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Sistemas de Tratamento de Esgoto: conheça mais!

A cidade de Belém, apesar de sua grandiosidade geodemográfica e de seu desenvolvimento sócio econômico, não dispõe de um serviço de saneamento básico adequado e satisfatório na quase totalidade de suas regiões periféricas. A maioria das áreas periféricas do município de Belém do Pará apresenta deficiências quanto aos elementos básicos de saneamento, especialmente quanto aos sistemas de esgotamento sanitário (PDB, 1993). Pesquisas demonstram que ao longo de décadas as águas do Rio Guamá vem sofrendo contaminação, principalmente de origem fecal, oriunda do lançamento direto de dejetos no seu curso ou no de seus tributários. Pelo fato da água do rio sofrer mistura com a dos Lagos Água Preta e Bolonha, onde os índices sofrem decréscimo por efeito de diluição, antes de chegar às estações de tratamento locais, a contaminação observada não chega, ainda, a prejudicar a água de abastecimento de Belém. A avaliação foi realizada através da análise e interpretação de estudos efetuados por JESUS & PARANHOS (2003), COSANPA (2002), MOREIRA (2001) e BRAZ (1997), no rio Guamá, em um ponto comum a todos os trabalhos, localizado próximo a sua foz e em frente ao Sistema de Captação de Água Bruta do Complexo Hídrico do Utinga. No entanto, a carência de tratamento de esgoto sanitário aliada ao crescimento populacional tem comprometido os recursos hídricos do sistema idrográfico da cidade de Belém, que apesar de abundantes vem gradativamente sofrendo os efeitos da carga poluente neles lançada. Atualmente, o serviço de coleta de esgoto na cidade de Belém é oferecido para um pequeno número de moradores. Grande parte das edificações possui o seu próprio sistema individual. O grande problema é que na maioria das vezes este sistema não é eficiente. A predominância é por sistemas simples, como tanque séptico seguido de sumidouro, que em alguns casos possuem erros graves em sua execução e projeto. Outros ainda adotam práticas ilegais, como jogar o esgoto na rede pluvial ou até mesmo diretamente nos recursos hídricos, piorando ainda mais a situação. Associando um grande número de moradores com sistemas de tratamento deficientes, tem-se por consequência uma grande carga de poluentes inseridas de forma inadequada no meio ambiente.

O tratamento dos esgotos sanitários em Fossas Sépticas e Filtros Anaeróbios, em áreas sem rede de esgoto, podem oferecer níveis adequados de serviço para a disposição de excretas em pequenas comunidades. Partindo deste contexto, verifica-se a necessidade de projetar um sistema de tratamento de esgoto sanitário, com alta eficiência e viável economicamente ao poder público municipal.


SANEAMENTO BÁSICO


A Lei nº 11.445 / 07 – Diretrizes Nacionais para o Saneamento Básico define o Saneamento Básico como serviços de abastecimento de água potável, de limpeza urbana e manejos de resíduos, de esgotamento sanitário e de drenagem e manejo de águas pluviais. Com o advento da aprovação dessa Lei, o setor de saneamento passou a ter um marco legal e contar com novas perspectivas de investimento por parte do Governo Federal, baseado em princípios da eficiência e sustentabilidade econômica, controle social, segurança, qualidade e regularidade, visando fundamentalmente a universalização dos serviços, de modo a desenvolver nos municípios o Plano Municipal de Saneamento Básico - PMSB. O saneamento é entendido, segundo Rezende & Heller (2002, p. 15), sobretudo “como ação de saúde pública, o têm na conta de dever do Estado e direito do cidadão, pugnado pela universalização do atendimento, pelo direito ao serviço de qualidade, com participação e controle social”. No Brasil, o desenvolvimento das ações de saneamento, historicamente, esteve vinculado aos aspectos econômicos, interesses dominantes, os quais foram os principais determinantes do caráter das ações coletivas, ou seja, não considerando de fato a superação das carências sociais do país. Isto determinou a exclusão de diversos segmentos da sociedade das políticas de saneamento, as quais predominaram nas áreas de interesse econômico. Assim, os investimentos prioritários no setor foram em abastecimento de água, em detrimento das ações menos lucrativas, o que fragmentou a visão do saneamento, se manifestando também institucionalmente em uma precária interação entre governos estaduais e os municípios (Rezende e Heller, 2002). Segundo Pereira (2003), o número expressivo de municípios que não dispõem de coleta e tratamento de esgotos ocorre em razão de o saneamento não ser encarado como prioridade e, portanto, faltar política eficaz para direcionar as ações nesse setor. Isso faz com que os programas de saneamento acabem tendo 24 caráter individual e localizado em municípios específicos, sendo que algumas questões político-partidário-administrativas dificultam a formulação de política única de implantação de infra-estrutura sanitária nos municípios brasileiros, o que naturalmente, prejudica a obtenção de recursos para esse tipo de investimento.

De 1960 para 2010, a porcentagem de domicílios urbanos atendidos pela rede de distribuição de água e pela coleta de esgotos cresceu mais do que o dobro. Apesar do crescimento da cobertura dos serviços de água e esgoto, ainda persistem populações não atendidas, principalmente as de baixa renda, habitantes das periferias das grandes cidades, nos municípios menores e, nas áreas rurais. Instalados precariamente, estes brasileiros reivindicam infra-estrutura urbana e acesso aos serviços. Mas, dezenas de intervenções mal sucedidas já demonstraram que a previsão de infra-estrutura urbana nesta área, quando possível, é tarefa complexa, exigindo ação integrada do poder público, sem a qual o fracasso é certo. É aí que salta aos olhos a precariedade de um modelo de gestão do saneamento ambiental - água e esgoto - que se aparta do poder local responsável pela gestão do espaço urbano e praticamente inviabiliza as intervenções integradas de urbanização nas áreas onde mora a população pobre que fica condenada ao estigma da inviabilidade técnica e econômica de atendimento pelas concessionárias.


SAÚDE E SANEAMENTO


Sanear quer dizer tornar são, sadio, saudável. Pode-se concluir, portanto, que Saneamento equivale à saúde. Entretanto, a saúde que o Saneamento proporciona difere daquela que se procura nos hospitais e nas chamadas casas de saúde. É que para esses estabelecimentos são encaminhadas as pessoas que já estão efetivamente doentes ou, no mínimo, presumem que estejam. Ao contrário, o Saneamento promove a saúde pública preventiva, reduzindo a necessidade de procura aos hospitais e postos de saúde, porque elimina a chance de contágio por diversas moléstias. Isto significa dizer que, onde há Saneamento, são maiores as possibilidades de uma vida mais saudável e os índices de mortalidade principalmente infantil permanecem nos mais baixos patamares.

O conceito de Promoção de Saúde proposto pela Organização Mundial de Saúde (OMS), desde a Conferência de Ottawa, em 1986, é visto como o princípio orientador das ações de saúde em todo o mundo. Assim sendo, parte-se do 28 pressuposto de que um dos mais importantes fatores determinantes da saúde são as condições ambientais.


SISTEMAS DE ESGOTO SANITÁRIO


O surgimento dos sistemas de tratamento ocorre como resultado da evolução humana. Segundo JORDÃO e PESSOA (1995) a água tem sido o fator primordial na fixação do Homem e formação de novas comunidades. O ser humano sempre buscou fixar-se em regiões onde possa saciar suas necessidades mais elementares: alimento, água e calor. Dessa incansável busca de nossos ancestrais chega-se a situação atual: densidades populacionais elevadas, sempre próximas a rios e nascentes. Segundo a NBR 9648 (1986), esgoto sanitário é o despejo líquido constituído de esgotos doméstico e industrial, água de infiltração e a contribuição pluvial parasitária. Ainda segundo a mesma norma, esgoto doméstico é o despejo líquido resultante do uso da água para higiene e necessidades fisiológicas humanas; esgoto industrial é o despejo líquido resultante dos processos industriais, respeitados os padrões de lançamento estabelecidos; água de infiltração é toda água proveniente do subsolo, indesejável ao sistema separador e que penetra nas canalizações; contribuição pluvial parasitária é a parcela do deflúvio superficial inevitavelmente absorvida pela rede de esgoto sanitário. A disposição adequada dos esgotos é essencial à proteção da saúde pública. São inúmeras as doenças que podem ser transmitidas por uma disposição inadequada (NUVOLARI, 2003). Segundo Fagundes (2003), cada dólar investido em saneamento, principalmente em coleta e tratamento de esgotos sanitários, pode significar uma economia de até 100 dólares gastos com saúde. Dessa forma, 29 conclui-se que o tratamento de esgoto é fundamental para a melhoria da qualidade de vida de todos. O objetivo dos sistemas de tratamento é de controlar a poluição e a contaminação que são produzidas nos corpos receptores dos resíduos líquidos localizados nos esgotos sanitários, águas pluviais e despejos industriais (ANVISA, 2002). O desenvolvimento de sistemas de tratamento de esgotos simples e econômicos é indispensável para melhorar as condições de saneamento no Brasil, sendo que estes sistemas devam ser de fácil operação e manutenção e devem dispensar equipamentos sofisticados. O processo anaeróbio já se tornou tradicional para tratamento de esgotos de pequenas populações (até 500 habitantes). Este é constituído por fossas sépticas seguida de filtro anaeróbio e sumidouro, que são simples e de baixo custo do ponto de vista operacional e construtivo (EMBRAPA, 2010).


COMPOSIÇÃO DOS ESGOTOS SANITÁRIOS


O esgoto fresco é cinza, turvo e com pouco, mas desagradável, odor. Contém muitos sólidos flutuantes: grandes (fezes, plásticos, pedaços de pano, pedaços de madeira), pequenos (papéis, grãos, etc.) e microscópicos (coloidal) (Ávila, 2005). Em climas quentes, o esgoto perde rapidamente o oxigênio dissolvido, tornando-se séptico. Este tem um odor mais forte, devido à presença de gás sulfídrico. Segundo Mara e Silva (1979), somente 0,1% do esgoto é constituído de sólidos. O restante (99,9%) é composto de água conforme mostrado na figura 2.1.


Os sólidos totais no esgoto podem ser definidos como a matéria sólida que permanece como resíduo após a evaporação a 103ºC. Quando este resíduo é calcinado a 550ºC, as substâncias orgânicas se volatilizam (sólidos voláteis) e as minerais permanecem em forma de cinza (sólidos fixos). Os sólidos voláteis representam uma estimativa da matéria orgânica, enquanto os sólidos fixos representam a matéria inorgânica. Apesar de representar apenas 0,1% do esgoto, o teor de matéria sólida é a mais importante característica física para o dimensionamento e controle de operações de unidades de tratamento (ÁVILA, 2005). Segundo JORDÃO E PESSÔA, (1995) a fração orgânica (volátil) dos sólidos é composta de proteínas, carboidratos e gorduras. Esses componentes, particularmente os dois primeiros, servem como excelente alimento para as bactérias. Esses organismos microscópicos são largamente explorados nos tratamentos biológicos dos esgotos. Portanto são as bactérias que “tratam” o esgoto, através de sua alimentação. Esta alimentação remove o substrato (poluente) da água residuária. Como poderá ser verificada adiante a degradação da matéria orgânica obedece a uma cinética química de primeira ordem (normalmente).


CARACTERISTICAS DOS ESGOTOS


Os esgotos sanitários variam no espaço, em função de diversas variáveis desde o clima até hábitos culturais. Por outro lado, variam também ao longo do tempo, o que torna complexa sua caracterização. METCALF & EDDY (1991) classificam os esgotos em forte, médio e fraco.

Em termos de vazão, pode-se afirmar que os esgotos estão sujeitos às mesmas variações relativas ao consumo de água, variando de região para região, dependendo principalmente do poder aquisitivo da população. Apenas a título de referência, pode-se considerar a contribuição típica de 160 L/habitante.dia, referente ao consumo “per capita” de água de 200 L/habitante.dia e um coeficiente de retorno água/esgoto igual a 0,8. Para a determinação das vazões máximas de esgotos, costuma-se introduzir os coeficientes k1 = 1,2 (relativo ao dia de maior produção) e k2 = 1,5 (relativo à hora de maior produção de esgotos). Consequentemente, a vazão de esgotos do dia e hora de maior produção é 1,8 vezes, ou praticamente o dobro da vazão média diária. Deve ser lembrado que as características dos esgotos são afetadas também pela infiltração de água subterrânea na rede coletora e pela possível presença de contribuições específicas, como indústrias com efluentes líquidos ligados à rede pública de coleta de esgotos.

Os esgotos sanitários possuem excesso de nitrogênio e fósforo. Isto faz com que, ao ser submetido a tratamento biológico, haverá incorporação desses macronutrientes nas células que tomam parte do sistema, mas o excesso deverá ser ainda grande. Esta é uma importante preocupação em termos de tratamento de esgotos, exigindo tratamento avançado quando se tem lançamento em situações mais restritivas, sobretudo em represas utilizadas para o abastecimento público de água potável, onde o problema da eutrofização poderá ter consequências drásticas.


CLASSIFICAÇÃO DO ESGOTO


De acordo com a sua origem os esgotos poderão ser classificados em esgotos domésticos, esgotos industriais, esgotos sanitários e esgotos pluviais. A NBR 9648 de 1986 apresenta as seguintes definições:

Esgoto doméstico: despejo líquido resultante do uso da água para a higiene e necessidades fisiológicas humanas.

Esgoto industrial: despejo líquido resultante dos processos industriais, respeitados os padrões de lançamento estabelecidos.

Esgoto pluvial: são os esgotos provenientes das águas de chuva.

Esgoto sanitário: despejo líquido constituído de esgotos domésticos e industriais água de infiltração e a contribuição pluvial parasitária. (NBR 7229- 1993).

A vazão de esgoto doméstico pode ser calculada em função da quota per capta de abastecimento de água, pois as contribuições de esgotos dependem fundamentalmente do sistema de abastecimento de água e existe uma correlação entre a quota per capta de abastecimento de água e a produção de esgotos. Esta relação é chamada de coeficiente de retorno (C), que apresenta uma variação entre 0,5 e 0,9, dependendo das condições locais. A Norma (NBR 9649 – 1986) recomenda o valor de 0,8 na falta de valores obtidos em campo. O esgoto doméstico é constituído de uma elevada percentagem de água (99,9 %) e uma parcela mínima de impurezas que lhes confere características bastante acentuadas, decorrentes de alterações que ocorrem com o passar do tempo (decomposição), e por isto, se não receberem um tratamento sanitário adequado causarão a poluição das águas (Silveira e Tucci (1998).

A utilização da água para fins de abastecimento público origina os esgotos que deverão ter um recolhimento e uma adequada destinação, para não causar a poluição do solo, a contaminação das águas superficiais e subterrâneas e para não escoarem a céu aberto proporcionando a propagação de doenças. O esgoto industrial normalmente é intermitente e a sua composição depende principalmente do tipo e do porte da indústria, bem como da existência de pré- tratamento. A vazão dos esgotos industriais é em função de uma série de fatores entre os quais pode-se citar: existência de condições particulares de abastecimento de água, regime de trabalho da indústria e existência de pré-tratamento e regularização. Os esgotos industriais podem ser recebidos na rede coletora de esgotos domésticos, entretanto, alguns cuidados devem ser tomados no que se refere principalmente a sua qualidade e a sua quantidade. Com relação a sua qualidade deverá ser analisada principalmente a necessidade de um pré-tratamento, para que o esgoto industrial não seja lançado in natura na rede coletora. O pré-tratamento em princípio deverá ser exigido quando o esgoto industrial apresentar caracteristicas nocivas.


TIPOS DE TRATAMENTO DE ESGOTOS SANITÁRIOS


As soluções para o tratamento de esgoto sanitário podem ser individuais ou coletivas.


1. SISTEMAS INDIVIDUAIS

Sistemas adotados para atendimento unifamiliar consistem no lançamento dos esgotos domésticos gerados em uma unidade habitacional, usualmente em fossa séptica, seguida de dispositivo de infiltração no solo (sumidouro, irrigação subsuperficial). Tais sistemas podem funcionar satisfatória e economicamente se as habitações forem esparsas (grandes lotes com elevada porcentagem de área livre e/ou em meio rural), se o solo apresentar boas condições de infiltração e, ainda, se o nível de água subterrânea encontrar-se a uma profundidade adequada, de forma a evitar o risco de contaminação por microrganismos transmissores de doenças (FUNASA, 2004).

A ação de saneamento executada por meio de soluções individuais não constitui serviço público, desde que o usuário não dependa de terceiros para operar os serviços, e as ações e os serviços de saneamento básico de responsabilidade privada, incluindo o manejo de resíduos de responsabilidade do gerador.


2. SISTEMAS COLETIVOS


À medida que a população cresce, aumentando a ocupação de terras (maior concentração demográfica), as soluções individuais passam a apresentar dificuldades cada vez maiores para a sua aplicação. A área requerida para a infiltração torna-se demasiadamente elevada, às vezes, maior que a área disponível. Os sistemas coletivos passam a ser os mais indicados como solução para maiores populações. Os sistemas coletivos consistem em canalizações que recebem o lançamento dos esgotos, transportando-os ao seu destino final, de forma sanitariamente adequada.

Em áreas urbanas, a solução coletiva mais indicada para a coleta dos esgotos pode ter as seguintes variantes:

- Sistema unitário ou combinado: Os esgotos sanitários e as águas da chuva são conduzidos ao seu destino final, dentro da mesma canalização. Tal sistema não tem sido utilizado no Brasil, devido aos seguintes inconvenientes (ALOCHIO, Luiz Henrique, 2007): Grandes dimensões das canalizações; Custos iniciais elevados; Riscos de refluxo do esgoto sanitário para o interior das residências, por ocasião das cheias; e As estações de tratamento não podem ser dimensionadas para tratar toda a vazão que é gerada no período de chuvas.

- Sistema separador: Os esgotos sanitários e as águas da chuva são conduzidos ao seu destino final, em canalizações separadas, de forma Convencional e/ou pelo sistema Condominial.




Veja o estudo completo na fonte: http://www.unama.br/graduacao/engenharia-civil/tccs/2011/SISTEMA%20INDIVIDUAL%20DE%20TRATAMENTO%20DE%20ESGOTO.pdf

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