Estudo de Caso Saneamento Descentralizado SP Alternativa para Areas Carentes

UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO CAMILA LAÍS SILVA FERNANDA COLUCCI YARSHELL MARIA HELENA FERRARI DO Ó Estudo de caso saneamento descentralizado como alternativa para áreas carentes de saneamento em São Paulo São Paulo 2022 CAMILA LAÍS SILVA FERNANDA COLUCCI YARSHELL MARIA HELENA FERRARI DO Ó Estudo de caso saneamento descentralizado como alternativa para áreas carentes de saneamento em São Paulo Projeto de Formatura apresentado à Escola Politécnica da Universidade de São Paulo no âmbito do Curso de Engenharia Ambiental Orientador Prof Ronan Cleber Contrera São Paulo 2022 AGRADECIMENTOS Ao professor Ronan pela orientação e parceria Obrigada pela sua dedicação em nos guiar em momentos de dúvida Gostaríamos de agradecer primeiramente a nossas famílias que estiveram ao nosso lado durante todo esse trabalho sempre com apoio compreensão e principalmente paciência Não teria sido possível sequer entrar na Universidade sem a estrutura oferecida desde cedo para que pudéssemos ter uma educação de qualidade e portas abertas para escolhermos nossas carreiras Não podemos deixar de mencionar o Centro Acadêmico de Engenharia Ambiental Esses lugares se tornaram nossas segundas famílias e nos acolheram e nos deram suporte durante toda a faculdade Agradecemos a Escola Politécnica da Universidade de São Paulo e aos professores que fizeram parte da nossa jornada Agradecemos a nossa banca avaliadora e as contribuições realizadas na apresentação do primeiro semestre deste trabalho Enfim todos que contribuíram de forma direta ou indireta para essa jornada nossos sinceros agradecimentos SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO 8 2 OBJETIVOS 9 21 Objetivo Geral 9 22 Objetivos Específicos 9 3 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 10 31 Lei Federal do Saneamento Básico 10 32 Poluição Urbana e a Recursos Hídricos 1 3 323 Improdutividade e Impactos econômicos 14 33 Benefícios econômicos e sociais da expansão do saneamento e projeção de valorização ambiental e urbana 15 34 Saneamento em São Paulo 16 35Saneamento Ecológico 17 36 Tecnologias descentralizada s em saneamento 1 7 361 Fossas sépticas e fossas sépticas biodigestoras FSB 18 362 Wetland Francesa 19 363 Biodigestores 2 3 364 Banheiro seco compostável 2 4 365 Fossa verde ou Bacia de Evapotranspiração 2 5 4 CARACTERIZAÇÃO DA ÁREA DE ESTUDO 2 8 41 Descrição do local escolhido 29 411 Problemática cultivo de horta próximo ao esgoto a céu aberto 3 0 42 Descrição da área 3 2 43 Clima e Precipitação 3 3 44 Hidrografia 3 3 45 Geologia 3 3 5 REPLICABILIDADE E RELEVÂNCIA DO ESTUDO 3 4 6 METODOLOGIA 3 5 7 MATRIZ DE DECISÃO DO PROJETO 3 6 8 DIMENSIONAMENTO DO PRÉ TRATAMENTO 4 2 81 Projeção populacional 4 2 82 Vazões 4 2 83 Dimensionamento do gradeamento 4 3 9 DIMENSIONAMENTO DA WETLAND FRANC ESA 4 6 1 0 VIABILIDADE ECONÔMICA 5 4 11 DESTINAÇÃO DO EFLUENTE FINAL 57 111 Vazão doméstica 58 112 Carga orgânica 58 113 Volume das caixas de esgoto 59 CONCLUSÃO 6 0 REFERÊNCI A S 6 1 LISTAS DE FIGURAS Figura 1 Ilustração de uma fossa séptica biodigestor 19 Figura 2 Registro aéreo do wetland vertical 21 Figura 3 Perfil lateral do funcionamento dos estágios da Wetland Francês 2 2 Figura 4 Esquema longitudinal do funcionamento da Wetland Francês 2 3 Figura 5 Detalhes da composição e construção de um biodigestor 2 4 Figura 6 Funcionamento de um banheiro seco compostável 2 5 Figura 7 Fossa verde de comunidade em Blumenau 2 6 Figura 8 Rua de terra e moradias precárias 29 Figura 9 Carência de infraestrutura em moradias da Favela do Sapo 3 0 Figura 1 0 Casas de madeira e alvenaria se amontoam ao lado e sobre o córrego 3 0 Figura 1 1 A horta da região 3 1 Figura 1 2 O solo da região 3 2 Figura 1 3 Vista de cima da área escolhida 3 2 Figura 1 4 Esquema de funcionamento dos estágios 49 Figura 1 5 Projeto 5 3 Figura 1 6 Desenho da rede de coleta de esgoto 5 6 LISTA DE QUADROS Quadro 1 Dados levantados do Painel de Saneamento referente a impactos ao Sistema Público de Saúde relacionados ao saneamento básico 13 Quadro 2 Indicadores de Coleta de Esgoto em São Paulo 16 Quadro 3 Descrição das características do terreno encontrado 2 8 Quadro 4 Escala de relativa importância 3 6 Quadro 5 Matriz de critérios para implementação 39 Quadro 6 Vetor de prioridade de critérios para implementação 4 0 Quadro 7 Matriz de comparação de alternativas 4 0 Quadro 8 Prioridade Final das alternativas 4 1 Quadro 9 Valores Calha Parshall 4 3 Quadro 10 Valores médios de concentração por litro adotados no Esgoto bruto 4 6 Quadro 11 Condições de contorno dos estágios 4 6 Quadro 12 Granulometria estágio 1 51 Quadro 13 Granulometria estágio 2 5 1 Quadro 14 Orçamento para construção da Wetland Serviços e Insumos 5 4 Quadro 15 Valores de infiltração 57 LISTAS DE ABREVIATURAS E SIGLAS FSB Fossas sépticas Biodigestoras EMBRAPA Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária SAC Sistemas Alagados Construídos SUS Sistema Único de Saúde ANA Avaliação Nacional da Alfabetização OMS Organização Mundial da Saúde ABES Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental IPESA Instituto de Projetos e Pesquisas Socioambientais ENEM Exame Nacional do Ensino Médio DF Distrito Federal ZEIS Zona Especial de Interesse Social IBGE Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística EUA Estados Unidos INMET Instituto Nacional de Meteorologia UGHRI Unidades de Gerenciamento de Recursos Hídricos AHP Analytic Hierarchy Process ETEs Estação de Tratamento de Esgoto ZEIS Zona Especial de Interesse Social HIS Habitações de Interesse Social HMP Mercado Popular Qmed Vazão média Qmáx Vazão máxima Qmin Vazão mínima Hmax Altura máxima da lâmina dágua Hmin Altura mínima da lâmina dágua NBR Norma Brasileira ABNT Associação Brasileira de Normas Técnicas MMA Ministério do Meio Ambiente RESUMO Ao longo dos anos os avanços tecnológicos e principalmente a urbanização trouxeram consigo vantagens e desvantagens No que se refere a estas desvantagens a geração de efluentes teve um aumento significativo Grande parte desses efluentes são de origem doméstica ou seja tem como origem atividades simples do nosso cotidiano O acesso ao saneamento básico está diretamente ligado à saúde e qualidade de vida da população portanto sua universalização deve ser debatida A ausência de moradia urbana na maioria dos municípios brasileiros é um problema de sucessivas gestões sua ausência traz diversos prejuízos principalmente para os moradores locais que sofrem com deficiência na infraestrutura abastecimento de água saneamento Neste trabalho foi abordado o uso de sistemas de saneamento descentralizado e social como uma alternativa para o tratamento de esgoto de comunidades carentes do município de São Paulo especificamente na comunidade da Favela do Sapo que sofre com a falta de sistema de coleta e tratamento de efluentes Os objetivos buscados são apontar e analisar alternativas da utilização de tecnologias sociais e descentralizadas para tratamento de esgoto doméstico em áreas carentes do município de São Paulo de forma a incentivar o uso dessas tecnologias e trazer discussões e problemas oriundos das soluções propostas Como metodologia adotouse revisão bibliográfica técnica sobre o assunto o uso de ferramentas de geoprocessamento para escolha e análise do local e o método Analistic Hierarchy Process AHP para tomada de decisão que permitiu a escolha da Wetland Francês como tecnologia mais apropriada sendo uma alternativa de saneamento básico com a finalidade de melhoria na qualidade de vida e meio ambiente Palavraschave Saneamento descentralizado Tratamento Descentralizado de esgoto Favela Vila do Sap 1 INTRODUÇÃO A universalização do saneamento demanda discussões sobre inovação O saneamento básico é um direito humano afirmado pela Organização das Nações Unidas No Brasil é um direito assegurado pela Constituição Federal de 1988 e pela Lei n Lei 114452007 Embora o acesso ao saneamento básico em São Paulo tenha avançado nos últimos anos o município ainda não conseguiu atender todas as áreas restando disparidades em regiões carentes Os impactos trazidos pela falta de tratamento e coleta de esgoto são muitos e devem ser uma questão de políticas públicas Essa falta provoca impactos na saúde da população na valorização dos imóveis no turismo e até mesmo na produtividade econômica do município De acordo com o estudo O Saneamento e a Mulher Brasileira realizado pelo instituto Trata Brasil no ano de 2018 os indivíduos mais afetados são mulheres crianças e idosos residentes nas periferias urbanas e com baixo poder aquisitivo Neste trabalho será abordado o uso de sistemas de saneamento descentralizado e social como uma alternativa para o tratamento de esgoto de comunidades carentes do município de São Paulo especificamente na comunidade da Favela do Sapo e que so fre com falta de sistema de coleta e tratamento de efluentes Esses sistemas em debate podem ser alternativas que contribuam com a universalização do saneamento no país Com o rápido crescimento no entorno de um Rio de Classe 1 se faz muito necessário a proteção do ambiente e das pessoas que estão nessa região Nesse estudo buscouse valorizar as alternativas de saneamento descentralizado com poder de transformação social e ambiental de forma a proporcionar uma reconversão ideológica das propostas de inclusão social 2 OBJETIVOS 21 Objetivo Geral O objetivo deste trabalho foi apontar e analisar alternativas da utilização de tecnologias sociais e descentralizadas para tratamento de esgoto doméstico em áreas carentes do município de São Paulo de forma a incentivar o uso dessas tecnologias e trazer discussões e problemas oriundos das soluções propostas 22 Objetivos Específicos Trazer à discussão os problemas oriundos de um sistema de tratamento de esgotos deficiente ou ausente Identificação de terrenos subaproveitados do município de São Paulo próximo a áreas carentes de saneamento básico Verificar qual tecnologia é mais adequada para o local escolhido e para replicabilidade em áreas carentes do município de São Paulo Propor um modelo construtivo e uma estimativa dos custos para implementação e manutenção de uma tecnologia social e descentralizada bem como pesquisar e identificar as normas técnicas mais apropriadas quando existentes para realizar os dimensionamentos 3 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 31 Política Nacional do Saneamento Básico A lei do saneamento básico 11455 foi instituída em 2007 e desde então já passou por algumas modificações no entanto o seu propósito nunca foi alterado Nela temse a definição do saneamento básico por meio de um conjunto de serviços abastecimento de água potável coleta e tratamento do esgoto sanitário drenagem e manejo das águas pluviais urbanas e por último a limpeza urbana incluindo o manejo dos resíduos sólidos A lei federal já sofreu algumas alterações ao longo dos anos assim como citado no parágrafo anterior no entanto a mais relevante dos últimos anos foi a criação da lei 14026 conhecido como o Novo Marco Legal do Saneamento Básico que inclui Agência Nacional de Águas e Saneamento Básico ANA como um dos agentes responsáveis pela alteração de normas legislativas essa modificação trouxe mudanças significativas para a pauta de saneamento básico para o Brasil que serão explicadas ao longo do documento Além da definição a lei também estabelece a política federal do saneamento básico e o Comitê Interministerial de Saneamento Básico criado pela lei 14026 esses dois conceitos são apresentados a seguir A política define diretrizes para a prestação de serviços englobada na definição ela apresenta o planejamento regulamentação fiscalização regras e exigências técnicas além disso traz também a exigência de contratos precedidos de estudo de viabilidade técnica e financeira definição de regulamento por lei definição de entidade de regulação e controle social assegurado Assim todas as obras e serviços tem seu padrão garantindo melhores condições e qualidade O plano apresenta princípios de universalidade e integração nos serviços como a limpeza urbana e o manejo de resíduos sólidos incluindo sempre tópicos de fora como saúde e meio ambiente O desenvolvimento do saneamento básico no país deve ser homogêneo e esse é um grande desafio por isso o plano também traz a regionalização dos serviços prestados pelo saneamento básico em busca de uma melhor gestão assim por meio de critérios e definição de áreas para aplicação do plano faz com a pauta seja melhor administrada No entanto o planejamento e as metas propostas não consideram o cenário sócio econômico que o país está inserido em que muitas pessoas moram em áreas irregulares que a iniciativa privada pode não ter interesse em implementar soluções de saneamento A lei 140262020 promove algumas mudanças na lei 11455 uma dessas mudanças envolve a ANA que passa a editar normas de referência e essas novas regras devem ser levadas em geral em consideração pelas agências reguladoras de saneamento infranacionais municipais intermunicipais distrital e estaduais Outro ponto importante do novo marco regulatório está relacionado com os contratos de concessão a nova lei acaba com os contratos de programa aqueles que eram firmados sem licitação entre municípios e empresas estaduais de saneamento Esses contratos eram fechados sem concorrência e agora serão abertas licitações abrindo espaço para novas contratações de novos prestadores tanto públicos quanto privados A lei também passa a incluir a problemática enfrentada por alguns pequenos municípios do país que enfrentam desafios por conta da falta de recursos e a falta de cobertura do saneamento básico A solução encontrada foi a criação de pequenos grupos de municípios que poderão contratar em até 180 dias de forma coletiva serviços de saneamento básico Essas associações deverão traçar planos municipais e regionais de saneamento e a União poderá oferecer apoio técnico e financeiro para auxiliar na execução do mesmo Considerando que a coleta e tratamento de esgoto doméstico não atinge a toda população e as empresas não vão ter o interesse de atingir as áreas mais carentes tornase oportuno a busca por tecnologias simplificadas econômicas e descentralizadas tais como os wetlands que minimizem esse cenário Para discutir as consequências da ausência de Saneamento Básico é importante salientar que este não se limita simplesmente a coleta e tratamento de esgoto mas consiste no conjunto de infraestrutura e serviços que visam desenvolvimento socioeconômico contemplando também limpeza e drenagem urbana manejo de resíduos sólidos e águas pluviais e abastecimento de água Dentre todos os malefícios relacionados à ausência de um sistema de saneamento adequado aqueles relacionados à saúde são os mais frequentemente citados Evidenciar tal relação é natural uma vez que a própria palavra sanitário a qual saneamento deriva é relativa à saúde e higiene A falta de um sistema de saneamento culmina em um ambiente favorável à proliferação de doenças O despejo inadequado de esgoto a contaminação de corpos hídricos e a ausência de abastecimento de água limpa permite a incidência de doenças de ciclo fecaloral isto é quando um agente patógeno presente em partículas fecais é ingerido através da água ou alimentos contaminados Os exemplos mais comuns dessa situação são a cólera disenteria bacteriana esquistossomose febre tifóide e parasitoses de maneira geral PAIVA SOUZA 2018 Outro cenário comum é a formação de enchentes e inundações devido à falta de um sistema de drenagem urbano e manejo inadequado de resíduos sólidos Tais situações expõe a população ao contato direto com água contaminada podendo conter inclusive agentes patógenos A contaminação mais comum nesse caso é por leptospirose na qual a bactéria causadora proveniente da urina de ratos presentes nos esgotos penetra a pele humana que teve contato com a água da enchente Situações de água parada a céu aberto também favorecem a reprodução de artrópodes que são vetores de diversas doenças o que pode gerar o agravamento de epidemias de D engue Chikungunya e Zika Todos os casos mencionados podem ser agrupados em uma categoria denominada doenças de veiculação hídrica As enfermidades citadas em certas circunstâncias podem levar a óbito sobretudo dentro de populações em situação de vulnerabilidade social que também têm menos acesso a um serviço adequado de saúde Segundo dados da Organização Mundial da Saúde OMS 88 das mortes por disenteria no mundo são causadas por saneamento inadequado Além disso dados da OMS também mostram que atualmente morrem no Brasil 15 mil pessoas por ano em decorrência de doenças relacionadas à falta de saneamento Um efeito colateral do aumento da incidência de doenças e elevação da mortalidade é um grande impacto ao sistema público de saúde no caso brasileiro o Sistema Único de Saúde SUS que é afetado por meio das despesas relacionadas a internações e tratamentos e pela ocupação de leitos De acordo com os dados divulgados pelo DataSUS equivalentes ao ano de 2018 ocorreram 230 mil internações por doenças relacionadas ao saneamento inadequado que juntas custaram mais de R90 milhões além de terem culminado em 2180 óbitos Em relação a ocupação de leitos totais do SUS nesses casos correspondeu a 42 no primeiro trimestre de 2020 de acordo com a Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental Abes No Quadro 1 são apresentados alguns dados levantados pelo painel de saneamento que reiteram dados citados anteriormente Quadro 1 Dados levantados do Painel de Saneamento referente a impactos ao Sistema Público de Saúde relacionados ao saneamento básico Indicador Quantidade Unidade Fonte Internações totais por doenças de veiculação hídrica 1988 Número de internações DATASUS Incidência de internações totais por doenças de veiculação hídrica 161 Internações por 10 mil habitantes DATASUS Internações totais 0 a 4 anos 871 Número de internações DATASUS Taxa de óbitos por doenças de veiculação hídrica 0 a 4 anos 0 Óbitos por 10 mil habitantes DATASUS Óbitos por doenças de veiculação hídrica 39 Número de óbitos DATASUS Fonte Indicadores Painel Saneamento Brasil 32 Poluição Urbana e a Recursos Hídricos Sabendo que o Saneamento Básico engloba esgotamento limpeza e drenagem urbana e manejo de resíduos sólidos é natural perceber que sua ausência acarreta diretamente na poluição urbana e de recursos hídricos Os resíduos sólidos descartados de maneira inadequada além de levarem à proliferação de doenças e a ocorrência de enchentes também podem levar à contaminação do solo Já a poluição de recursos hídricos aumenta a incidência de doenças e prejudica o acesso à água potável Em relação a poluição dos rios por meio do descarte irregular do esgoto é importante destacar dois cenários Existe a situação em que domicílios ainda não tem acesso à rede de esgotamento sanitário que será o caso de estudo mas também existem situações em que existe acesso a rede no entanto a população opta por não se conectar A segunda situação citada é chamada de ociosidade de esgoto e gera impactos ambientais e na qualidade de vida assim como na primeira condição De acordo com o Instituto Trata Brasil a população não se conecta à rede de esgoto mesmo quando tem acesso por questões como resistência ao pagamento da tarifa falta da valorização do serviço de tratamento de esgoto inexistências de sanções e penalidades entre outros Portanto é importante destacar que mesmo que o estudo que será apresentado seja focado na população que não tem acesso a rede de esgoto eles podem não ser os únicos que estão poluindo o corpo hídrico 32 1 Improdutividade e Impactos econômicos Como mencionado anteriormente o Saneamento Básico engloba o conjunto de serviços que é imprescindível ao desenvolvimento socioeconômico de uma região Sua ausência causa primeiro uma acentuação das desigualdades sociais uma vez que uma população que por já estar em uma situação de vulnerabilidade social se expõe a moradias sem acesso ao saneamento se torna cada vez mais vulnerável por conviver diretamente com os problemas citados nos itens anteriores Os impactos econômicos mais diretos estão relacionados aos gastos do sistema público de saúde com as enfermidades relacionadas a doenças de veiculação hídrica já mencionados Dados da Organização Mundial da Saúde OMS apontam que cada R100 investido em saneamento gera economia de R400 na saúde Outra consequência de tais enfermidades são as horas não trabalhadas que geraram um custo de R872 milhões em 2015 segundo a mesma organização Dados do levantamento Benefícios Econômicos e Sociais da Expansão do Saneamento no Brasil também apontam que o crescimento do saneamento em território nacional tem potencial de gerar empregos elevar o PIB aumentar o turismo e melhorar o desempenho escolar e níveis de educação infantil uma vez que a falta de saneamento está diretamente relacionada a um pior desempenho escolar O mesmo instituto também levantou dados que mostram que estudantes que não têm acesso a uma rede de saneamento apresentaram pior desempenho no Exame Nacional do Ensino Médio ENEM em relação àqueles que têm acesso TRATA BRASIL 2017 33 Benefícios econômicos e sociais da expansão do saneamento e projeção de valorização ambiental e urbana Os benefícios da universalização do saneamento básico no Estado de São Paulo superariam em muito os custos dos investimentos A falta de tratamento e coleta de esgoto tem impacto direto sobre a saúde das pessoas principalmente nas crianças e nos idosos e as doenças mais diretamente ligadas são as diarreias e infecções gastrointestinais Em 2013 o Estado de São Paulo teve 29 milhões de casos de afastamento por diarreia ou vômito Quando se considera a população a incidência de afastamento por diarreia foi de 26 casos por 1000 habitantes Uma projeção realizada pelo instituto Trata Brasil estima que com a universalização em 20 anos 2015 2035 esperase uma redução dos custos com saúde de R22 bilhões no Estado de São Paulo o que representa uma economia anual de R110 milhões TRATA BRASIL 2017 O relatório do Instituto Trata Brasil Benefícios econômicos da expansão do Saneamento em SP traz dados muito interessantes sobre os impactos do saneamento na produtividade dos trabalhadores valorização imobiliária e turismo De acordo com o relatório de 2005 a 2015 a expansão do saneamento paulista permitiu um aumento da produtividade do trabalho e isso resultou num ganho de R80 bilhões na economia O estudo mostra também que caminhando para a universalização dos serviços de água e esgotamento sanitário em 20 anos 20152035 a sociedade paulista se beneficiará com mais R82 bilhões sendo um ganho anual de R408 milhões Além disso comparando dois imóveis iguais em áreas com e sem saneamento o imóvel com saneamento tem um valor 14 maior em média do que aquele sem acesso ao saneamento Os ganhos do setor imobiliário no Estado de São Paulo de 2005 a 2015 devido ao avanço do saneamento foram de R307 bilhões Com a universalização esse um ganho no setor imobiliário chegaria a R421 bilhões de 2015 a 2035 TRATA BRASIL 2017 34 Saneamento em São Paulo O município de São Paulo tem 123 milhões de habitantes em que 456034 pessoas não têm acesso à coleta de esgoto representando 37 da população No Quadro 2 estão apresentados alguns dados de saneamento básico Quadro 2 Indicadores de Coleta de Esgoto em São Paulo Indicador Valor Unidade Fonte População SNIS 12325232 pessoas SNIS Área do município 152111 km² IBGE Densidade demográfica 810279 Pessoas por km² IBGE População sem acesso à água 86277 pessoas SNIS Parcela da população sem acesso à água 070 da população SNIS População sem coleta de esgoto 456034 pessoas SNIS Parcela da população sem coleta de esgoto 370 da população SNIS Consumo de água 73357700 mil m³ SNIS Esgoto tratado 54383400 mil m³ SNIS Índice de esgoto tratado referido à água consumida 7410 SNIS Esgoto não tratado 18974286 mil m³ SNIS Perdas na distribuição 3100 SNIS Tarifa dos serviços de saneamento 406 Rm³ SNIS Fonte Localidade Painel Saneamento Brasil A cidade de São Paulo vem se aprimorando e melhorando sua infraestrutura em relação ao saneamento básico De acordo com estudos realizados pelo Instituto Trata Brasil 2018 São Paulo conseguiu subir vinte e seis posições nos últimos 19 anos no Ranking do Saneamento que inclui os 100 maiores municípios do país O estudo apresentado pelo instituto tem como objetivo ressaltar quais são os desafios do país para conseguir alcançar suas metas em relação ao acesso à água coleta e tratamento de esgoto O relatório completo apresenta e explica como o ranking foi construído e quais foram os indicadores utilizados para chegar em tal resultado as principais dimensões consideradas foram nível de atendimento melhoria no atendimento e nível de eficiência 35 Saneamento ecológico As águas residuais descartadas de chuveiros banheiras máquinas de lavar e pias de cozinha são denominadas como Águas Cinzas enquanto Águas pretas são aquelas residuais dos banheiros Todavia é observado que ainda não há uma concordância geral quanto a essa definição já que alguns autores discordam quanto a esses conceitos pois em alguns países a água proveniente da cozinha é compreendida como água preta e a água de esgoto sanitário é considerada águas cinzas FIORI 2006 GONÇALVES 2006 REBÊLO 2011 Dessa forma em muitos lugares as águas poluídas por fontes pontuais esgotos e resíduos industriais que são mais simples de serem reconhecidas recebem tratamentos variados geralmente nas áreas rurais e suburbanas o esgoto de cada casa é descarregado em uma fossa séptica Nas áreas urbanas a maior parte dos resíduos transportados pela água de lares empresas fábricas e a drenagem das chuvas fluem através de uma rede de linhas de esgoto e vão para as usinas de tratamento de águas residuais MMA2010 36 Tecnologias descentralizadas em saneamento No que se refere ao reuso das águas cinzas este pode surgir como uma alternativa em aplicações que não necessitam do uso de água potável como por exemplo uso industrial irrigação descarga de banheiro e lavagem de roupas dessa forma reduzindo o consumo de água doce além da geração de efluentes O uso racional da água deve ser priorizado nos grandes centros urbanos pois a escassez da mesma está relacionada com a má distribuição em relação à concentração populacional Para que esta racionalização seja possível fazse necessário uma coerência dos paradigmas burocráticos uma política institucional mais ágil que promova a união entre organizações públicas e privadas em conjunto com o setor educacional com o objetivo de conduzir à reflexão de cada indivíduo sobre o assunto e consequentemente estabelecer as adequações mercadológicas necessárias TELLES COSTA 2010 De acordo com a NBR 13969 ABNT 1997 é possível tratar o efluente de esgoto de modo a tornálo sanitariamente seguro de forma que seja possível este reuso para fins menos nobres que não exijam a qualidade de uma água potável como por exemplo na irrigação dos jardins lavagem de pisos e dos veículos automotivos na descarga dos vasos sanitários na manutenção paisagísticas de lagos e canais com água na irrigação dos campos agrícolas pastagens entre outros CARVALHO 2014 361 Fossas sépticas e fossas sépticas biodigestoras FSB As fossas sépticas são uma alternativa para lugares onde o sistema de esgoto do município ainda não está disponível Esse sistema armazena e realiza o tratamento primário do esgoto Ressalta que as fossas são apenas uma solução temporária com eficiência baixa e que se lançadas na natureza trarão prejuízos e contaminam o solo da região Além disso caso seja optado por esse tipo de sistema este deve passar por limpeza e manutenção regulares Visto isso a Embrapa trouxe uma solução tecnológica de baixo custo fácil instalação e que viabiliza o tratamento de esgoto doméstico a Fossa Séptica Biodigestora FSB Esse tipo de fossa biodigestora também requer a aplicação de esterco em um período de 10 dias para o seu bom funcionamento A fossa biodigestora é semelhante às fossas sépticas convencionais e evita a contaminação do lençol freático e degradação de mananciais EMBRAPA 2020 A fossa séptica Biodigestora funciona a partir da fermentação anaeróbia dos microorganismos presentes do esgoto que em condições adequadas consomem a matéria orgânica e transformam em um efluente que gera um biofertilizante A Figura 1 ilustra o sistema de uma fossa séptica biodigestora O sistema ainda precisa de manutenção mas a limpeza acaba sendo menos frequente do que na fossa sépticaGALINDO et al 2019 Figura 1 Ilustração de uma fossa séptica biodigestora Fonte Galindo et al 2010 362 Wetland Francesa Na França as Wetlands Modelo Francês para tratamento de águas residuais brutas foram introduzidas e implementadas com sucesso Esses sistemas tratam lodo e águas residuais em uma única etapa As Wetlands Modelo Francês são compostas por duas fases e cada fase contém alternadamente células operadas Na primeira etapa ocorre o tratamento do lodo e remoção parcial da matéria orgânica e a um pouco da nitrificação ocorre Na segunda etapa a remoção final da matéria orgânica e ocorre a nitrificação completa O lodo tratado no primeiro estágio é coletado a uma taxa de aproximadamente dois a três centímetros por ano quando o sistema é operado na carga de projeto VON SPERLING et al 2017 Devido à alternância de operação entre os leitos é formada uma camada de lodo que sofre mineralização e secagem durante o período de descanso A presença desta camada é importante pois auxilia no processo de filtração A camada de lodo deve ser removida quando atingir uma profundidade de aproximadamente 20 cm que na prática geralmente é a cada 10 a 15 anos mas pode ser recuperado para uso na agricultura A camada de lodo pode coletar mais lentamente em sistemas que não recebem a carga total de projeto no início da operação A partir de 2015 as wetlands representaram mais de 20 de todas as estações de tratamento de águas residuais domésticas na França MOLLE 2014 MORVANNOU et al 2015 Na última década o projeto de WF também foi implementado fora da França em territórios ultramarinos franceses tropicais América do Sul bem como outros países do continente europeu Masi et al 2017a A aplicação de Wetlands se dá pela economia em termos de custos do ciclo de vida incluindo por exemplo o custo de matériasprimas mão de obra construção operação e manutenção Von Sperling et al 2018 Em regiões tropicais e subtropicais as Wetlands modelo Francês se tornam mais atrativas do que nos países temperados pois é possível reduzir a demanda de área superficial do primeiro estágio LOMBARD LATUNE MOLLE 2017 Uma experiência relevante no Brasil que pode ser citada está localizada na cidade de Belo Horizonte Minas Gerais no Centro de Pesquisa e Treinamento em Saneamento situado dentro das dependências da ETE Arrudas pertencente à Companhia de Saneamento de Minas Gerais Copasa e à Universidade Federal de Minas Gerais Com reatores em escalapiloto demonstração e real a wetland é alimentada por uma parcela de esgoto bruto real preliminarmente tratado gradeamento grosseiro de 10 cm gradeamento fino de 15 mm e peneira de 6 mm seguido de desarenadores desviado da ETE Arrudas Na Figura 2 pode ser observado foto área do sistema Assim o sistema Francês se mostra como uma capacidade aprimorada para lidar com águas residuárias altamente poluídas com foco na remoção total do nitrogênio Além de ter custo de implantação competitivo e custo de operação baixo É utilizado mecanismos puramente naturais sem geração de subprodutos perigosos Possui baixa demanda energética em comparação com os sistemas convencionais integração com a paisagem local evitando a depreciação do entorno Ademais é notável o potencial de gerar matéria orgânica que é removida por um maquinário mecânico e pode ser espalhada nos campos como matéria orgânica e fonte de fósforo dependendo das regulamentações locais O modelo clássico do sistema francês é composto no primeiro estágio por três unidades em paralelo onde uma unidade opera e as outras duas unidades descansam ao passo que o segundo estágio é composto por duas unidades em paralelo uma unidade em operação e uma unidade em descanso As unidades em operação de ambos os estágios são alimentadas de forma intermitente várias bateladas ou pulsos por dia e todas as unidades possuem ciclos operacionais que incluem dias em operação alimentação e dias em descanso com estratégias diferentes para os estágios VON SPERLING SEZERINO2018 Figura 2 Registro aéreo do wetland vertical Sistema Francês experimental localizada na ETE Arrudas Imagem área obtida por drone do wetland construído vertical Sistema Francês instalado no Centro Pesquisa e Treinamento em Saneamento CePTS Fonte Salim 2017 Um aspecto importante do sistema é a sua simplicidade Além da tela e do filtros nas duas etapas não há outras unidades de tratamento nenhuma unidade primária ou séptica tanques sem outro tratamento biológico sem tanques secundários de sedimentação ou similares unidades e nenhuma unidade de tratamento de lodo uma vez que não existem outras unidades que produzam lodo primário ou excesso Considerando esses custos e de todo o ciclo de vida do sistema este começa a ser uma escolha econômica mais bem comparado com o sistema de tratamento convencional As bateladas na unidade em operação ocorrem entre 6 e 24 vezes por dia em torno de 1 a 4 horas No primeiro estágio que recebe esgoto bruto em locais de clima frio pode haver um intervalo entre bateladas ainda maior mas em locais de clima quente o esgoto bruto sofre decomposição no tanque de acumulação e devese evitar a geração de maus odores Entre uma batelada e outra o meio filtrante permanece não saturado isto é os espaços vazios entre os grãos do meio suporte não estão preenchidos com líquido mas com ar Em decorrência predominam condições aeróbias no leito filtrante VON SPERLING SEZERINO2018 Com o passar do tempo desenvolvese uma camada de lodo na superfície do leito Devido à alternância de operação entre os leitos este lodo sofre mineralização e secagem durante o período de descanso A presença desta camada é importante pois auxilia no processo de filtração O lodo se acumula ao longo de vários anos e só necessita ser removido quando atinge uma espessura em torno de 020 m VON SPERLING SEZERINO2018 Figura 3 Perfil lateral do funcionamento dos estágios da Wetland Francês Fonte VON SPERLING SEZERINO2018 Na sequência a ilustração do funcionamento longitudinal e em perfil do sistema de Wetland Francês Figura 4 Esquema longitudinal do funcionamento da Wetland Francês Fonte Ferraz e Faria 2021 363 Biodigestores O biodigestor anaeróbio é um sistema fechado onde é feita a degradação da matéria orgânica por ação microbiológica que geralmente conta com um sistema de entrada de matéria orgânica um tanque onde ocorre a digestão e um mecanismo para retirada de subprodutos REIS 2012 Nesse processo anaeróbio o que é decomposto é somente a fração teoricamente orgânica do substrato quanto maior a concentração de sólidos totais voláteis no substrato que representa o teor de matéria orgânica biodegradável maior será a taxa de bioconversão do resíduo LEITE E POVINELLI 1999 Encontrase na literatura classificações de biodigestores sob diversos aspectos como por exemplo quanto ao teor de sólidos formas de alimentação e número de estágios de acordo com suas características físicas e operacionais Além de serem eficazes para o tratamento de esgoto ainda são capazes de diversificar a matriz energética através da utilização do biogás e baratear o custo de energia elétrica para população da região ou ser um agente contra a fome com a utilização dos biofertilizantes Fator importante é a necessidade de alimentação de esterco para funcionamento correto da tecnologia tornando a aplicação dela mais comum em meios rurais A Figura 5 ilustra a composição de um biodigestor Figura 5 Detalhes da composição e construção de um biodigestor Fonte FONSECA et al 2009 364 Banheiro seco compostável O vaso seco é um tipo de vaso sanitário que não possui descarga hidráulica Ele pode ser feito de diversas maneiras mas a sugerida neste projeto é que ocorra a separação e armazenamento da urina e das fezes Esse sistema possibilita o aproveitamento da água amarela rica em nutrientes para o uso como fertilizante no espaço abordado e também das fezes após compostagem Essa tecnologia vem sendo utilizada em países como EUA Canadá Suécia Noruega Nova Zelândia Austrália e Inglaterra Seu mecanismo consiste na utilização do resíduo sanitário para o processo de compostagem e transformação do resíduo em húmus Essa transformação ocorre pela síntese de microrganismos e consequente higienização do composto O resíduo sanitário é formado por dejetos humanos fezes e urina papel higiênico e material orgânico como cinzas e serragem para equilíbrio químico do composto Existem diversos modelos de banheiros secos porém se diferenciam basicamente entre separadores de urina ou não ALVES 2009 O banheiro seco consiste em um assento com separador de urina O funcionamento consiste então através de dois canais a urina segue pelo separador e as fezes que caem no tanque e são compostadas através de enzimas e bactérias aceleradoras de decomposição e transformadas em chorume líquido O insumo final pode ser diluído e utilizado como composto para plantação ou seguir diretamente para o círculo de bananeira junto da água da pia e da urina A Figura 6 ilustra o funcionamento de um banheiro seco compostável BILETSKA 2018 Figura 6 Funcionamento de um banheiro seco compostável Fonte Biletska 2018 365 Fossa verde ou Bacia de Evapotranspiração A fossa verde também conhecida como fossa ecológica canteiro biosséptico ou bacia de evapotranspiração é uma técnica desenvolvida e difundida por permacultores com potencial para aplicação no tratamento domiciliar de águas provenientes de descargas sanitárias Esse sistema associa a digestão anaeróbia a um canteiro séptico que digere toda a matéria orgânica nas raízes das plantas em conjunto com microrganismos aeróbicos G ALBIATI 2009 O sistema em paralelo é usado quando houver a possibilidade de carga em excesso porque é possível interromper um para manutenção enquanto o outro continua operando O sistema é construído por uma material poroso que é revestido com uma camada de 20 cm de solo e composto vegetal Nesta camada plantamse preferencialmente duas bananeiras pois as bananeiras são plantas que consomem muita água Alguns materiais são colocados antes desta camada para auxiliar como fixador para as raízes esses materiais podem ser diversos como palha serragem madeira ou palha de coco O plantio das bananeiras é feito imediatamente Não existe perigo de contaminação pelo consumo de bananas Soares Legan 2009 A fossa verde consegue tratar em torno de 30 a 70 L água por dia Ressaltase que esse sistema não possui efluentes pois a água é evapotranspirada pelas plantas enquanto a matéria sólida é transformada em minerais inertes que são alimentos para as plantas Além disso o sistema possui como indicativos de bom funcionamento o aparecimento de minhocas e outros organismos do solo Soares Legan 2009 A Figura 7 mostra uma fossa verde em funcionamento de uma comunidade em Blumenau que atende uma família com 5 pessoas Antes de iniciar a construção é necessário saber quantos moradores serão atendidos para o correto dimensionamento garantindo assim a plena eficiência do sistema Figura 7 Fossa verde de comunidade em Blumenau Fonte SAMAE Blumenau 2021 O Brasil destacase a pela sua disponibilidade hídrica juntamente com as suas reservas subterrâneas Entretanto ainda possui regiões com falta de volume de água como a região Nordeste tal fato é corroborado pelo Relatório da Conjuntura Recursos Hídricos realizado pela Agência Nacional de Águas ANA 2017 o qual indicou em 2016 que 132 cidades do Nordeste Setentrional onde estão 146 milhão de habitantes encontravamse em colapso de abastecimento segundo o site da Empresa Brasileira de Comunicação EBC 2021 Tais resultados se apresentam devido a baixos índices e irregularidade de chuvas reduzida disponibilidade de águas subterrâneas temperaturas elevadas durante todo o ano forte insolação e altas taxas de evapotranspiração No entanto tal problemática da falta de reservas de água doce em algumas regiões do Brasil se deve também a fatores como o baixo nível tecnológicoorganizacional condições primárias de uso a ocupação rural o desmatamento das bacias hidrográficas os processos erosivos do solo entre outros fazem com que haja redução de pastagens empobrecimento de reservas de água refletindo assim em uma queda da produtividade natural SOARES 2011 Sendo assim além das condições naturais desfavoráveis as ações humanas também vêm interferindo tanto no acesso como na qualidade da água doce pois ainda que a quantidade de água na Terra seja praticamente invariável a sua distribuição tem mudado provocando as eventuais perdas de água que se devem mais à contaminação que pode chegar a inviabilizar a reutilização Dessa forma em muitos lugares as águas poluídas por fontes pontuais esgotos e resíduos industriais que são mais simples de serem reconhecidas recebem tratamentos variados geralmente nas áreas rurais e suburbanas o esgoto de cada casa é descarregado em uma fossa séptica Nas áreas urbanas a maior parte dos resíduos transportados pela água de lares empresas fábricas e a drenagem das chuvas fluem através de uma rede de linhas de esgoto e vão para as usinas de tratamento de águas residuais MMA2010 De acordo com a NBR 13969 ABNT 1997 é possível tratar o efluente de esgoto de modo a tornálo sanitariamente seguro de forma que seja possível este reuso para fins menos nobres que não exijam a qualidade de uma água potável como por exemplo na irrigação dos jardins lavagem de pisos e dos veículos automotivos na descarga dos vasos sanitários na manutenção paisagísticas de lagos e canais com água na irrigação dos campos agrícolas pastagens entre outros CARVALHO 2014 4 CARACTERIZAÇÃO DA ÁREA DE ESTUDO Para escolher um terreno para implementação de um sistema de saneamento descentralizado muitos fatores foram levados em conta Primeiramente foi feito uma análise das Zonas Especiais de Interesse Social as ZEIS Essas zonas representam partes do território que foram destinadas a regulações fundiárias recuperações urbanísticas e produção de Habitações de Interesse Social HIS ou Mercado Popular HMP o que inclui recuperação de imóveis e provisão de espaços públicos equipamentos sociais e culturais e serviços e comércios locais Dentre as subdivisões das ZEIS as de tipo 2 são aquelas que mais se adequam aos objetivos deste estudo uma vez que correspondem a terrenos subutilizados que permitem proposta de produção de moradia de interesse social bem como equipamentos culturais e sociais Posteriormente foram procuradas intersecções entre as áreas correspondentes a ZEI2 e os terrenos grandes dimensões subaproveitados e assim encontrouse o seguinte ponto descrito no Quadro 3 Quadro 3 Descrição das características do terreno encontrado Endereço R da Baracela Parque Novo Mundo São Paulo SP Brasil Tipo Uso Terreno Área construída 0 Condomínios 0 Tipo Terreno Normal Setor 63 Situação ATIVO Área terreno 27000 m² Quadra 287 Fonte Elaboração própria O endereço encontrado tem 27000 m 2 e está inserido na comunidade Favela Vila do Sapo onde foram observadas moradias precárias e esgotamento a céu aberto É possível observar que este endereço está muito próximo a dois corpos hídricos o Rio Cabuçu de Cima 180 m de distância e o Rio Tietê 710 m de distância Os critérios então utilizados para validar que esse ponto encontrado pudesse ser escolhido para ser alvo do estudo da implementação de um sistema de saneamento descentralizado foram a alta densidade demográfica do entorno sua área disponível para implementação da tecnologia descentralizada e social sua proximidade com a comunidade estudada e com os corpos hìdricos e falta de acesso da comunidade em questão a um sistema de saneamento básico 41 Descrição do local escolhido Segundo o IBGE a Favela Vila do Sapo a estimativa populacional era de 105086 habitantes recebendo 1344 imigrantes por ano Quanto às moradias foram levantadas 12222 residências particulares e 32156 residentes em favelas Analisando a comunidade em si notase que toda a favela carece de asfaltamento e é constituída de moradias extremamente precárias Ela e outras comunidades ao redor se formaram justamente sobre os corpos hídricos que ali existem como pode ser observado nas Figuras 8 9 10 e 11 Figura 8 Rua de terra e moradias precárias Fonte Street View Google Maps 2017 sI Figura 9 Carência de infraestrutura em moradias da Favela do Sapo Fonte Street View Google Maps 2017 sI Figura 1 0 Casas de madeira e alvenaria se amontoam ao lado e sobre o córrego Fonte STABILE 2018 411 Problemática cultivo de horta próximo ao esgoto a céu aberto Em visita técnica a área de estudo foi constatada cultivos do tipo horta próximos a áreas de esgoto a céu aberto Tal prática gera um grande risco sanitário uma vez que esse esgoto que não é manejado de forma adequada tem grande potencial para contaminação do solo e comprometimento do lençol freático e águas superficiais Figura 1 1 A horta da região a b Fonte Elaboração própria O esgoto doméstico tem patógenos provenientes principalmente do material fecal estes podem aderir às partículas do solo e posteriormente serem arrastados para água A disseminação de parasitas favorece a incidência de doenças de veiculação hídrica como mencionado no item 331 Além disso notouse que o solo tem composição predominantemente argilosa Solos argilosos têm como característica uma granulometria muito pequena facilitando a retenção de água e com tendência de ficar encharcado após a chuva como pode ser observado nas figuras 1 2 a e b Esse comportamento de solo corrobora para proliferação de doenças de veiculação hídrica uma vez que torna mais provável que os moradores tenham contato com as poças de água Figura 1 2 O solo da região a b Fonte Elaboração própria 42 Descrição da área Apesar das informações levantadas pelo sistema Geosampa indicarem um terreno de aproximadamente 27000 m 2 parte dessa área já estava construída Sendo assim foi feita uma nova medição que indicou uma área de 1476367 m 2 sem edificações Essa área se localiza na Rua da Baracela no bairro Parque Novo Mundo na cidade de São PauloSP aproximadamente nas coordenadas 23302353S e 46333745O Figura 1 3 Vista de cima da área escolhida Fonte Google Maps 2017 sI 43 Clima e Precipitação Segundo o Instituto Nacional de Meteorologia INMET 2021 o clima de São Paulo é considerado clima tropical de altitude com a temperatura média anual de 20C tendo invernos brandos e verões com temperaturas moderadamente altas O mês mais quente fevereiro tem temperatura média de 23C e o mês mais frio julho de 16C A precipitação anual média entre 1400 e 1600 mm concentrados principalmente no verão As estações do ano são relativamente bem definidas o inverno é ameno e subseco e o verão moderadamente quente e chuvoso 44 Hidrografia Segundo o Mapa de Unidades Hidrográficas de Gerenciamento de Recursos Hídricos do Estado de São Paulo UGRHI SÃO PAULO 2016 a cidade de São Paulo encontrase na Bacia Hidrográfica do Alto Tietê Localmente a área de interesse está localizada na microbacia hidrográfica do Rio Cabuçu de Cima cujo corpo dágua está localizado a uma distância de aproximadamente 42 metros a leste da área em estudo O Rio Cabuçu de Cima que está localizado em área urbana é classificado como Classe 1 de acordo com o Decreto Estadual nº 10755 de 22 de novembro de 1977 o qual dispõe sobre o enquadramento dos corpos dágua receptores 45 Geologia Segundo o Mapa Geológico do Estado de São Paulo PERROTTA et al 2006 a região na qual a área de interesse situase sobre Depósitos Aluvionares é caracterizada pela presença de areia e cascalho 5 REPLICABILIDADE E RELEVÂNCIA DO ESTUDO A relevância deste estudo se dá pela valorização de alternativas de saneamento descentralizado com o objetivo de transformação social e ambiental Esse debate pode proporcionar uma reconversão ideológica das propostas de inclusão social Através da análise de fotografias aéreas obtidas pelo software Google Earth percebese o acelerado crescimento da comunidade da Favela do Sapo que se iniciou por volta de 2015 Esse crescimento rodeia um Rio Classe 1 que deve ser protegido Além disso esse estudo leva em consideração a replicabilidade de forma que deixa claro o procedimento em que os dados foram coletados e analisados Uma pesquisa que não descreve exatamente a coleta de dados acaba sendo irreplicável O padrão de replicabilidade requer a disponibilização de informação suficiente para compreender avaliar e replicar os resultados de um determinado trabalho sem informação adicional do autor do estudo KING 2006 Também buscouse como critério de decisão a escolha de um lugar que tenha características comuns em comparação com outras regiões de São Paulo 6 METODOLOGIA Para a elaboração do presente estudo foram adotadas as seguintes etapas metodológicas Pesquisa bibliográfica e documental por meio de revisão bibliográfica dos seguintes temas saneamento básico legislação em saneamento básico aglomerados subnormais assentamentos irregulares impactos à saúde e ao meio ambiente opções de tecnologias do saneamento social Para solução da problemática do quesito análise dos terrenos subaproveitados do município de São Paulo foram levantados dados de Geoprocessamento de softwares como ArcGIS e Google Earth para o dimensionamento de um sistema de esgoto associado ao tratamento realizado via tecnologia escolhida A escolha da melhor solução descentralizada para o problema da Favela do Sapo foi feita através do método Analistic Hierarchy Process AHP A análise multicritério escolhida é uma abordagem poderosa para problemas de tomada de decisão especialmente para a seleção de estações de tratamento de águas residuais na qual critérios econômicos técnicos e sociais devem ser levados em consideração para obter uma avaliação ótima das alternativas Essa abordagem facilita a análise com grandes números de critérios devido ao seu estudo ser feito por comparações par a par É proposto uma abordagem genérica baseada no método multicritério Fuzzy Analytic Hierarchy Process para selecionar o processo de tratamento de efluentes Essa abordagem provou ser uma ferramenta viável e flexível que oferece boa comunicação entre engenheiros e tomadores de decisão Levantamento de estudos e estudos de caso em que a tecnologia foi utilizada em cenários urbanos similares e em seguida o dimensionamento e elaboração de orçamento tanto da proposta do saneamento descentralizado quanto da opção de conexão à rede coletora do município para análise de viabilidade econômica do projeto 7 MATRIZ DE DECISÃO DO PROJETO O método Analistic Hierarchy Process AHP é um método multicritério usado para problemas complexos de tomada de decisão nos quais existem muitas alternativas e ele tem como objetivo organizar os critérios estabelecidos de acordo com a preferência dos decisores e aplicálos para avaliar cada alternativa Em seguida são realizadas comparações por critério entre as opções elencadas usando a metodologia guiada pelo teorema da Álgebra Linear GOMES 2007 As alternativas são classificadas usando vários critérios quantitativos eou qualitativos dependendo de como contribuem para atingir um objetivo geral O método AHP é baseado em uma estruturação hierárquica dos elementos que estão envolvidos em um problema de decisão A hierarquia incorpora o conhecimento a experiência e a intuição do decisor para o problema específico O decisor não precisa fornecer um julgamento numérico podese utilizar uma apreciação verbal relativa SAATY 2005 As comparações são feitas par a par utilizando a escala fundamental com valores de 1 a 9 proposta por Saaty 2005 Quadro 4 Escala de relativa importância Grau de Importância Recíproca Definição 1 1 Iguais em importância 2 12 Intermediário 3 13 Importância moderada 4 14 Intermediário 5 15 Mais importante 6 16 Intermediário 7 17 Muito mais importante 8 18 Intermediário 9 19 Extremamente importante Fonte Saaty 2005 A consistência na decisão foi empregada nessa matriz através da propriedade matemática de Transitividade A transitividade diz que se um critério a é maior que um outro critério b e por sua vez o critério b é maior que c logo o a será maior que c também para todo critério pertencente ao grupo dos reais Como já citado anteriormente o método aplicado incorpora o conhecimento a experiência e a intuição do decisor por isso uma das etapas mais importantes que garante a eficiência do método é o cálculo da consistência O cálculo da Razão de Consistência CR dos julgamentos definido é definido pela equação 1 CR CI IR 1 Onde IR é o Índice de consistência aleatória obtido para uma matriz recíproca de ordem n com valores maiores que zero O Índice de Consistência IC é definido pela equação 2 IC λmáx n n1 2 O λmáx o maior autovalor da matriz de julgamentos é calculado a partir da média das medidas de consistência calculadas inicialmente A partir destes cálculos é possível obter o valor de CR que deve ser menor que CI garantindo eficiência no método aplicado Para elaborar a matriz de decisão para a decisão do projeto deste trabalho foram estabelecidos alguns critérios e cruzados com as alternativas de saneamento descentralizado citados no item 36 A matriz para decisão do projeto leva em consideração os três pilares da sustentabilidade Dimensão técnica e ambiental relativa à conservação e gestão dos recursos naturais e à melhoria da qualidade ambiental Qualidade do efluente obtido A comunidade do Sapo está localizada na região de um rio de classe I por isso esse é o critério mais importante a ser considerado para que haja o menor impacto possível no corpo hídrico O desempenho do tratamento será avaliado a partir de estudos acadêmicos já publicados em relação à eficiência das alternativas Parâmetros que demonstram boas condições de tratamento são o percentual de remoção da demanda bioquímica de oxigênio DBO sólidos em suspensão SS e nitrogênio N e fósforo P Infiltração de dejetos no solo A infiltração é um fator importante de ser avaliado em projetos próximos a corpos hídricos Considerando isso foram analisadas as alternativas com melhor segurança de proteção ao solo e com menor risco de vazamentos Dimensão social relacionada à percepção dos usuários em relação aos serviços bem como a participação dos mecanismos institucionais de governança Paisagismo Alternativas que levem em consideração características estéticas que melhores a aceitação social serão avaliadas melhor em comparação com as que não estabelecem esse benefício Problemas de odor O odor gerado pelo tratamento de esgoto na região é um problema que deve ser levado em consideração para manter o bem estar das pessoas da comunidade da Favela do Sapo portanto a aceitação pública é uma consideração importante para a viabilidade da instalação As alternativas elencadas têm baixo risco de emissão de mau odor por isso nesse critério iremos considerar situações críticas de operação e levar em consideração qual delas está mais propensa a liberar odor quando mal operadas Potencial de reuso O reuso de nutrientes de excretas e resíduos gera menor impacto ambiental por isso as alternativas que tiverem maior potencial de reaproveitamento de nutrientes ou de recursos são mais bem quistas para o projeto mesmo que necessário a realização de pré tratamento ou instalação de outras tecnologias como é o caso da geração de gás e lodo em algumas alternativa Dimensão econômica que concerne à viabilidade econômica dos serviços Esse dimensão foi dividida nos seguintes critérios Custo de Construção Para esse trabalho os custos de construção comparados com estruturas como ETEs são menores pois se tratam de opções descentralizadas e a população atendida nesse caso é menor Devido a esse fator o peso deste critério não é tão representativo no entanto é importante ser considerado para avaliar a viabilidade das alternativas elencadas considerando que entre elas existe uma variação de custos a ser considerada Custo de Operação e Manutenção Este critério é formado em geral pelos custos de pessoal energia produtos químicos manuseio do lodo troca de equipamentos limpeza de filtros entre outras atividades para garantir a qualidade do efluente tratado A prioridade deste critério é maior devido a localização do projeto O projeto será aplicado em uma comunidade carente e periférica que não receberá contribuição das prefeituras pois a área deverá ser desocupada Visto isso a operação e manutenção deverá ser preferencialmente custo baixo deverá ocorrer em uma frequência baixa e será realizada pela própria comunidade A matriz de critérios auxilia na definição dos graus de importância atribuídos para cada critério de acordo com o tipo de projeto A matriz elaborada foi a seguinte Quadro 5 Matriz de critérios para implementação Critérios para implementação e graus de importância atribuídos Qualidade do efluente obtido Infiltra ção Paisa gismo Problema com odor Potencial de reuso Custo de cons trução Custo de manu tenção Qualidade do efluente obtido 1000 2000 7000 6000 4000 8000 6000 Infiltração 05 1000 2000 3000 0167 0111 0143 Paisagismo 0143 0500 1000 0111 0200 5000 7000 Problema com odor 0167 0333 9000 1000 7000 3000 3000 Potencial de reuso 0250 6000 5000 0143 1000 0250 0143 Custo de construção 0125 9000 0200 0333 4000 1000 0125 Custo de manutenção 0167 7000 0143 0333 7000 8000 1000 Fonte Elaboração própria Com ela se obteve o seguinte vetor prioridade para cada critério Quadro 6 Vetor de prioridade de critérios para implementação Critérios para implementação e graus de importância atribuídos VETOR DE PRIORIDADE Qualidade do efluente obtido 0300 Problema com odor 0162 Custo de manutenção 1500 Paisagismo 1060 Custo de construção 0094 Infiltração 0090 Potencial de reúso 0088 Fonte Elaboração própria Em seguida foi realizado o mesmo procedimento para cada alternativa de projeto discutida anteriormente neste relatório são elas Fossa séptica biodigestora Wetland Francês Banheiro seco compostável Biodigestores e Fossa verde O peso de cada alternativa é por fim mostrado nas colunas da matriz final mostrada no Quadro 7 Quadro 7 Matriz de comparação de alternativas Alternativa Qualidade do efluente obtido Infiltração Paisagis mo Problema com odor Poten cial de reúso Custo de construção Custo de manu tenção FSB 0050 0097 0098 0100 0030 0513 0046 Wetland Francesa 0098 0041 0540 0235 0094 0067 0545 Biodigestores 0376 0217 0035 0046 0515 0037 0071 Banheiro seco compostável 0207 0545 0055 0146 0227 0238 0161 Fossa verde 0268 0100 0271 0472 0134 0146 0177 Fonte Elaboração própria No processo de conclusão do método é necessário realizar a normalização dessa matriz e por fim se obteve o seguinte vetor prioridade de alternativas como pode ser observado no Quadro 8 Quadro 8 Prioridad e Final das alternativas Alternativas Prioridade Final Wetland Francês 074 1º Fossa verde 050 2º Banheiro seco compostável 025 3º Biodigestores 023 4º FSB 020 5º Fonte Elaboração própria Então para o caso desse projeto será utilizado para a disposição final do efluente sanitário por um sistema de Wetland Modelo Francês após a definição da alternativa foi realizada pesquisa aprofundada sobre modelo Segundo Tsutiya e Sobrinho 2011p6 relacionam as partes a Rede coletora Conjunto de canalizações destinadas a receber e conduzir os esgotos dos edifícios o sistema de esgoto predial se liga diretamente à rede coletora por uma tubulação chamada coletor predial b Interceptor canalização que recebe coletores ao longo de seu comprimento não recebendo ligações prediais diretas c Emissário canalização destinada a conduzir os esgotos a um destino conveniente estação de tratamento eou lançamento sem receber contribuições em marcha d Corpo de água receptor corpo de água onde são lançados os esgotos e Estação elevatória conjunto de instalações destinadas a transferir os esgotos de uma cota mais baixa para outra mais alta f Estação de tratamento conjunto de instalações destinadas à depuração dos esgotos antes de seu lançamento 8 DIMENSIONAMENTO DO PRÉ TRATAMENTO 81 Projeção populacional Para dimensionamento do sistema de saneamento descentralizado é necessário realizar uma projeção da população para os anos subsequentes A região estudada corresponde ao que é classificado pelo IBGE como uma Aglomerado Subnormal ou seja uma ocupação irregular de terrenos para fins de habitação caracterizado por um padrão irregular com carência de serviços públicos e localizado em uma área com restrição à ocupação O endereço está localizado na Rua da Baracela no bairro Parque Novo Mundo na cidade de São PauloSP A falta de padrão entre áreas do tipo dificulta a determinação de um padrão estatístico de evolução da população 82 Vazões A vazão doméstica de esgotos é calculada com base no consumo de água da respectiva localidade Tal por sua vez é calculada em função da população de projeto e de um valor atribuído para o consumo médio diário de água por cada habitante Para dimensionar o prétratamento e tratamento desse projeto será necessário calcular a vazão máxima e mínima Para o cálculo da vazão máxima considerase os coeficientes de máxima contribuição diária k1 e horária k2 Já para o cálculo da vazão mínima utilizase o coeficiente de mínima contribuição horária k 3 Os coeficientes se relacionam apenas à parcela de esgoto doméstico Q med qCPop 3 Q med 165081500 198000 Ldia ou 22916 Ls Considerouse os parâmetros obtidos pela Companhia de Saneamento Básico do Estado de São Paulo Sabesp Logo Consumo efetivo per capita de água q e 165 Lhabd Coeficientes de variação de vazão k 1 12 k 2 15 k 3 05 Taxa de infiltração T INF 03 Lskm Comprimento da rede L rede 3765m Teremos então Qmax Qmed k 1 k 2 T inf L rede 4 Qmax 229161215 033765 Qmax52544 Ls ou 1891584 m 3 h Qmin Qmed k 3 T inf L rede 5 Qmin 2291605 033765 Qmin22753 Ls ou 819108 m 3 h 83 Dimensionamento do Gradeamento Considerando a norma NBR 12209 e a vazão de projeto foi adotado gradeamento médio com espaçamento de 30 mm entre duas barras Pelo caráter descentralizado do projeto a limpeza deverá ser por processo manual Além disso como a vazão de entrada é menor que 100Ls é o recomendado pela NBR 12209 ABNT1990 Para seleção da Calha Parshall usouse o Quadro 9 Quadro 9 Valores Calha Parshall Fonte AAK Hydraulic Valves A calha Parshall selecionada foi a 1 que corresponde aos parâmetros n 1550 k21729 para valores em m³h Altura das lâminas dágua H Tendo H Q k 1n 6 Hmáx Qmax k 1n 1891584 21729 1 1550 01208m1208cm Hmin Qmin k 1n 819108 21729 1 1550 00585m585cm Rebaixo z z QmaxHminQminHmax QmaxQmin 7 z 000 52544 005850002275301208 000 52544 00022753 001091 m 109cm Lâmina antes do rebaixo h hHz 8 hmax12081091099cm hmin585109 476cm Largura da caixa de areia b areia adotando velocidade horizontal vh de 03ms bareia Qmax vhhmax 9 bareia 000 52544 0301099 01594m15cm Comprimento da caixa L L225 hmax 10 L22501099227m Área livre total pelas aberturas da grade A LG adotando velocidade admitida na grade limpa v g como 075 ms A LG Qmax v g 11 A LG 000 52544 075 0007m07cm Número de espaços N esp para espaçamento e adotado entre as barras igual a 1 cm grade fina N esp B LG E 13 B LG 0025 001 25 espaços Como esse número seria inconcebível no projeto foi adotado 10 espaços Largura do canal B c B c 10 espaçoslargura dos espaços10 barraslargura das barras 14 B c 048m 9 DIMENSIONAMENTO DA WETLAND FRANCESA O dimensionamento da Wetland seguiu o modelo de dimensionamento de filtros segundo o modelo francês tomando como base Molle 2005 Através desse modelo temse a Wetland dividida em dois estágios Para a quantificação da geração de efluentes foi considerado o uso permanente da propriedade Com isso a propriedade foi classificada permanente e de baixo padrão segundo a NBR 1396997 que considera a geração diária de 100 litros de esgoto por pessoa ABNT 1993 ABNT 1997 A vazão de dimensionamento Qe é obtida através da multiplicação da população e a contribuição de despejo diária logo obtevese o valor de P 100 150000 Ldia A área necessária dos estágios é calculada em função das cargas estabelecidas pelo guia de dimensionamento proposto por Von Sperling 2014 Quadro 10 Valores médios de concentração por litro adotados no Esgoto bruto Parâmetro Valor médio EB mgL DBO 54 DQO 600 NNH₄ 25 SST 300 Fonte Adaptado Von Sperling 2014 Cálculo das cargas aplicadas é dado por Carga QeValor médio EB 15 Carga DBO 150000 54 8100 gDBOdia Carga DQO 150000 600 90000 gDQOdia Carga NTK 150000 25 3750 gNTKdia Carga SST 150000 300 45000 gSSTdia Para se obter a área requerida em função do parâmetro se realiza a estimativa em função das cargas o quadro a seguir mostra parâmetros importantes do projeto de dimensionamento da Wetland Francês Quadro 11 Condições de contorno dos estágios Estágio de Tratamento Taxa de aplicação Hidráulica m 3 m 2 d DQO g m 2 d DBO g m 2 d SST g m 2 d NTK g m 2 d Primeiro estágio 037 350 150 150 30 Remoção do primeiro estágio 08Mi 09Mi 09Mi 11128Mi 08126 Segundo estágio 037 70 20 30 15 Remoção do segundo estágio 075Mi 08Mi 08Mi 1194Mi 08622 Fonte Adaptado Molle et al 2015 Onde Mi Carga Área elementar de remoção Área requerida em função do parâmetro Carga do parâmetro Condição de contorno 16 Área requerida DBO 8100150 54 m 2 Área requerida DQO 90000 350 257 m 2 Área requerida NTK 3750 30 125 m 2 Área requerida SST 45000150 300 m 2 Além disso também é necessário calcular a taxa de aplicação hidráulica A taxa de aplicação hidráulica é a divisão da vazão pela área utilizada por leito como visto a seguir TH 𝑉𝑎𝑧ã𝑜 𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑄𝑡 Á𝑟𝑒𝑎 𝑑𝑜 𝐿𝑒𝑖𝑡𝑜 17 No primeiro estágio a carga hidráulica deve ser menor que 370 mm dia para inviabilizar a colmatação A colmatação ocorre devido ao fato que evitam a secagem da superfície no filtro por isso a divisão da área superficial em setores torna essenciais e importantes no sistema de tratamento Sperling et al 2014 TH primeiro estágio 150 Área do leito mínima 037 m 18 Área mínima primeiro estágio 405 m 2 Com esse cálculo é obtido o valor da célula da Wetland o leito Visto que a maior área requerida é 405 m 2 utilizase essa área como base para o primeiro estágio O primeiro estágio é composto por três leitos Foi escolhido o formato quadrado para os estágios com o lado de 2013 m Área elementar do primeiro estágio 405 m 2 Área total do primeiro estágio 1215 m 2 Em seguida é necessário calcular a remoção dos contaminantes do efluente Utilizando os valores da Tabela X e as seguintes equações essa concentração final pode ser obtida Contaminante removido no primeiro estágio Removal Carga Área elementar de remoção 19 DBO Contaminante removido no primeiro estágio 09 8100 405 18 g m 2 d Efluente do primeiro estágio em função da área 8100405 18 2 gm²d Carga DBO diária no efluente do primeiro estágio 2 x 405m² 810 gd Concentração DBO efluente do primeiro estágio 810 150 54 gm³ 54 mgL DQO Contaminante removido no primeiro estágio 08 90000 405 17777 g m 2 dia Efluente do primeiro estágio em função da área 9000040517777 4445 gm²d Carga DQO diária no efluente do primeiro estágio 4445 x 405m² 1800315 gd Concentração DQO efluente do primeiro estágio 1800315 150 120 gm³ NTK Contaminante removido no primeiro estágio 11128 3750 405 08126 679 gm 2 d Efluente do primeiro estágio em função da área 3750405 679 246 gm²d Carga NTK diária no efluente do primeiro estágio 246 x 450m² 1107 gd Concentração NTK efluente do primeiro estágio 1107 150 738 gm³ SST Contaminante removido no primeiro estágio 09 45000 405 100 g m 2 d Efluente do primeiro estágio em função da área 45000405 100 1111 gm²d Carga SST diária no efluente do primeiro estágio 1111 x 405m² 4500 gd Concentração SST efluente do primeiro estágio 4500 150 30 gm³ 30 mgL Logo Área requerida carga Carga primeiro estágio Taxa de aplicação 20 Área requerida DBO 810 20 405 m 2 Área requerida DQO 18000 70 258 m 2 Área requerida NTK 1152 15 768 m 2 Área requerida SST 4500 30 150 m 2 TH segundo estágio 150 Área do leito mínima 037m Área mínima primeiro estágio 405 m 2 Assim o limitante é a área mínima definida pela taxa de aplicação de 405 m 2 A área total do segundo estágio é 810m 2 pois o segundo estágio é composto por dois leitos Abaixo segue um esquema das áreas dos dois estágios Figura 1 4 Esquema de funcionamento dos estágios Fonte Elaboração própria Por fim segue o cálculo da concentração do efluente final DBO Contaminante removido no segundo estágio 08 810 405 16 g m 2 d Efluente do primeiro estágio em função da área 810405 16 04 gm²d Carga DBO diária no efluente do segundo estágio 04 x 405m² 162 gd Concentração DBO efluente do segundo estágio 162150 108 gm³ 108 mgL DQO Contaminante removido no segundo estágio 075 1800315 405 3333 g m 2 d Efluente do segundo estágio em função da área 1800315 405 3333 1112 gm²d Carga DQO diária no efluente do segundo estágio 1112 x 405m² 4504gd Concentração DQO efluente do segundo estágio 4504 150 300 gm³ NTK Contaminante removido no segundo estágio 1194 1107 405 08622 284 g m 2 d Efluente do segundo estágio em função da área 1107405 284 0 gm²dia Carga NTK diária no efluente do segundo estágio 0 x 405m² 0 gdia Concentração NTK efluente do segundo estágio 0 gm³ SST Contaminante removido no segundo estágio 08 4500 405 888g m 2 d Efluente do primeiro estágio em função da área 4500405 888 222 gm²d Carga SST diária no efluente do segundo estágio 222 x 405m² 8991 gd Concentração SST efluente do segundo estágio 8991 150 30 gm³ 59 mgL Para esse projeto se considerou o talude com as proporções 11 A altura da camada superior equivale a 30 cm a altura da borda livre é igual a 30 cm e a camada interna tem a altura valendo 20 cm Já a camada inferior de drenagem possui 20 cm Com isso uma altura total de 1 metro calculase a altura do talude lateral com a seguinte através da equação abaixo caracterizando um talude de 1 metro de altura por 1 de comprimento LL111 m A granulometria do leito filtrante será composto por brita e areia foi adotado o tamanho do material filtrante para cada camada seguindo a referência de Sperling Quadro 12 Granulometria estágio 1 Camadas Material Granulometria Borda livre BI 03 m Filtrante Hsup 03 m Brita 0 4895 mm Transição Hint 02 m Brita 2 1925 mm Drenagem Hinf 02 m Brita 3 2550 mm Fonte von sperling M Sezerino PH 2018 Quadro 13 Granulometria estágio 2 Camadas Material Granulometria Borda livre BI 03 m Filtrante Hsup 03 m Areia média ou grossa 0348 mm Transição Hint 02 m Brita 0 4895 mm Drenagem Hinf 02 m Brita 2 1925 mm Fonte von sperling M Sezerino PH 2018 Para o clima tropical em questão já existem estudos que comprovam que é necessário uma área menor para o tratamento do esgoto Comparado às regiões temperadas as temperaturas das regiões tropicais geram taxas mais altas de crescimento biológico durante o período de alimentação e possuem acelerada mineralização da matéria orgânica retida nos poros do filtro Essas características intrínsecas dos climas quentes possibilitam a adoção de períodos de repouso menores ou períodos de alimentação maiores No entanto esse projeto considerou o sistema francês clássico para garantir a máxima eficiência e assim poder usar para fins comparativos Von Sperling et al 2018 Foi determinado as características gerais da batelada para isso adotouse a camada de água acumulada na superfície no momento da alimentação no valor de 4cm de altura Volume por batelada 004 x 405 162 m³batelada 21 Número de bateladas Qe Volume de batelada 150 162 925 bateladasdia 22 Definiuse 9 bateladas diárias com 10 minutos cada aplicação do efluente cada 3 horas uma distribuição Qa Qtotal 9 23 Qa 150 m 3 9 1666 m 3 por aplicação ou 166 m 3 min Para calcular a vazão de esgoto durante a alimentação da batelada a taxa de aplicação hidráulica instantânea mínima recomendada de 05 m³m²h é adotada Vazão de alimentação da batelada HLRinst x Área do leito em operação 24 Vazão alim bat 05 x 405 2025 m³h 25 O sistema proposto conta com 2 reservatórios de dimensões iguais um antes de entrar no leito sendo um reservatório de esgoto bruto após o gradeamento e outro um reservatório do efluente que vem do primeiro estágio O tanque de equalização tem a função de manter a vazão contínua do fluxo de efluentes industriais sanitários e tratamento de água bruta A agitação uniforme reduz a necessidade de uso de produtos químicos para esses tratamentos A dimensão estipulada é para suportar pelo menos 3 bateladas logo é necessário um volume de pelo menos 50m 3 Considerando uma altura livre de 08 estimamos as seguintes dimensões Volume total do tanque 5 x 5 x 28 70 m 3 26 Volume útil do tanque 5 x 5 x 2 50 m 3 27 Nessa wetland funcionará com 4 bombas sendo instaladas duas em cada reservatório A vazão de bombeamento é definida pela vazão de aplicação Qa de 166 m3min como demonstrado a seguir Vazão de bombeamentoQb 166 m 3 min60 min 28 Qb 166 m 3 min60 min 996 m 3 h 2765 Lm No primeiro estágio conta com a divisão da vazão ao longo da distribuição utilizando T de saída bilateral de mesmo diâmetro interno a estrutura no segundo estágio também conta com Joelhos de 90 e um Tê de saída bilateral de mesmo diâmetro interno Segue um desenho esquemático da wetland projetada no terreno Figura 1 5 Projeto Fonte Elaboração própria 10 VIABILIDADE ECONÔMICA A estimativa de custos dos materiais para a implantação e mão de obra da Wetland Modelo Francês foi levantada com base nas tabelas do Sistema Nacional de Pesquisa de Custos e Índices da Construção Civil SINAPI do Estado de São Paulo do ano de 2022 e com o auxílio do sistema OrçaFascio O SINAPI é uma ferramenta amplamente utilizada para estimativa de custos de obras públicas e também privadas sendo os dados originados por fornecedores de materiais de construção civil e empresas construtoras O sistema é uma produção conjunta do IBGE e da Caixa Econômica Federal e o qual é revisado e atualizado mensalmente conforme variação de valores de cada estado do país IBGE 2020 Quadro 1 4 Orçamento para construção da Wetland Serviços e Insumos Fonte Elaboração própria Nos custos de implantação considerouse a preparação do terreno e movimento de terra os elementos construtivos para a construção dos wetlands poços e caixas para válvulas e reservatório e as tubulações conexões e equipamentos da parte hidráulica do sistema sendo que todos os itens incluem a mão de obra dos serviços Esta estimativa de custos não isenta a elaboração de um orçamento completo quando o projeto estiver em fase de implantação e das demais etapas que se julguem necessários à perfeita execução e operação dos equipamentos As tabelas a seguir apresentam um orçamento prévio para a implantação do sistema com a descrição valor unitário quantidade e custo de cada item assim como o valor total estimado Conforme o orçamento apresentado estimase que a obra terá um custo de R 71330350 Em uma análise técnica considerando a população atendida a área ocupada pelos wetlands e o valor previsto do sistema temse um valor resultante de R47550habitante e R352m 2 Neste orçamento não estão incluídos os custos do alinhamento do terreno e o paisagismo do local Estas etapas não estimadas ainda podem sofrer alterações durante a implantação do sistema Outra cotação necessária é a estimativa de custo da rede coletora do esgoto Um dos principais entraves para expansão do Sistema de Esgotamento Sanitário no país é o alto custo da implantação da rede coletora de esgoto uma vez que está relacionada diretamente com a profundidade O grau de urbanização é um fator que pode influenciar diretamente nos custos das redes podendo encontrar interferências como redes de drenagem redes de distribuição de água redes telefônicas e elétrica e travessias de rodovias ferrovias e córregos entre outros casos particulares além dos custos adicionais de recomposição de calçadas e asfalto Outro fator é o tipo do solo em que as redes serão inseridas onde para cada solo existem diferentes tecnologias de execução influenciando diretamente nos custos PACHECO 2011 Conforme Ávila Librelotto e Lopes 2003 o custo representa o valor da soma dos insumos mãodeobra materiais e equipamentos impostos etc necessários à realização de dada obra ou serviço sendo assim constituise no valor pago pelos insumos A implantação de uma rede coletora de esgoto em casos onde o solo é desfavorável e existe uma alta urbanização seu custo ao metro linear é de R 30703 para rede com tubulação de diâmetro 150mm e para diâmetro de 200mm é de R 33639 PACHECO 2011 Foi realizado um desenho aproximado de rede de coleta através do software Google Earth Pro A rede traçada apresenta 3765 m de extensão O terreno apresenta diversos empecilhos como desníveis e alta densidade populacional Considerando uma rede de 200mm de diâmetro o preço da interligação da comunidade com o sistema de saneamento público seria de aproximadamente R126650835 Figura 1 6 Desenho da rede de coleta de esgoto Fonte Elaboração Própria a partir do Google Earth Pro Neste caso Observase que a estimativa de custo de interligação básico mesmo sem considerar várias ruas por onde o traçado não passa de tratamento de esgoto convencional quando comparado com a estimativa de custo da Wetland Francesa possui uma grande variação orçamentária 11 DESTINAÇÃO DO EFLUENTE FINAL O destino do efluente tratado foi levado em consideração para esse projeto Devido a aspectos legais e ambientais a melhor alternativa apresentada no momento foi o uso de valas de infiltração O dimensionamento das valas de infiltração precisam estar de acordo com a NBR 1396997 Primeiramente é preciso definir o volume de contribuição diária Vadotado sera o equivalente ao volume útil do tratamento portanto V1500 L Em seguida é necessário definir o coeficiente de infiltração necessário realizar o ensaio de infiltração Para isso na visita de campo foi realizado o ensaio da taxa de infiltração do solo Foi realizado um Ensaio de Permeabilidade simplificado onde é realizado um furo com cavadeira com aproximadamente 15 a 30 cm de profundidade Em seguida foi colocada uma estaca graduada no buraco Por fim é colocado água e se observa como a altura da água na estaca se comporta ao infiltrar o solo de acordo com o tempo com o objetivo de se obter a capacidade de percolação de determinada área onde se pretende construir a vala de infiltração Para se chegar ao resultado final os valores obtidos foram comparados com a tabela abaixo Quadro 1 5 Valores de infiltração Fonte Art Ludwig Fluxus Design Ecológico Através do teste se observou que a água levou aproximadamente 17 minutos para descer 1 centímetro na escala Logo de acordo com a tabela se utilizará a taxa de aplicação de 61 Lm 2 dia Para o cálculo da área de infiltração do solo utilizase fórmula apresentada no item B10 na norma NBR 72291993 AVC1 31 A150061 246 m 2 Como área de infiltração é apenas considerada a área do fundo Cada vala terá áreas retangulares considerando o espaço para instalação e modelo A partir da área é possível definir o comprimento total A Largura X comprimento total 32 Largura 1 m determinado por projeto Comprimento total 24 6 m Para o projeto adotase 25 m de comprimento total As dimensões finais serão 5 valas de cada uma com comprimento de 5m e largura de 1m 111 Vazão Doméstica O saneamento Básico do Estado de São Paulo SABESP ela define o coeficiente de retorno de 08 Paralelamente temos a quantidade de habitantes e o consumo per capito que são 250 e 200 respectivamente dessa forma é possível calcular a vazão doméstica média Qmed CDR86400 Qmed 500000886400 Qmed 046 litrossegundo ou 39774 litrosdia Onde Qmed vazão doméstica média de esgoto em ls CD Consumo diário em litros R Coeficiente de retorno esgotoágua 112 Carga Orgânica Em 1996 Von Sterling define em suas literaturas que a Demanda Bioquímica de Oxigênio DBO utilizada será 54ghabdia sabendo disso e a quantidade de habitantes é possível estimar uma carga média de excrementos Carga HC1000 Carga 250541000 Carga135kga Onde H população que ocupará a edificação C Demanda bioquímica Paralelamente a concentração de escrementos presentes no esgoto será dado por Conc carga 1000 Qmed Conc 135100039774 Conc 33941gm³ Onde Qmed vazão doméstica média de esgoto em ls carga carga orgânica 113 Volume das Caixas de Esgoto Pode ser calculado pela seguinte fórmula V1000Nctklf V100025040241371 V1000250800137 V1000250937 V23525 M³ Onde V volume da caixa de esgoto N número de habitantes 250 hab CContribuição per capita de esgoto 40 lhabdia T Temperatura média SP 24 K Taxa de acumulação de lodo 137 LF contribuição de esgoto fresco 1lhabdi CONCLUSÃO O estudo apresenta metodologia para identificação de áreas que carecem de saneamento e que estejam próximas a terrenos subaproveitados do município a partir do uso de ferramentas de geoprocessamento que as tecnologias de saneamento descentralizado podem ser aplicadas Após este levantamento foram elencadas principais tecnologias sociais e descentralizadas em saneamento como fossas sépticas wetlands biodigestoresetc Para a escolha da tecnologia foi utilizado o método Analistic Hierarchy Process AHP que indicou o sistema Wetland Francesa como melhor alternativa e por último foram realizados orçamentos que permitiram análise quanto a viabilidade econômica do projeto Assim este trabalho revela um caminho alternativo em relação ao acesso à coleta de esgoto por meio do saneamento descentralizado como metodologia de aplicação apoiada por alternativas mais inclusivas e adequados ao território além de promover discussão sobre universalização do saneamento Existem desafios na proposta de modelo construtivo e levantamento de estimativa dos custos para implementação e manutenção de uma tecnologia social e descentralizada bem como pesquisar e identificar as normas técnicas mais apropriadas quando existentes para realizar os dimensionamentos como também a questão de difícil acesso a área banco de dados do município desatualizado e a falta de referências de casos de tecnologias já implementadas Apesar dos desafios o presente trabalho alcançou seus objetivos abordando problemas oriundos de um sistema de esgotos deficiente levantando a tecnologia descentralizada mais adequada para o local escolhido discutindo sua replicabilidade em áreas carentes do município analisando e propondo um modelo construtivo a ser implementado que tem praticabilidade econômica REFERÊNCIAS ALVES B Banheiro Seco Análise da Eficiência de Protótipos em Funcionamento Trabalho de Conclusão de Curso em Ciências Biológicas pela Universidade Federal de Santa Catarina UFSC 2009 ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS NBR 12229 1990 ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS NBR 13969 1997 ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE ENGENHARIA SANITÁRIA E AMBIENTAL ABES Falta de saneamento mata 11 mil pessoas por ano no Brasil mostra Atlas do IBGE Disponível em httpsabesdnorgbrp46597 Acesso em abril de 2022 AVILA AV LIBRELOTTO LI LOPES OC Orçamento de Obras Curso de Arquitetura Apostila Universidade do Sul de Santa Catarina 2003 BRASIL MS MATOS AT Avaliação de aspectos hidráulicos e hidrológicos de sistemas alagados construídos de fluxo subsuperficial Engenharia Sanitária e Ambiental Rio de Janeiro v13 n3 p323328 2008 BRASIL Novo Marco de Saneamento é sancionado e garante avanços para o País httpswwwgovbrptbrnoticiastransitoetransportes202007novomarcodesaneamentoesancionadoegaranteavancosparaopais Acesso em abril de 2022 BRASIL Portal Resíduos Sólidos Lei 1144507 Lei Federal do Saneamento Básico Disponível em httpsportalresiduossolidoscomlei1144507leifederaldosaneamentobasico Acesso em abril de 2022 CABARELLO LuizaLei 1144507 a lei do saneamento básico Ecycle 2022 httpswwwecyclecombrleidosaneamentobasico Acesso em abril de 2022 CARVALHO N L HENTZ P SILVA J M BARCELLOS A L Reutilização de águas residuárias Revista Monografias Ambientais v 14 n 2 p 3164 3171 mar 2014 DIMENSIONAMENTO DE WETLANDS CONSTRUÍDOS NO BRASIL DOCUMENTO DE CONSENSO ENTRE PESQUISADORES E PRATICANTES Elaboração Marcos von Sperling UFMG e Pablo H Sezerino UFSC 2018 DOTRO G LANGERGRABER G MOLLE P NIVALA J PUIGAGUT J STEIN O VON SPERLING M 2017 Treatment Wetlands IWA Publishing 154 p DOTRO G LANGERGRABER G MOLLE P NIVALA J PUIGAGUT J STEN O VON SPERLING M Biological Wastewater Treatment Series VOLUME SEVEN Treatment Wetlands v 7 p8399 2017 EMBRAPA Soluções Tecnológicas Disponível em httpswwwembrapabrbuscadesolucoestecnologicasprodutoservico7413fossasepticabiodigestora Acesso em 20 abr 2022 FIORI S FERNANDES V M C PIZZO H Avaliação qualitativa e quantitativa do reúso de águas cinzas em edificações Ambiente Construído v 6 n 1 p 1930 2006 GALINDO Natália SILVA W T L D NOVAES A P D Perguntas e Respostas Fossa Séptica Biodigestora Edição revisada e ampliada subtítulo do artigo Título da revista subtítulo da revista São Paulo v 1 n 1 p 034 2019 GALBIATI A F Tratamento domiciliar de águas negras através de tanque de evapotranspiração Campo Grande 2009 38 p GOMES L F A M Teoria da decisão São Paulo Thomson 2007 HOFFMAN T PLATZER C WINKER M MUENCH E V Technology review of constructed wetlands subsurface flow constructed wetlands for greywater and domestic wasterwater treatment Sustainable sanitation ecosan program Germany 2011 INSTITUTO TRATA BRASIL O Saneamento e a Vida da Mulher Brasileira Parceria BRK Ambiental e apoio Pacto Global março de 2018 INSTITUTO NACIONAL DE METEOROLIGIA INMET Consulta geral a homepage oficial Disponível em httpwwwinmetgovbr Acesso em abril de 2022 INSTITUTO TRATA BRASIL Benefícios econômicos e sociais da expansão do saneamento brasileiro Disponível em httpswwwtratabrasilorgbrptestudosestudositbitbbeneficioseconomicosesociaisdaexpansaodosaneamentobrasileiro Acesso em abril de 2022 INSTITUTO DE PROJETOS E PESQUISAS SOCIOAMBIENTAIS Como construir um biodigestor para tratamento de esgoto e produção de biogás Disponível em httpswwwyoutubecomwatchvVRmXFmOTx0 Acesso em junho de 2022 IRINA BILETSKA Como funciona um banheiro seco sistema alternativo de saneamento 17 Out 2018 ArchDaily Brasil Acessado 29 Jun 2022 Disponível em httpswwwarchdailycombrbr904009comofuncionaumbanheirossecosistemaalternativodesaneamento ISSN 07198906 JORNAL PONTE Moradores de favelas que serão desocupadas revelam medo de abuso policial Disponível em httpsponteorgmoradoresdefavelasqueseraodesocupadasrevelammedoecasodeabusopolicial Acesso em abril de 22 KING G Publication Publication PS Political Science and Politics 39 p 119125 2006 LEITE V D E POVINELLI J Comportamento dos sólidos totais no processo de digestão anaeróbia de resíduos sólidos urbanos e industriais Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental p 229232 1999 MASI F BRESCIANI R M ARTINUZZI N and Rizzo ACL 2017a Large scale application of French Reed Beds municipal wastewater treatment for a 20000 inhabitants town in Moldova Water Science and Technology 761134146 MOLLE P French vertical flow constructed wetlands a need of a better understanding of the role of the deposit layer Water Science and Technology London v 69 n 1 p 106112 2014 DOI 102166wst2013561 MORVANNOU A Dynamic modelling of nitrification in vertical flow constructed wetlands 2012 202 p Thèse Doctorat en Sciences Agronomiques et Ingénierie Biologique Université de Louvain La Neuve OttigniesLouvainlaNeuve 2012 ORGANIZAÇÃO MUNDIAL DA SAÚDE OMS World Health Organization WHO Sanitation Disponível em httpswwwwhointnewsroomfactsheetsdetailsanitation Acesso em abril de 2022 PACHECO R P Custos para implantação de sistemas de esgotamento sanitário 2011 149p Dissertação Engenharia de Recursos Hídricos Universidade Federal do Paraná Curitiba 2011 PAINEL SANEAMENTO BRASIL Indicadores Disponível em painelsaneamentoorgbrlocalidadecompareid355030 Acesso em abr 2022 PAIVA Roberta Fernanda da Paz de Souza SOUZA Marcela Fernanda da Paz de Associação entre condições socioeconômicas sanitárias e de atenção básica e a morbidade hospitalar por doenças de veiculação hídrica no Brasil Cadernos de Saúde PAOLI AC VON SPERLING M Evaluation of clogging in planted and unplanted horizontal subsurface flow construted wetland solids accumulation and hydraulic conductivity reduction Water Science and Technology 2014 PERROTTA M M et al Mapa Geológico do Estado de São Paulo São Paulo 2006 2 mapas color Escala 1750000 PLATZER C MAUCH H Soil clogging in vertical flow reed beds mechanisms parameters consequences andsolutions Water science technology v 35 n 5 p 175181 1997 REIS A S Tratamento de resíduos sólidos orgânicos em biodigestor anaeróbio Dissertação de Mestrado Universidade Federal de Pernambuco 2012 TAE REVISTA Na Permacultura e Saneamento Ecológico esgoto não é problema mas sim fonte de recursos Disponível em httpswwwrevistataecombrArtigo692napermaculturaesaneamentoecologicoesgotonaoeproblemamassimfontederecursos Acesso em novembro de 2022 S ANTOS Maria Fernanda Enokibara Marta Oliveira Eduardo 2019 Projeto e avaliação de custos de um sistema compacto de wetlands construídos para habitação social no município de BauruSP Revista Nacional de Gerenciamento de Cidades 7 10172712318847275220192156 S AATY TL 2005 The Analytic Hierarchy and Analytic Network Process for the measurement of intangible criteria and for decision making In Multiple Criteria Decision Analysis State of the Art Surveys International series in operations research management science Vol78 Springer Edited by Figuera J Greco S Ehrgott M SAMAE Blumenau Samae trabalha o conceito de saneamento produtivo junto a comunidades de Blumenau Acesso em 29 Jun 2022 Disponível em httpsndmaiscombrinfraestruturasamaetrabalhaconceitodesaneamentoprodutivojuntoacomunidadesdeblumenau S EZERINO Pablo Pelissari Catiane Silva Arieleen Matos Mateus Matos Antonio Bassani Leandro Decezaro Samara Silveira DD Trein Camila Moraes Mirene Sperling Marcos Magalhães Filho Fernando Jorge Paulo Paula Rodrigues Eduardo Kaick Tamara Kanopf de Araújo Ronaldo Colares Gustavo Lutterbeck Carlos Machado Ênio 2021 Wetlands construídos como ecotecnologia para o tratamento de águas residuárias Experiências brasileiras 10310129786558612933 SOARES A LEGAN L De olho na água guia de referência construindo o canteiro biosséptico e captando água da chuva Fortaleza Ecocentro IPEC Mais Calango Fundação Brasil Cidadão 2009 30 p SciELO Brasil Uma abordagem integral para Saneamento Ecológico em Comunidades Tradicionais e Rurais Disponível em httpswwwscielobrjcscap3ZLpYFjDfft5qD8ywxBxDS Acesso e m dezembro de 2022 SÃO PAULO ESTADO Base Hidrográfica do Estado de São Paulo Enquadramento dos Corpos dÁgua Conforme Decreto Estadual nº 1075577 Mapa de Unidades Hidrográficas de Gerenciamento de Recursos Hídricos do Estado de São Paulo UGRHI 6 São Paulo 2016 1 mapa color Escala 1 1000000 Disponível em httpscetesbspgovbraguasinterioreswpcontentuploadssites12201604relatoriotecnicobasegeografica020516pdf Acesso em 26 de abril de 22 TELLES D DA COSTA R H P G Reúso da água conceitos teorias e práticas Editora Blucher 2007 T RATA B RASIL Benefícios econômicos e sociais da expansão do saneamento no Estado de São Paulo 2017 Disponível em httpstratabrasilorgbrptestudosbeneficioseconomicosesociaisitbbeneficioseconomicosdaexpansaodosaneamentoemsp Acesso em 21 de abril de 2022 T RATA B RASIL RANKING DO SANEAMENTO INSTITUTO TRATA BRASIL 2022 SNIS 2020Trata Brasil 2022 httpstratabrasilorgbrimagesestudosRankingdoSaneamento2022RelatC3B3riodoRS2022pdf Acesso em abril de 2022 TSUTIYA Milton e ALEM SOBRINHO Pedro Coleta e Transporte de Esgoto Sanitário Rio de Janeiro Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 3ª Edição 2011 VALENTIM MAA Desempenho de leitos cultivados para o tratamento de esgoto Contribuição para concepção e operação Tese de Doutorado Faculdade de Engenharia Agrícola Universidade Estadual de Campinas Campinas SP 208p 2003 2