao, recursos financeiros, entre outros. De acordo com Heller & Pdua (2006), as

solues alternativas incluem poos comunitrios, distribuio por veculo transportador,

instalaes condominiais verticais ou horizontais. Essas solues tm carter permanente

quando so utilizadas por um longo perodo, em reas rurais ou urbanas (HELLER &

PDUA, 2006).

Fsforo

Ortofosfato,

polifosfato e

fsforo orgnico

Dissoluo de

compostos do solo,

decomposio da

matria orgnica


domsticos,

fertilizantes,

excrementos de

animais e detergentes

Eutrofizao

Micropoluentes

Inorgnicos

Metais como

arsnio, cdmio,

chumbo

Irrelevante


atividades

mineradoras, garimpo

e agricultura

Podem ser txicos

Micropoluentes

Orgnicos

Defensivos

agrcolas,

detergentes e

produtos qumicos

Vegetais com

madeira


detergentes,

processamento e

refinamento do

petrleo

No so

biodegradveis e

podem ser txicos.

9

Dentre os mananciais de abastecimento de gua, podem ser destacadas as fontes subterrneas,

como os aqferos freticos e os aqferos artesianos. Os aqferos freticos tm seu limite

superior definido pelo lenol fretico e so usualmente os primeiros encontrados quando

ocorre a perfurao de poos. Estes esto mais sujeitos contaminao, devido ao contato

com a superfcie. J os aqferos artesianos so aqueles confinados entre camadas de solo e

rochas, ficando menos expostos s interferncias da superfcie, j que durante a infiltrao a

gua passa pelo processo de filtrao natural (PALMIER, 2010).

3.4 Sistemas de Esgotamento Sanitrio

De acordo com a norma tcnica NBR 9648 de 1986, o sistema de esgotamento sanitrio o

conjunto de condutos, instalaes e equipamentos responsveis pela coleta, transporte e

afastamento, tratamento, e disposio final das guas residurias, de uma forma adequada do

ponto de vista sanitrio e ambiental. O sistema de esgotos existe para diminuir a possibilidade

de contato de dejetos humanos com a populao, com as guas de abastecimento, com vetores

de doenas e alimentos.

Segundo Von Sperling (2005), existem basicamente duas variantes dos sistemas de

esgotamento sanitrio: i) sistemas individuais indicados como soluo local, individual ou

para poucas residncias, com baixo adensamento populacional; e ii) sistemas coletivos com

afastamento dos esgotos da rea servida em regies de alto adensamento populacional, em

tubulaes para lanamento em outro local.

Os sistemas individuais consistem no lanamento de esgotos gerados em uma ou poucas

unidades habitacionais, normalmente envolvendo infiltrao no solo. Esta soluo pode

funcionar, porm o solo deve ter boas condies de infiltrao, alm do nvel de gua

subterrnea se encontrar em boa profundidade. Apesar disso, a possibilidade de

contaminao, principalmente com organismos patognicos, muito grande, necessitando

assim de uma soluo mais eficaz, tanto financeiramente quanto em relao eficincia de

remoo.

J os sistemas coletivos, como so indicados para locais com alta densidade populacional,

consistem em um conjunto de canalizaes que transporta o esgoto at a destinao final,

sendo esta com ou sem tratamento. Os sistemas coletivos ainda podem ser classificados de

10

duas formas: sistema separador, que transporta apenas os efluentes domsticos; e sistema

unitrio, que incorpora tambm as guas pluviais na mesma tubulao.

Ressalta-se que um sistema de esgotamento sanitrio coletivo completo contempla desde as

ligaes prediais aos coletores pblicos at o tratamento adequado antes do seu lanamento

final.

3.5 Tratamento de esgoto domstico

Diversas so as tecnologias atualmente disponveis para tratamento de efluentes domsticos,

conforme abordado pela verso mais recente da norma brasileira NBR 12.209/2011 que trata

da elaborao de projetos hidrulico-sanitrios de estaes de tratamento de esgotos

sanitrios.

Nas unidades de tratamento, so realizadas as diversas operaes e processos unitrios que

promovem a separao entre os poluentes em suspenso e dissolvidos e a gua a ser

descarregada no corpo receptor, bem como condicionamento dos resduos retidos.

As tecnologias a serem utilizadas em cada ETE so definidas a partir das caractersticas do

efluente, dos custos de investimento para implantao e operao, da rea disponvel x rea

requerida, da demanda de energia eltrica, da produo de lodo, etc.

3.5.1 Sistemas Simplificados de Tratamento de Esgoto

Segundo o Guia ReCESA A (2008), quando se analisa o grande dficit sanitrio, aliado ao

quadro epidemiolgico e ao perfil socioeconmico das comunidades brasileiras, a opo por

sistemas de saneamento bsico simplificados para a promoo associada da sade da

populao e proteo ambiental assume grande importncia. As solues alternativas para o

tratamento de esgotos, baseadas em sistemas simplificados, encontram grande aplicabilidade e

tm apresentado vantagens sobre os sistemas convencionais por conjugar baixos custos de

implantao e operao, simplicidade operacional, ndices mnimos de mecanizao e uma

maior sustentabilidade do sistema. Segundo o guia, os principais sistemas simplificados de

amplo emprego no pas para o tratamento de esgotos domsticos so:

Lagoas de estabilizao;

Tanque sptico seguido por filtro anaerbio;

11

Reator anaerbio de manta de lodo em fluxo ascendente (UASB) seguido por filtro

anaerbio;

UASB seguido por filtro biolgico percolador;

UASB seguido por lagoas de polimento; e

UASB seguido por aplicao superficial no solo.

Ressalta-se que UASB refere-se nomenclatura em ingls para reator anaerbio de manda de

lodo em fluxo ascendente e significa Upflow Anaerobic Sludge Blanket.

Os fluxogramas citados encontram-se descritos a seguir:

Lagoas de estabilizao

Uma das principais tcnicas de tratamento por sistemas de lagoas a combinao de lagoa

anaerbia seguida por lagoa facultativa e lagoas de maturao. As duas primeiras so as que,

efetivamente, consistem em lagoas de estabilizao (que estabilizam a matria orgnica). J as

lagoas de maturao tm a funo de remover organismos patognicos.

Na lagoa facultativa, predominam as bactrias facultativas, capazes de adaptao aos

ambientes aerbios (mais superfcie) e anaerbios (no fundo das lagoas). O oxignio

necessrio estabilizao da matria orgnica fornecido, em grande parte, por algas que

realizam a fotossntese e esto em grande concentrao na parte superior da lagoa.

As lagoas de maturao apresentam profundidades inferiores s lagoas facultativas,

favorecendo a introduo de radiao ultravioleta em toda a massa lquida. Essa a principal

caracterstica desse tipo de lagoa e fundamental para inativao de microrganismos

patognicos. Nestes casos com a carga orgnica j bastante reduzida, a fotossntese ocorre em

grande intensidade, estabelecendo, assim, um ambiente com elevados teores de oxignio

dissolvido OD. As condies ambientais favorecem a remoo de organismos patognicos e

podem alcanar eficincia relativamente elevada de remoo de nitrognio.

Na Figura 2 pode-se observar o fluxograma de um sistema completo de lagoas de

estabilizao, contemplando lagoa anaerbia, lagoa facultativa e lagoa de maturao.

12

Figura 2: Sistema utilizando lagoas de estabilizao seguidas por lagoas de maturao

Fonte: ReCESA (2008)

Tanque sptico seguido por filtro anaerbio

Os tanques spticos seguidos por filtros anaerbios (tambm chamados de sistema fossa-

filtro) tm sido amplamente utilizados para atendimento unifamiliar e de comunidades de

pequeno porte. O tanque sptico remove a maior parte dos slidos em suspenso, os quais se

sedimentam e sofrem o processo de digesto anaerbia pela atuao do lodo que se acumula

no fundo do tanque. O tempo de permanncia do lodo no tanque permite que o mesmo seja

estabilizado no prprio reator, ou seja, proporciona a reduo da sua frao orgnica. Esse

lodo poderia dessa forma, ser encaminhado diretamente para uma unidade de desaguamento,

como por exemplo, os leitos de secagem. Porm, a operao do tanque sptico acaba no

ocorrendo nas unidades unifamiliares e dessa forma, o lodo acaba sendo removido por

caminho limpa-fossa e encaminhado a uma estao convencional de tratamento de esgoto.

Em muitos casos no Brasil, por falta de fiscalizao, esse destino final acaba no ocorrendo e

o lodo ento lanado em corpos dgua, solo ou reas no apropriadas para este fim.

O efluente do tanque sptico encaminhado ao filtro anaerbio, que pode ser descendente ou

ascendente. Para este ltimo caso, mais comum, o esgoto entra na parte inferior, passa por um

material de enchimento (pedras ou outros materiais) e sai pela parte superior. O filtro

anaerbio efetua uma remoo complementar de DBO, que pode ocorrer por duas vias: (i)

pela reteno fsica da matria orgnica particulada (de maiores dimenses) atravs do meio

suporte e decantao ao longo da unidade; (ii) pela atuao da camada de biomassa que cresce

aderida ao meio suporte (biofilme). Os microrganismos responsveis pela estabilizao da

matria orgnica crescem no fundo do filtro e tambm aderidos ao material de enchimento.

O lodo de excesso descartado periodicamente do filtro anaerbio tambm j sai estabilizado,

portanto, encaminhado conjuntamente com aquele proveniente do tanque sptico para o seu

destino final. Na Figura 3, pode-se observar um fluxograma tpico desse sistema, inclusive

13

com desaguamento natural do lodo. A presena do tratamento preliminar no fluxograma ser

determinada pela vazo de efluente a ser tratado, j que no caso de populaes muito

pequenas, no necessria a utilizao das grades devido baixa extenso das redes.

Ressalta-se que esse lodo desaguado, com algumas restries, pode ser aproveitado em reas

agrcolas como biosslidos e no caso de regies rurais, essa pode ser uma alternativa

interessante tanto para gesto do lodo como para a produo de alimentos.

Figura 3: Sistema utilizando tanque sptico seguido por filtro anaerbio


Reator UASB seguido por filtro anaerbio

No reator UASB, a matria orgnica contida no esgoto estabilizada por microrganismos

anaerbios que crescem dispersos no reator. O fluxo do lquido ascendente. A parte superior

do reator UASB contm uma estrutura denominada separador trifsico (gs, slido e lquido).

O gs coletado pode ser reaproveitado em funo do seu alto poder calorfico ou at mesmo

para gerao de energia por causa da presena de metano, devendo ser ao menos queimado.

Adjacente ao separador trifsico encontra-se a cmara de decantao que responsvel pela

sedimentao do lodo e retorno deste ao sistema e ainda a retirada do efluente clarificado. A

biomassa que cresce no sistema constitui o lodo cujo excesso (denso e com baixo teor de

matria orgnica) descartado periodicamente do reator e encaminhado para uma unidade de

desaguamento, normalmente o leito de secagem em unidades de pequeno porte.

A utilizao de filtro anaerbio para o ps-tratamento do efluente do reator UASB, o qual

substitui, com vantagens, o tanque sptico no sistema clssico, tem sido praticada em algumas

14

localidades no Brasil (ReCESA, 2008). O filtro anaerbio atua na remoo complementar da

matria orgnica pela reteno fsica, decantao e pela atuao do biofilme.

O fluxograma do sistema pode ser observado na Figura 4.

Figura 4: Sistema utilizando reator UASB seguido por filtro anaerbio


Reator UASB seguido por filtro biolgico percolador

A maior parte da matria orgnica removida no reator UASB, e o filtro biolgico percolador

permite uma remoo complementar da DBO, alm de alguma remoo de amnia no caso de

filtros de baixa taxa, pelo processo de nitrificao. Essa configurao permite eficincia de

remoo de DBO bastante superior ao sistema UASB associado ao filtro anaerbio,

alcanando at 93%, segundo Von Sperling (2005) e apresentado na Tabela 3 do presente

estudo.

No filtro biolgico percolador, assim como ocorre nos filtros anaerbios, a biomassa cresce

aderida a um material de enchimento, que pode ser constitudo de pedras e outros materiais. A

grande diferena entre esses dois sistemas, que o filtro biolgico percolador funciona em

presena de oxignio, ou seja, aerbio.

importante destacar que o lodo aerbio gerado no filtro biolgico percolador, ainda no

estabilizado, pode ser enviado ao reator UASB, onde sofre adensamento e digesto,

juntamente com o lodo anaerbio. Dessa forma, o tratamento do lodo grandemente

simplificado, havendo apenas a etapa de desidratao nos leitos de secagem, conforme pode

ser observado no fluxograma detalhado apresentado na Figura 5.

15

Ressalta-se que apesar desse fluxograma ser simplificado e indicado para unidades de

pequeno e mdio porte, utilizado para tratamento de esgoto de 1,5 milhes de habitantes na

ETE Ona em Belo Horizonte/MG (COPASA, 2013).

Figura 5: Sistema utilizando reator UASB seguido por filtro biolgico percolador


Reator UASB seguido por lagoas de polimento

As lagoas de polimento so alternativas bastante atrativas para o ps-tratamento do efluente

do reator UASB. Essas realizam tanto a funo de remoo complementar de DBO como a

funo de maturao, com boas eficincias de remoo de organismos patognicos.

Entretanto, sua utilizao est limitada pela disponibilidade de rea. Essa demanda por

habitante bastante elevada quando comparada com os fluxogramas de UASB associado ao

filtro anaerbio e UASB associado ao filtro biolgico percolador.

Por fim, ressalta-se ainda que esse fluxograma, apresentado na Figura 6, pode alcanar

elevada eficincia de nitrificao, reduzindo de maneira satisfatria a concentrao de amnia

no efluente final.

16

Figura 6: Sistema utilizando reator UASB seguido por lagoa de polimento


Reator UASB seguido por aplicao no solo

O esgoto proveniente do reator UASB aplicado de forma intermitente na parte superior de

terrenos com certa declividade, atravs dos quais escoa, at ser coletado por valas na parte

inferior. O terreno deve ser plantado com uma vegetao resistente ao alagamento, para

auxiliar no tratamento do esgoto e evitar a eroso do terreno. Esse sistema, alm da remoo

complementar da DBO, pode ainda ser empregado para a remoo de nitrognio, o que ocorre

por interaes qumicas no solo e absoro pela biomassa vegetal. Outro aspecto importante

a possibilidade de atendimento conjunto, pelo sistema, aos objetivos de tratamento do esgoto

e de irrigao, constituindo-se, assim, numa forma de reuso do efluente.

Essa tecnologia, no muito utilizada no Brasil, apesar de ter sido amplamente estudada pelo

mais importante programa de pesquisa nacional em saneamento, o Programa de Pesquisa em

Saneamento Bsico PROSAB.

Na Figura 7, encontra-se apresentado o fluxograma composto por reator UASB e aplicao no

solo.

17

Figura 7: Sistema utilizando reator UASB seguido por aplicao no solo


3.5.2 Valores tpicos dos sistemas de tratamento de esgotos

Para a avaliao do desempenho dos sistemas de tratamento de esgotos, necessrio o

conhecimento dos valores tpicos neles usualmente observados tanto de concentrao efluente

de parmetros de qualidade de gua, bem como suas eficincias de remoo.

Na Tabela 2, podem-se observar os valores tpicos de concentrao efluente de matria

orgnica, slidos, nutrientes, indicadores de contaminao fecal e ovos de helmintos para os

sistemas simplificados descritos neste trabalho. J na Tabela 3, para os mesmos parmetros

mencionados e para os mesmos sistemas, podem-se observar suas eficincias de remoo.

18

Tabela 2: Valores tpicos de concentraes mdias efluentes

Qualidade mdia do efluente

Sistema DBO5

(mg/L)

DQO

(mg/L)

SS

(mg/L)

Amnia-

N

(mg/L)

N total

(mg/L)

P total

(mg/L)

Ctera

(NMP/100mL)

Ovos

helm.b

(ovo/L)

Lagoa

anaerbia

+ facultativa +

maturao

40 a 70 100 a

180 50 a 80 10 a 15 10 a 20 < 4

10 a

104 < 1

Tanque

sptico +

filtro

anaerbio

40 a 80 100 a

200 30 a 60 > 15 > 20 > 4 10

6 a 10

7 > 1

UASB + filtro

anaerbio 40 a 80

100 a

200 30 a 60 > 15 > 20 > 4 10

6 a 10

7 > 1

UASB + filtro

biolgico

percolador

20 a 60 70 a 180 20 a 40 > 15 > 20 > 4 106 a 10

7 > 1

UASB +

lagoas de

polimento

40 a 70 100 a

180 50 a 80 10 a 15 15 a 20 < 4 10 a 10

4 < 1

UASB +

escoamento

superficial

30 a 70 90 a 180 20 a 60 10 a 20 > 15 > 4 104 a 10

6 < 1

a Coliformes Termotolerantes

b Ovos de Helmintos

Fonte: Adaptado de Von Sperling (2005) apud ReCESA (2008)

19

Tabela 3: Valores tpicos de eficincias mdias de remoo

Eficincia mdia de remoo

Sistema DBO (%) DQO

(%) SS (%)

Amnia -

N (%)

N total

(%)

P total

(%) CTer (unid. Log)

Lagoa anaerbia

+ facultativa +

maturao

80 a 85 70 a 83 73 a 83 50 a 65 50 a 65 < 50 3 a 5

Tanque sptico +

filtro anaerbio 80 a 85 70 a 80 80 a 90 > 45 > 60 > 35 1 a 2

UASB + filtro

anaerbio 75 a 87 70 a 80 80 a 90 > 50 > 60 > 35 1 a 2

UASB + filtro

biolgico

percolador

80 a 93 73 a 83 87 a 93 > 50 > 60 > 35 1 a 2

UASB + lagoas

de

polimento

77 a 87 70 a 83 73 a 83 50 a 65 50 a65 < 50 3 a 5

UASB +

escoamento

superficial

77 a 90 70 a 85 80 a 93 35 a 65 > 65 > 35 2 a 3


Observa-se que a concentrao de DBO e de DQO do efluente final, para todos os sistemas

simplificados fica no intervalo de 20 a 80 mg/L e 70 a 200 mg/L, respectivamente, sendo a

tecnologia UASB mais filtro biolgico percolador a mais eficiente nos dois casos. Em relao

remoo de amnia, essa somente satisfatria em fluxogramas com lagoas ou escoamento

superficial. No caso do parmetro fsforo, sua remoo satisfatria somente em sistemas

com lagoas. Conforme j mencionado, a remoo de organismos patognicos tambm

alcanada com boas eficincias, somente nas unidades com lagoas.

Por fim, na Tabela 4, encontram-se apresentadas importantes relaes de demanda de rea, de

energia, custos e produo de lodo dos mesmos sistemas simplificados j descritos e nela,

pode-se observar a grande diferena de demanda de rea das unidades com lagoas em relao

s demais.

20

Tabela 4: Caractersticas tpicas dos principais sistemas de tratamento de esgotos

Potncia para aerao

(W/hab)

Volume de lodo

(L/hab.ano)

Custos

(R$/hab)

Sistema

Demanda

de rea

(m/hab)

Instalada Consumida

por ano

Lquido

a ser

tratado

Desidratado

a ser

disposto

Instalao O&M por

ano

Lagoa

anaerbia

+

facultativa

+

maturao

3,0 a 5,0 0 0 55 a 160 20 a 60 50 a 100 2,5 a 5,0

Tanque

sptico +

filtro

anaerbio

0,2 a 0,35 0 0 180 a

1000 25 a 50 80 a 130 6,0 a 10,0

UASB +

filtro

anaerbio

0,05 a

0,15 0 0

150 a

300 10 a 50 45 a 70 3,5 a 5,5

UASB +

filtro

biolgico

percolador

0,1 a 0,2 0 0 180 a

400 15 a 55 60 a 90 5,0 a 7,5

UASB +

lagoas de

polimento

1,5 a 2,5 0 0 150 a

250 10 a 35 40 a 70 4,5 a 7,0

UASB +

escoamento

superficial

1,5 a 3,0 0 0 70 a 220 10 a 35 50 a 90 5,0 a 7,0


3.5.3 Consideraes para o dimensionamento dos sistemas simplificados

Para a realizao de dimensionamento de determinadas unidades do tratamento de efluentes

domsticos, se faz necessrio uma srie de consideraes a serem levadas em conta,

principalmente quando essas unidades so dimensionadas para vazes muito pequenas, como

o caso do presente estudo. A seguir sero apresentadas essas consideraes para cada etapa

do tratamento, de acordo com as recomendaes de Jordo e Volschan (2009).

Tratamento Preliminar

Para vazes inferiores a 250 L/s, recomendvel utilizar apenas as grades finas,

desarenador e Calha Parshall, sendo estes de limpeza manual;

21

Apenas o sistema Tanque Sptico associado ao Filtro Anaerbio no precedido de

tratamento preliminar, devido baixa extenso de redes coletoras e consequentemente

pouca quantidade de slidos grosseiros;

Mesmo as contribuies de at 250 domiclios devem conter o tratamento preliminar,

com exceo dos sistemas tanque sptico + filtro anaerbio que tenham vazo inferior a

1,0 L/s;

Nas grades finas, adota-se a velocidade mnima de 0,6 m/s para garantir um nmero de

barras considervel, provocando tambm o aumento da largura da seo;

Deve ser garantida a velocidade de escoamento de 0,3 m/s no canal da Calha Parshall;

Para vazes compreendidas entre 0,11 e 5,60 L/s, indica-se a utilizao da seo da

garganta 1 para o dimensionamento da Calha Parshall;

Reator UASB

As diretrizes do dimensionamento esto descritas na NBR 12209/2011;

Para pequenas vazes indica-se o dimensionamento de reatores cilndricos, j que estes

so encontrados no mercado pr-fabricados e montados no prprio local;

O tempo de deteno hidrulica deve estar entre 6 e 9 horas para temperaturas tpicas

entre 20 e 26 C;

A Carga Orgnica Volumtrica (COV) deve estar entre 2,5 e 3,5 kg DQO/(d.m);

A velocidade ascensional de fluxo deve estar entre 0,5 e 0,7 m/h para vazo mdia e 0,9 e

1,1 m/h para vazo mxima;

A profundidade til do reator dever estar entre 5 e 6 m;

A angulao das cortinas dos decantadores deve ser maior que 50;

A profundidade dos decantadores deve estar entre 1,5 e 2,0 m;

A taxa de aplicao superficial nos decantadores deve estar compreendida entre 0,6 e 0,8

m/h para vazo mdia e menor que 1,2 m/h para vazo mxima;

Para tempo de deteno hidrulica do decantador, indica-se que este esteja entre 1,5 e 2,0

h para vazo mdia e maior que 1,0 h para vazo mxima;

22

A velocidade de passagem nas aberturas do decantador deve ser menor que 2,3 m/h para

vazo mdia e 4,2 m/h para vazo mxima;

Os tubos de amostragem da manta e do leito de lodo devem estar distantes 0,5, 1,0 e 1,5

m do fundo;

Deve haver um tubo de descarte do lodo no fundo e a 1,2 m do fundo;

Lagoa de Polimento

O tempo de deteno hidrulica deve estar situado entre 9 e 12 dias;

A profundidade das lagoas deve estar entre 0,4 a 1,0 m;

Tanque Sptico e Filtro Anaerbio

Para evitar perturbaes ao seu funcionamento, a forma prismtica retangular do tanque

sptico a mais indicada;

A relao entre o comprimento (L) e a largura (B) para fossas prismticas retangulares

deve ser: 2 < L/B < 4 e B > 0,80 m;

A profundidade til (Hu) deve estar compreendida entre 1,80 e 2,80 m;

A altura do meio suporte do filtro anaerbio de no mximo 1,20 m, j includa a

distncia entre o fundo da unidade e o fundo falso, sendo que este deve ser menor que

0,6 m j includa a espessura da laje de fundo;

Para contribuies acima de 100 habitantes no so aplicveis as unidades cilndricas.

3.6 Aspectos Legais

3.6.1 Portaria 2914/2011 do Ministrio da Sade

Esta portaria dispe sobre os procedimentos de controle e de vigilncia da qualidade da gua

para consumo humano e seu padro de potabilidade. Segundo a portaria, toda gua destinada

ao consumo humano, distribuda coletivamente por meio de sistema ou soluo alternativa

coletiva de abastecimento de gua, deve ser objeto de controle e vigilncia da qualidade da

gua. A seguir sero destacadas duas definies estabelecidas na Portaria 2914/2011 que so

de interesse neste estudo:

23

Sistema de abastecimento de gua para consumo humano: instalao composta por

um conjunto de obras civis, materiais e equipamentos, desde a zona de captao at as

ligaes prediais, destinada produo e ao fornecimento coletivo de gua potvel, por

meio de rede de distribuio;

Soluo alternativa coletiva de abastecimento de gua para consumo humano:

modalidade de abastecimento coletivo destinada a fornecer gua potvel, com captao

subterrnea ou superficial, com ou sem canalizao e sem rede de distribuio.

Competncias do Municpio

Com relao s competncias dos municpios, pode-se destacar que dever do poder pblico

local: inspecionar o controle da qualidade da gua produzida e distribuda e as prticas

operacionais adotadas no sistema ou soluo alternativa coletiva de abastecimento de gua;

manter articulao com as entidades de regulao quando detectadas falhas relativas

qualidade dos servios de abastecimento de gua; garantir informaes populao;

encaminhar ao responsvel pelo sistema ou soluo alternativa coletiva de abastecimento de

gua informaes sobre surtos e agravos sade relacionados qualidade da gua para

consumo humano; realizar, em parceria com os Estados, nas situaes de surto de doena

diarrica aguda ou outro agravo de transmisso feco-oral, anlise microbiolgica completa;

cadastrar e autorizar o fornecimento de gua tratada, por meio de soluo alternativa coletiva,

mediante avaliao e aprovao dos documentos exigidos. Salienta-se tambm que a

autoridade municipal de sade pblica no autorizar o fornecimento de gua para consumo

humano, por meio de soluo alternativa coletiva, quando houver rede de distribuio de

gua, exceto em situao de emergncia e intermitncia.

Competncias do responsvel

Com relao ao responsvel pelo sistema ou soluo alternativa de abastecimento de gua,

dever do mesmo garantir a operao e a manuteno das instalaes destinadas ao

abastecimento de gua potvel em conformidade com as normas tcnicas da Associao

Brasileira de Normas Tcnicas (ABNT); manter e controlar a qualidade da gua produzida e

distribuda; manter avaliao sistemtica; encaminhar autoridade de sade pblica dos

Estados, do Distrito Federal e dos Municpios relatrios das anlises dos parmetros mensais,

trimestrais e semestrais com informaes sobre o controle da qualidade da gua; monitorar a

qualidade da gua no ponto de captao; comunicar aos rgos ambientais, aos gestores de

24

recursos hdricos e ao rgo de sade pblica dos Estados, do Distrito Federal e dos

Municpios qualquer alterao da qualidade da gua no ponto de captao; executar aes

cabveis para proteo do(s) manancial(ais) de abastecimento(s) e das bacia(s) hidrogrfica(s);

proporcionar mecanismos para recebimento de reclamaes e manter registros atualizados

sobre a qualidade da gua distribuda; comunicar imediatamente autoridade de sade

pblica municipal e informar adequadamente populao a deteco de qualquer risco

sade; assegurar pontos de coleta de gua na sada de tratamento e na rede de distribuio;

deve requerer, junto autoridade municipal de sade pblica, autorizao para o fornecimento

de gua tratada. Deve-se ressaltar tambm que a gua proveniente de soluo alternativa

coletiva ou individual, para fins de consumo humano, no poder ser misturada com a gua da

rede de distribuio.

Exigncias Aplicveis

As principais exigncias relacionadas aos sistemas de abastecimento de gua so:

Todo sistema de abastecimento de gua para consumo humano deve contar com

responsvel tcnico habilitado.

Toda gua para consumo humano, fornecida coletivamente, dever passar por processo

de desinfeco ou clorao.

A rede de distribuio de gua para consumo humano deve ser operada sempre com

presso positiva em toda sua extenso.

As guas provenientes de manancial superficial devem ser submetidas a processo de

filtrao.

Padro de Potabilidade

Devem ser destacados os seguintes pontos contidos na Portaria 2914/2011:

Os responsveis pelo controle da qualidade da gua de sistemas ou solues alternativas

coletivas de abastecimento de gua para consumo humano, supridos por manancial

superficial e subterrneo, devem coletar amostras semestrais da gua bruta, no ponto de

captao, para anlise de acordo com os parmetros exigidos nas legislaes especficas,

com a finalidade de avaliao de risco sade humana.

A gua potvel deve estar em conformidade com padro microbiolgico.

25

Na rede de distribuio, quando forem detectadas amostras com resultado positivo para

coliformes totais, aes corretivas devem ser adotadas e novas amostras devem ser

coletadas em dias imediatamente sucessivos at que revelem resultados satisfatrios.

Nos sistemas de distribuio, as novas amostras devem incluir no mnimo uma recoleta

no ponto onde foi constatado o resultado positivo para coliformes totais e duas amostras

extras, sendo uma montante e outra jusante do local da recoleta.

O resultado negativo para coliformes totais das recoletas no anula o resultado

originalmente positivo no clculo dos percentuais de amostras com resultado positivo.

Quando houver interpretao duvidosa nas reaes tpicas dos ensaios analticos na

determinao de coliformes totais e Escherichia coli, deve-se fazer a recoleta.

A determinao de bactrias heterotrficas deve ser realizada como um dos parmetros

para avaliar a integridade do sistema de distribuio (reservatrio e rede).

Na seleo dos locais para coleta de amostras devem ser priorizadas pontas de rede e

locais que alberguem grupos populacionais de risco sade humana.

Entre os 5% dos valores permitidos de turbidez superiores ao VMP (valor mximo

permitido) estabelecidos na Tabela 5, para gua subterrnea com desinfeco, o limite

mximo para qualquer amostra pontual deve ser de 5,0 uT, assegurado, simultaneamente,

o atendimento ao VMP de 5,0 uT em toda a extenso do sistema de distribuio

(reservatrio e rede).

Entre os 5% das amostras que podem apresentar valores de turbidez superiores ao VMP

estabelecido, o limite mximo para qualquer amostra pontual deve ser menor ou igual a

1,0 uT, para filtrao rpida e menor ou igual a 2,0 uT para filtrao lenta.

Os sistemas ou solues alternativas coletivas de abastecimento de gua supridas por

manancial subterrneo com ausncia de contaminao por Escherichia coli devem

realizar clorao da gua mantendo o residual mnimo do sistema de distribuio

(reservatrio e rede).

Quando o manancial subterrneo apresentar contaminao por Escherichia coli, no

controle do processo de desinfeco da gua, devem ser observados os valores do produto

de concentrao residual de desinfetante na sada do tanque de contato e o tempo de

contato expressos na portaria ou a dose mnima de radiao ultravioleta.

26

A avaliao da contaminao por Escherichia coli no manancial subterrneo deve ser

feita mediante coleta mensal de uma amostra de gua em ponto anterior ao local de

desinfeco.

Na ausncia de tanque de contato, a coleta de amostras de gua para a verificao da

presena/ausncia de coliformes totais em sistemas de abastecimento e solues

alternativas coletivas de abastecimento de guas, supridas por manancial subterrneo,

dever ser realizada em local montante ao primeiro ponto de consumo.

obrigatria a manuteno de, no mnimo, 0,2 mg/L de cloro residual livre ou 2 mg/L de

cloro residual combinado ou de 0,2 mg/L de dixido de cloro em toda a extenso do

sistema de distribuio (reservatrio e rede).

Recomenda-se que, no sistema de distribuio, o pH da gua seja mantido na faixa de 6,0

a 9,5.

Recomenda-se que o teor mximo de cloro residual livre em qualquer ponto do sistema

de abastecimento seja de 2 mg/L.

Alm disso, vale destacar que esta legislao define um padro de turbidez para ps-filtrao

ou pr-desinfeco, como mostrado na Tabela 5.

Tabela 5: Tabela de padro de turbidez para gua ps-filtrao ou pr-desinfeco

Tratamento da gua

Valor Mximo Permitido

Desinfeco (para guas subterrneas)

1,0 uT em 95% das amostras

Filtrao rpida (tratamento completo ou

filtrao direta)


Filtrao lenta


Fonte: Adaptado da Portaria n 2914/2011

Planos de Amostragem

Os responsveis pelo controle da qualidade da gua de sistemas ou solues alternativas

coletivas de abastecimento de gua para consumo humano, supridos por manancial superficial

e subterrneo, devem coletar amostras semestrais da gua bruta, no ponto de captao, para

anlise de acordo com os parmetros exigidos nas legislaes especficas, com a finalidade de

avaliao de risco sade humana. Tambm devem elaborar e submeter para anlise da

27

autoridade municipal de sade pblica, o plano de amostragem de cada sistema e soluo,

respeitando os planos mnimos de amostragem expressos na portaria 2914/2011.

A seguir, encontra-se a Tabela 6 com os principais parmetros analisados em guas para

consumo humano e seus principais Valores Mximos Permitidos - VMP, estipulados pela

Portaria 2914/2011.

Tabela 6: Parmetros da gua potvel e seus VMP estabelecidos na Portaria 2914/2011

Parmetro VMPa

Alumnio 0,2 mg/L

Amnia (NH3) 1,5 mg/L

Cor aparente 15 uHb

Cloreto 250 mg/L

Dureza total 500 mg/L

Ferro 0,3 mg/L

Mangans 0,1 mg/L

Sdio 200 mg/L

Slidos dissolvidos totais 1000 mg/L

Zinco 5 mg/L

Cloro residual livre 5 mg/L

Trihalometanos total 0,1 mg/L

Escherichia coli Ausncia em 100 mL a VMP = Valor Mximo Permitido

b uH = Unidade Hazen (mg PtCo/L)

Fonte: Adaptado da Portaria n 2914/2011

Com relao ao nmero e freqncia de coleta de amostras para mananciais subterrneos,

indica-se: uma amostragem semanal, referente cor, na sada do tratamento e cinco amostras

mensais na rede de distribuio de gua; para o cloro residual, uma amostragem na sada do

tratamento duas vezes por semana, assim como para pH e turbidez; e para os demais

parmetros, uma amostra na sada do tratamento e uma na rede de distribuio, sendo estas

semestrais.

28

3.6.2 Resoluo CONAMA n 396/2008

A CONAMA n 396/2008 dispe sobre a classificao e diretrizes ambientais para o

enquadramento das guas subterrneas. As guas subterrneas so classificadas em seis

classes (especial, 1, 2, 3, 4 e 5) de acordo com as alteraes sofridas pelas aes antrpicas.

Alm disso, estabelece diretrizes para a preveno e controle da poluio das guas

subterrneas. Por fim, define os parmetros de qualidade de gua de acordo com seus usos

preponderantes.


A Resoluo CONAMA n 375/2005, atualmente somente dispe sobre a classificao dos

corpos de gua e diretrizes ambientais para o seu enquadramento. Desde 2011, com a

implantao da Resoluo CONAMA n 430, a CONAMA 357 deixou de estabelecer as

condies e padres de lanamento de efluentes.

Assim, a Resoluo CONAMA 357 classifica as guas superficiais em: guas doces (classes

especial, 1, 2, 3 e 4), salobras (classes especial, 1, 2, 3), ou salinas (classes especial, 1, 2, 3),

de acordo com a qualidade requerida para seus usos preponderantes.

Dessa forma, a legislao define, para cada uma das 13 classes descritas acima, limites para

parmetros fsico-qumicos e microbiolgicos que determinam a sua qualidade, alm de

estabelecer as diretrizes para o enquadramento de corpos dgua.

Nas bacias hidrogrficas em que a condio de qualidade dos corpos de gua esteja em

desacordo com os usos preponderantes pretendidos, devero ser estabelecidas metas

obrigatrias, intermedirias e finais, de melhoria da qualidade da gua para efetivao dos

respectivos enquadramentos, excetuados nos parmetros que excedam aos limites devido s

condies naturais. Especificamente com relao a efluentes domsticos, para se alcanar o

enquadramento, o ideal o tratamento dos mesmos.


A Resoluo CONAMA n 430/2011 tem por objetivo definir critrios para lanamento de

efluentes e estabelece condies, parmetros, padres e diretrizes para a gesto do lanamento

de efluentes em corpos receptores.

Inicialmente a legislao classifica os efluentes como: 1) efluentes domsticos; e 2) efluentes

de qualquer outra fonte poluidora. Essa classificao permite estabelecimento de valores

29

mximos e/ou eficincias mnimas exigidos levando-se em considerao os diferentes

potenciais poluidores que cada um deles oferece. No caso do parmetro DBO, sua

concentrao final limite para lanamento no caso de esgoto domstico de 120 mg/L, sendo

que deve ser mantida uma eficincia mnima de remoo de 60% para o mesmo parmetro.

Esta ressalva contempla efluentes que possuam altas concentraes de DBO e que, mesmo

passando por tratamento, no alcanam a concentrao de 120 mg/L.

Por se tratar de uma resoluo federal, muitas vezes os parmetros e caractersticas

estabelecidas se tornam pouco restritivos, j que o pas possui vasta extenso territorial e

caractersticas distintas, como populao, economia, clima, entre outros fatores, que devem

ser levados em conta. Assim, alguns estados brasileiros adotam legislaes estaduais para

lanamento de efluentes mais restritivas. No caso do estado de Minas Gerais, esta a

Deliberao Normativa Conjunta COPAM/CERH 01/2008.

3.6.5 Deliberao Normativa Conjunta COPAM CERH 01/2008

Essa legislao estadual, alm de classificar os corpos dgua superficiais em geral e dar

diretrizes ambientais para o seu enquadramento, estabelece as condies e padres de

lanamento de efluentes, assim como era a Resoluo CONAMA 357/2005 antes da

implantao da CONAMA 430/2011, na esfera federal.

A COPAM CERH 01/2008 ser utilizada no presente trabalho como referncia e, portanto,

limites para alguns parmetros que estabelecem o padro de lanamento de efluentes,

abordados por ela sero destacados a seguir:

pH entre 6,0 a 9,0;

Temperatura: inferior a 40C, sendo que a variao de temperatura do corpo receptor no

dever exceder a 3C no limite da zona de mistura, desde que no comprometa os usos

previstos para o corpo dgua;

Materiais sedimentveis: at 1 mL/L em teste de 1 hora em cone Imhoff. Para o

lanamento em lagos e lagoas, cuja velocidade de circulao seja praticamente nula, os

materiais sedimentveis devero estar virtualmente ausentes;

Regime de lanamento com vazo mxima de at 1,5 vezes a vazo mdia do perodo de

atividade diria do agente poluidor, exceto nos casos permitidos pela autoridade

competente;

leos e graxas:

30

a) leos minerais: at 20mg/L;

b) leos vegetais e gorduras animais: at 50mg/L.

Ausncia de materiais flutuantes;

DBO at 60 mg/L ou tratamento com eficincia de reduo de DBO em no mnimo 60%

e mdia anual igual ou superior a 70% para sistemas de esgotos sanitrios.

DQO at 180 mg/L ou tratamento com eficincia de reduo de DQO em no mnimo 55%

e mdia anual igual ou superior a 65% para sistemas de esgotos sanitrios;

Slidos em suspenso totais at 100 mg/L, sendo 150 mg/L nos casos de lagoas de

estabilizao.

Conhecendo os padres de lanamento, percebe-se claramente a diferena de restrio em

relao ao parmetro DBO entre a legislao federal e a estadual. Para atender a legislao do

estado de Minas Gerais, pode-se lanar no corpo receptor um efluente de sistemas de

esgotamento sanitrio com at 60 mg/L e segundo a legislao federal, esta concentrao

poderia ser de at 120 mg/L.

31

4. MATERIAIS E MTODOS

4.1 Sistema de Abastecimento de gua

4.1.1 Caracterizao das fontes de abastecimento

Para a caracterizao das fontes de abastecimento de gua, inicialmente realizou-se um

levantamento da localizao dos poos e nascentes que abastecem as sete comunidades rurais

atravs do uso do GPS map 76CS x Garmin, de fotografias dos locais e de informaes

fornecidas pela populao. Na Tabela 7 sero mostradas as coordenadas geogrficas de cada

ponto e sua respectiva altitude, alm do tipo de fonte utilizada.

Tabela 7: Coordenadas geogrficas de cada poo/nascente e tipo de fonte

Numerao

das

amostras

Distrito Latitude Longitude Altitude Tipo de

Fonte

1 Fortaleza 215756,3 S 432909,0 W 606 m

Poo

artesiano

2 Vila Klabin 215640,1 S 432628,4 W 528 m Nascente

3 Vila So

Francisco 215430,5 S 432311,4 W 460 m

Poo

artesiano

4 Sobragy 215750,6 S 432221,4 W 451 m

Poo

artesiano

5 Trs Ilhas 220337,9 S 432623,2 W 385 m Nascente

6 Porto das

Flores 220455,0 S 433331,3 W 392 m

Poo

artesiano

7 So Jos das

Trs Ilhas 220152,5 S 432902,2 W 603 m

Poo

artesiano

Nas Figuras 8a, 8b, 8c, 8d e 8e, so mostradas as imagens dos poos utilizados em cinco

distritos. Como apresentado na Tabela 7, os distritos de Trs Ilhas e Vila Klabin so

abastecidos por nascentes espalhadas na regio e de difcil acesso, o que dificultou o acesso

aos locais para posterior registro. Sendo assim so mostradas apenas cinco das sete fontes de

abastecimento de gua utilizadas na zona rural do municpio de Belmiro Braga.

32

a) Fortaleza

b) Porto das Flores

c) So Jos das Trs Ilhas

d) Sobragy

e) Vila So Francisco

Figura 8: Poos utilizados para o abastecimento da populao rural do municpio de

Belmiro Braga Fonte: Acervo pessoal

33

A localizao das sete fontes nos distritos mostrada na Figura 9. Como pode-se perceber, os

distritos de Porto das Flores e Trs Ilhas esto localizados na divisa entre o estado de Minas

Gerais e Rio de Janeiro.

Figura 9: Localizao dos sete distritos do municpio de Belmiro Braga

Fonte: Google Earth (2014)

Nos sete distritos, o abastecimento de gua ocorre de forma semelhante. Em cinco das sete

comunidades, a gua captada em mananciais subterrneos atravs de bombeamento, sendo

transportada para um reservatrio, onde ocorre distribuio da gua atravs das redes de

abastecimento. Nos distritos de Vila Klabin e Trs Ilhas, a reservao e distribuio da gua

ocorrem da mesma forma, porm utilizam-se nascentes como mananciais. Nestas duas

comunidades, assim que a gua das nascentes chega superfcie, esta captada e levada at o

reservatrio de distribuio.

4.1.2 Planejamento experimental

Realizaram-se duas campanhas de amostragem nos dias 21 de abril e 20 de maio do ano de

2014, todas iniciadas s 8 h da manh. Devido s grandes distncias entre os sete locais de

amostragens, realizou-se o transporte de carro com tempo entre as coletas de

aproximadamente 30 min. A rota para a coleta das amostras iniciou-se na comunidade de So

Jos das Trs Ilhas, seguindo por Fortaleza, Vila Klabin, Vila So Francisco, Sobragy, Trs

Ilhas, Porto das Flores, sendo que a ltima amostra foi coletada na localidade de onde a rota

34

comeou. A distncia total percorrida em cada campanha de amostragem chegou a

aproximadamente 70 km.

As coletas das amostras foram do tipo simples, feitas em torneiras ligadas diretamente rede

coletiva de distribuio de gua, sendo assim localizadas aps os reservatrios de cada

localidade, porm antecedendo a chegada at as residncias. Utilizaram-se garrafas PET de

510 mL limpas e estas foram numeradas em 1, 2, 3, 4, 5, 6 e 7, correspondendo,

respectivamente, s fontes dos distritos de Fortaleza, Vila Klabin, Vila So Francisco,

Sobragy, Trs Ilhas, Porto das Flores e So Jos das Trs Ilhas. Posteriormente cada amostra

foi preservada em isopor com gelo e levadas para anlise no dia seguinte coleta no

Laboratrio de Mecnica dos Fluidos da Faculdade de Engenharia da UFJF. As etapas de

amostragem e preservao de amostras seguiram as especificaes da NBR 9898/1987, que

determina para cada parmetro a ser analisado o tipo de frasco, volume mnimo, o tipo de

amostra, a preservao e o prazo de anlise.

4.1.3 Anlise das amostras

Os parmetros analisados foram: pH, cor, turbidez, condutividade eltrica, slidos dissolvidos

totais (SDT) e salinidade. No caso da cor, esta pode ser dividida em cor verdadeira,

proveniente das partculas dissolvidas na mesma, e em cor aparente, que influenciada pela

presena de slidos suspensos. No presente estudo, a cor avaliada faz referncia cor

aparente, pois esta a analisada pelo medidor de cor Alfakit. O pH, condutividade, salinidade

e SDT foram medidos atravs da Sonda Multiparmetro Hanna HI9828, enquanto que para a

turbidez, utilizou-se o turbidmetro DLT-WV Del Lab. Para realizao das medies, todos os

aparelhos foram calibrados com o objetivo de diminuir os erros gerados. As unidades para

cada parmetro so mostradas a seguir, na Tabela 8.

35

Tabela 8: Parmetros e respectivas unidades utilizadas

Parmetro Unidade

pH -

Cor mg PtCo/La

Turbidez uTb

Condutividade eltrica S/cm

SDT ppm ou mg/L

Salinidade %

a Unidades Hazen

b Unidades de Turbidez

Para a obteno dos valores mdios encontrados para pH, condutividade eltrica, salinidade e

slidos dissolvidos totais anotaram-se trs valores mostrados na tela do aparelho, sendo estas

anotaes espaadas em 30 segundos. Posteriormente, calculou-se a mdia aritmtica entre os

trs valores anotados e seu respectivo desvio padro.

J para a turbidez realizou-se este procedimento trs vezes, anotando os valores gerados pelo

aparelho e realizando tambm o clculo da mdia aritmtica entre os trs valores e do desvio

padro.

A anlise da cor seguiu o mesmo procedimento da turbidez, porm s foram realizadas apenas

duas repeties na primeira amostragem e uma leitura na segunda amostragem, devido a

problemas com o aparelho.

4.2 Sistema de Esgotamento Sanitrio

4.2.1 Caracterizao do local de estudo

Inicialmente, para a proposio de um sistema de tratamento de esgoto de cada distrito, foram

levantados dados sobre a populao residente, a disponibilidade de rea, a presena ou

ausncia de rede de coleta de esgoto e o corpo receptor em cada localidade que atualmente

recebe os esgotos sem tratamento. Na Tabela 9 so destacadas as caractersticas anteriormente

citadas.

Dentre os sete distritos do municpio, apenas o distrito de Trs Ilhas j possui um sistema de

fossa sptica para tratar os esgotos das dez famlias residentes na rea. Sendo assim, foram

propostos apenas seis sistemas.

36

Tabela 9: Principais caractersticas dos distritos

Distritos Populao Mdia

(habitantes) Presena de Rede Corpo Receptor

Fortaleza 160 Sim Crrego para o

Rio Paraibuna

Porto das Flores 295 Sim Rio Preto

So Jos das Trs Ilhas 206 Sim Crrego para o

Rio Preto

Sobragy 279 Sim Rio Paraibuna

Vila Klabin 189 Sim Crrego para o

Rio Paraibuna

Vila So Francisco 214 Sim Rio do Peixe

Fonte: Secretaria de Sade de Belmiro Braga

Devido baixa densidade populacional do municpio, a quantidade de rea disponvel para

implantao dos sistemas grande em todas as comunidades. A seguir, nas Figuras 10a, 10b,

10c, 10d, 10e e 10f so mostrados os pontos de lanamento de esgoto domstico nos corpos

dgua de cada distrito.

37

a) Fortaleza

b) Porto das Flores

c) So Jos das Trs Ilhas

d) Sobragy

e) Vila Klabin

f) Vila So Francisco

Figura 10: Locais de lanamento do esgoto domstico em cada distrito

Fonte: Acervo pessoal

Ressalta-se que conforme pode ser observado nas Figuras 10b e 10d, as residncias prximas

ao rio lanam seus esgotos diretamente no corpos dgua e as residncias mais afastadas

lanam na rede coletora.

38

Aps conhecer algumas caractersticas, foram escolhidos os sistemas simplificados ideais para

cada comunidade, para o posterior clculo de dimensionamento para cada sistema e estimativa

de custos e rea requerida de acordo com a Tabela 4, citada na reviso bibliogrfica.

4.2.2 Dimensionamento dos sistemas simplificados

Por simplificao, foram dimensionados apenas dois fluxogramas para todos os distritos. Nos

distritos com mais de 250 habitantes (Porto das Flores e Sobragy) adotou-se o sistema

composto pelo tratamento preliminar, reator UASB e lagoa de polimento. Para os demais

distritos, com menos de 250 habitantes, dimensionou-se o sistema com tanque sptico

associado ao filtro anaerbio.

Esses fluxogramas foram adotados no em funo exclusivamente de melhor desempenho e

sim, levando-se em considerao caractersticas prprias do local como disponibilidade de

rea e preocupao com a maior simplicidade operacional possvel por se tratar de uma rea

rural

A seguir, na Tabela 10, so mostrados os principais parmetros utilizados para os clculos. No

caso do parmetro vazo per capita de gua, adotou-se o valor sugerido por Von Sperling

(2005) para comunidades rurais.

Tabela 10: Principais parmetros utilizados para os dimensionamentos

Parmetro Unidade Valor

QPC vazo per capita L/(hab.d) 140*

R coeficiente de retorno esgoto/gua 0,8*

K1 coeficiente do dia de maior consumo 1,2*

K2 coeficiente da hora de maior consumo 1,5*

K3 coeficiente da hora de menor consumo 0,5*

ndice de atendimento % 100

* valores adotados segundo Von Sperling (2005)

Devido taxa negativa de crescimento populacional do municpio (-0,1% segundo dados do

Censo 2010 IBGE), sero mantidos os mesmos valores de populao para incio e fim de

projeto. Todos os clculos foram realizados segundo as definies de Jordo e Pessa (2011).

39

5. RESULTADOS E DISCUSSES

5.1 Sistema de Abastecimento de gua

5.1.1 Avaliao do sistema de abastecimento de gua

De acordo com as definies da Portaria n 2914/2011, a forma de abastecimento das

comunidades rurais do municpio de Belmiro Braga no pode ser classificada como soluo

alternativa coletiva de abastecimento de gua para consumo humano, j que os distritos

possuem rede de distribuio de gua. Sendo assim, a distribuio de gua populao das

comunidades rurais ocorre de forma irregular, j que esta no passa por nenhum processo de

desinfeco ou clorao, que o tratamento mnimo exigido pela Portaria 2914/2011 para o

sistema de abastecimento de gua.

A Portaria 2914/2011 tambm estabelece que, para que se realize a desinfeco da gua

atravs da clorao e se obtenha o tempo de

universidade federal de juiz de fora - ufjf.brŠssa... · 9.1.5 tanque séptico e filtro anaeróbio...

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