Saneamento Básico - Rebecca Manesco Paixão

ACESSE AQUI O SEU LIVRO NA VERSÃO DIGITAL PROFESSORA Me Rebecca Manesco Paixão Saneamento Básico FICHA CATALOGRÁFICA C397 CENTRO UNIVERSITÁRIO DE MARINGÁ Núcleo de Educação a Distância PAIXÃO Rebecca Manesco Saneamento Básico Rebecca Manesco Paixão Maringá PR Unicesumar 2021 280 p Graduação EaD 1 Saneamento 2 Básico 3 Engenharia EaD I Título CDD 22 ed 6284 CIP NBR 12899 AACR2 ISBN 9786556154169 Impresso por Bibliotecário João Vivaldo de Souza CRB 91679 Pró Reitoria de Ensino EAD Unicesumar Diretoria de Design Educacional NEAD Núcleo de Educação a Distância Av Guedner 1610 Bloco 4 Jd Aclimação Cep 87050900 Maringá Paraná wwwunicesumaredubr 0800 600 6360 Coordenador de Conteúdo Flávio Augusto Carraro Designer Educacional Antonio Eduardo Nicácio Revisão Textual Meyre Barbosa Ariane Andrade Fabreti Editoração Matheus Silva de Souza Ilustração Welington Vainer Andre Azevedo Realidade Aumentada Maicon Douglas Curriel Cesar Henrique Seidel Fotos Shutterstock PRODUÇÃO DE MATERIAIS EXPEDIENTE DIREÇÃO UNICESUMAR NEAD NÚCLEO DE EDUCAÇÃO A DISTÂNCIA Diretoria Executiva Chrystiano Mincoff James Prestes Tiago Stachon Diretoria de Design Educacional Débora Leite Diretoria Diretoria de Graduação e Pósgraduação Kátia Coelho Diretoria de Cursos Híbridos Fabricio Ricardo Lazilha Diretoria de Permanência Leonardo Spaine Head de Curadoria e Inovação Tania Cristiane Yoshie Fukushima Head de Produção de Conteúdo Franklin Portela Correia Gerência de Contratos e Operações Jislaine Cristina da Silva Gerência de Produção de Conteúdo Diogo Ribeiro Garcia Gerência de Projetos Especiais Daniel Fuverki Hey Supervisora de Projetos Especiais Yasminn Talyta Tavares Zagonel Supervisora de Produção de Conteúdo Daniele C Correia Reitor Wilson de Matos Silva ViceReitor Wilson de Matos Silva Filho PróReitor de Administração Wilson de Matos Silva Filho PróReitor Executivo de EAD William Victor Kendrick de Matos Silva PróReitor de Ensino de EAD Janes Fidélis Tomelin Presidente da Mantenedora Cláudio Ferdinandi BOASVINDAS Tudo isso para honrarmos a nossa missão que é promover a educação de qualidade nas diferentes áreas do conhecimento formando profissionais cidadãos que contribuam para o desenvolvimento de uma sociedade justa e solidária Reitor Wilson de Matos Silva A UniCesumar celebra os seus 30 anos de história avançando a cada dia Agora enquanto Universidade ampliamos a nossa autonomia e trabalhamos diariamente para que nossa educação à distância continue como uma das melhores do Brasil Atuamos sobre quatro pilares que consolidam a visão abrangente do que é o conhecimento para nós o intelectual o profissional o emocional e o espiritual A nossa missão é a de Promover a educação de qualidade nas diferentes áreas do conhecimento formando profissionais cidadãos que contribuam para o desenvolvimento de uma sociedade justa e solidária Neste sentido a UniCesumar tem um gênio importante para o cumprimento integral desta missão o coletivo São os nossos professores e equipe que produzem a cada dia uma inovação uma transformação na forma de pensar e de aprender É assim que fazemos juntos um novo conhecimento diariamente São mais de 800 títulos de livros didáticos como este produzidos anualmente com a distribuição de mais de 2 milhões de exemplares gratuitamente para nossos acadêmicos Estamos presentes em mais de 700 polos EAD e cinco campi Maringá Curitiba Londrina Ponta Grossa e Corumbá o que nos posiciona entre os 10 maiores grupos educacionais do país Aprendemos e escrevemos juntos esta belíssima história da jornada do conhecimento Mário Quintana diz que Livros não mudam o mundo quem muda o mundo são as pessoas Os livros só mudam as pessoas Seja bemvindo à oportunidade de fazer a sua mudança Aqui você pode conhecer um pouco mais sobre mim além das informações do meu currículo Aqui você pode conhecer um pouco mais sobre mim além das informações do meu currículo MEU CURRÍCULO MINHA HISTÓRIA Olá Eu sou a professora Rebecca e contarei um pou quinho da minha história para você Desde muito nova sempre gostei de matemática e quando chegou a hora de prestar o vestibular escolhi me inscrever para o curso de Engenharia Ambiental e Sanitária uma novidade ofer tada pela Unicesumar Ao longo do curso de Engenharia Ambiental e Sanitária tive a oportunidade de fazer um intercâmbio de férias nos Estados Unidos onde trabalhei como salvavidas em um resort aquático Além disso também fiz estágio no Instituto Ambiental do Paraná e em uma indústria multinacional além de participar no desenvolvimento de quatro pesquisas de iniciação científica Foi na pesquisa que descobri a minha paixão e assim que me tornei engenheira resolvi me inscrever para fazer mestrado em Engenharia Química e dar con tinuidade às pesquisas na linha de Gestão Controle e Preservação Ambiental Mas eu continuava inquieta e a minha paixão pela matemática ainda permanecia acesa Assim juntamente com o mestrado decidi fazer a minha segunda graduação Licenciatura em Matemática No ano de 2017 obtive o meu diploma de Mestre em En genharia Química e alguns meses depois de Licenciada em Matemática Atualmente estou em fase de conclusão do doutorado em Engenharia Química pela Universida de Estadual de Maringá com estágio de doutoramento realizado na Escola de Engenharia da Universidade do Minho Portugal Também trabalho como professora de cursos de graduação tanto presenciais quanto na mo dalidade à distância para cursos de Matemática Gestão Ambiental e Engenharias Lattes httplattescnpqbr2057787167926924 IMERSÃO RECURSOS DE Quando identificar o ícone de QRCODE utilize o aplicativo Unicesumar Experience para ter acesso aos conteúdos online O download do aplicativo está disponível nas plataformas Google Play App Store Ao longo do livro você será convidadoa a refletir questionar e transformar Aproveite este momento PENSANDO JUNTOS EU INDICO Enquanto estuda você pode acessar conteúdos online que ampliaram a discussão sobre os assuntos de maneira interativa usando a tecnologia a seu favor Sempre que encontrar esse ícone esteja conectado à internet e inicie o aplicativo Unicesumar Experience Aproxime seu dispositivo móvel da página indicada e veja os recursos em Realidade Aumentada Explore as ferramentas do App para saber das possibilidades de interação de cada objeto REALIDADE AUMENTADA Uma dose extra de conhecimento é sempre bemvinda Posicionando seu leitor de QRCode sobre o código você terá acesso aos vídeos que complementam o assunto discutido PÍLULA DE APRENDIZAGEM Professores especialistas e convidados ampliando as discussões sobre os temas RODA DE CONVERSA EXPLORANDO IDEIAS Com este elemento você terá a oportunidade de explorar termos e palavraschave do assunto discutido de forma mais objetiva INICIAIS PROVOCAÇÕES SANEAMENTO BÁSICO Você sabe o que é saneamento básico Você sabe qual a realidade do saneamento no Brasil No Brasil a Lei nº 114452007 atualizada pela Lei nº 140262020 estabelece diretrizes nacionais para o saneamento básico e o define como o conjunto de serviços públicos infraestruturas e instalações operacionais de abastecimento de água potável esgotamento sanitário limpeza urbana e manejo de resíduos sólidos bem como drenagem e manejo das águas pluviais urbanas E apesar de esta informação ser chocante no Brasil ainda hoje existe uma par cela da população que não é contemplada com tais sistemas Para você ficar por dentro o cenário de saneamento básico nas cidades brasileiras é disponibilizado pelo Sistema Nacional de Informações sobre Saneamento SNIS contemplando uma base de dados sobre serviços de água e esgoto manejo dos resíduos sólidos bem como drenagem e manejo das águas pluviais urbanas Aces seo a partir do link httpwwwsnisgovbrpainelinformacoessaneamentobrasil webpainelsetorsaneamento e verifique a porcentagem da população brasileira que é atendida com rede de água e esgoto coleta domiciliar dos resíduos sólidos e sistemas de drenagem urbana Como foi a sua pesquisa Você tinha noção de que da população total brasileira com cerca de 2101 milhões de habitantes apenas 837 tem atendimento com rede de água 541 conta com atendimento de rede de esgoto 921 tem cobertura de coleta domiciliar de resíduos sólidos e 849 possui sistema de drenagem urbana A Lei nº 114452007 atualizada pela Lei nº 140262020 cita que os serviços públicos de saneamento básico devem ser prestados com base no princípio da universalização e efetiva prestação do serviço no entanto isso não é o que está ocorrendo no Brasil até o presente momento Você sabe quais são as principais consequências da falta de saneamento básico Pense a respeito Como falei o saneamento básico compreende as ações que se voltam para atender às demandas da população em relação a abastecimento de água esgotamento sanitário manejo das águas pluviais e dos resíduos sólidos E a principal unidade de referência destas ações são as residências das pessoas É para a residência de cada habitante seja ela no meio urbano seja no meio ru ral que se destinam as provisões de água e são gerados os esgotos sanitários e resíduos sólidos Quanto ao manejo das águas pluviais este voltase ao controle de alagamentos e de inundações próximas ao domicílio eou nos espaços coletivos além da possi bilidade de aproveitamento da água da chuva na própria residência É importante destacar que os sistemas de saneamento são instrumentos de preser vação do meio ambiente e de promoção da saúde pública de forma que o acesso a elas constitui direito social integrante de políticas públicas sociais O presente material encontrase dividido em nove unidades em que começaremos com o estudo de alguns conceitos introdutórios sobre o saneamento Na sequên cia ao longo das unidades aprofundaremos os nossos conhecimentos no que diz respeito aos seus sistemas constituintes E após você ter sido apresentadoa ao universo do saneamento básico principal mente no que diz respeito ao saneamento na zona urbana você terá a oportuni dade de conhecer também tecnologias que podem ser adotadas na zona rural Lembrese de que na Engenharia Civil são consideradas quatro grandes áreas e o saneamento está dentro da grande área chamada Hidráulica e Saneamento Apesar de os desafios do saneamento básico serem multidisciplinares e envolve rem o trabalho conjunto de profissionais de várias áreas após a leitura do mate rial você como futuroa engenheiroa civil estará preparadoa para trabalhar diretamente com o saneamento básico especialmente no que diz respeito a planejamento e gerenciamento das obras Ficou entusiasmadoa Convido você a mergulhar e a se aprofundar neste uni verso do conhecimento Lembrese também da importância de ter uma rotina de estudos e de leitura Vamos lá APRENDIZAGEM CAMINHOS DE 1 2 4 3 5 11 59 35 97 INTRODUÇÃO AO SANEAMENTO BÁSICO 6 157 TRATAMENTO DOS ESGOTOS SISTEMA DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA RECURSO ÁGUA TRATAMENTO DE ÁGUA SISTEMA DE ESGOTAMENTO SANITÁRIO 125 7 183 8 209 GERENCIAMENTO DOS RESÍDUOS SÓLIDOS URBANOS DRENAGEM DE ÁGUAS PLUVIAIS 9 239 SANEAMENTO BÁSICO RURAL 1 Nesta primeira unidade do livroRunt escia dis res quata vent Na Unidade 1 você será introduzido aos conceitos iniciais do Sa neamento Básico e terá a oportunidade de aprofundar seus conhe cimentos sobre o histórico do saneamento no mundo no cenário brasileiro e a relação do saneamento com a saúde pública INTRODUÇÃO AO SANEAMENTO BÁSICO Me Rebecca Manesco Paixão 12 UNICESUMAR Olá estudante Você sabe da relação que há entre o Saneamento Básico e a Saúde Pública Você tem conhecimento sobre a impor tância de um sistema de abastecimento de água Para que serve um sistema de esgotamento sanitário Estas e outras perguntas serão respondidas ao longo da leitura da presente Unidade 1 De acordo com a Organização Mundial da Saúde OMS cer ca de 45 bilhões de pessoas no mundo carecem de saneamento seguro BRASIL 2019a englobando os serviços básicos de abas tecimento de água e esgotamento sanitário coleta transporte e destinação dos resíduos sólidos tal que a falta ou a inadequação destes serviços além de promover riscos para a saúde humana também aumenta a degradação ambiental Como é o abastecimento de água na sua cidade Em seu bair ro passa a rede coletora de esgotos Há coleta de resíduos sólidos na sua residência Um diagnóstico dos serviços de água e esgoto do manejo de resíduos só lidos urbanos e da drenagem e do manejo das águas pluviais urbanas pode ser encontrado no link http wwwsnisgovbr Faça o download dos diagnósticos referentes ao ano de 2019 e compare a situação brasileira com o estado em que você moraPara acessar use seu leitor de QR Code E aí como foi a sua pesquisa A situação do saneamento básico no estado em que você mora está além ou aquém do que no Brasil como um todo Você tinha noção de que ainda hoje há brasileiros que não recebem água potável em suas residências Que nem todo esgoto gerado é coletado pela rede de esgotos É importante que saibamos o que é saneamento básico assim como a sua importância para que possamos exercer nosso papel de 13 UNIDADE 1 cidadãos que juntamente ao poder público possam refletir e opinar sobre soluções que dizem respeito aos problemas de saneamento bem como a necessidade de universalização do acesso O saneamento consiste no controle de fatores do meio físico que exercem ou possam exercer efeitos negativos ao bemestar do ser hu mano físico mental e social O termo saneamento provém do verbo sanear e significa tornar higiênico salubrificar remediar tornar habitável tornar apto à cultura SCALIZE BEZERRA 2020 p 7 BRASIL 2004 p 14 define o saneamento como sendo o conjunto de ações socioeconômicas que têm por objetivo alcançar níveis de salubridade am biental por meio de abastecimento de água potável coleta e disposição sanitária de resí duos sólidos líquidos e gasosos promoção da disciplina sanitária de uso do solo drenagem urbana controle de doenças transmissíveis e demais serviços e obras especializadas com a finalidade de proteger e melhorar as condições de vida urbana e rural Assim perceba que o conceito de saneamento engloba o sanea mento básico e o rural Como vimos anteriormente o saneamento básico é constituído pelos sistemas de abastecimento de água de esgotamento sanitário de drenagem urbana e manejo de águas pluviais e de limpeza urbana e manejo dos resíduos sólidos todos estes com vistas à promoção da saúde pública A Constituição Federal de 1988 em sua redação inclui o Art 225 dedicado ao meio ambiente o qual cita que todos têm direito ao meio ambiente ecologicamente equilibrado bem de uso comum do povo e essencial à sadia qualidade de vida impondose ao Poder Público e à coletividade o dever de defendêlo e preserválo para as presentes e futuras gerações BRASIL 1998 Logo no Brasil o saneamento básico é um direito assegurado pela Constituição Federal de 1988 e definido pela Lei nº 114452007 alterada e com plementada pela Lei nº 140262020 que estabelece as diretrizes nacionais para o saneamento básico como o conjunto de serviços infraestruturas e instalações operacionais de 14 UNICESUMAR a abastecimento de água potável constituído pelas atividades e pela disponibilização e ma nutenção de infraestruturas e instalações ope racionais necessárias ao abastecimento público de água potável desde a captação até as liga ções prediais e seus instrumentos de medição b esgotamento sanitário constituído pelas ati vidades e pela disponibilização e manutenção de infraestruturas e instalações operacionais neces sárias à coleta ao transporte ao tratamento e à disposição final adequados dos esgotos sanitá rios desde as ligações prediais até sua destinação final para produção de água de reuso ou seu lan çamento de forma adequada no meio ambiente c limpeza urbana e manejo de resíduos sóli dos constituídos pelas atividades e pela dis ponibilização e manutenção de infraestruturas e instalações operacionais de coleta varrição manual e mecanizada asseio e conservação urbana transporte transbordo tratamento e destinação final ambientalmente adequada dos resíduos sólidos domiciliares e dos resíduos de limpeza urbana e d drenagem e manejo das águas pluviais urba nas constituídos pelas atividades pela infraes trutura e pelas instalações operacionais de dre nagem de águas pluviais transporte detenção ou retenção para o amortecimento de vazões de cheias tratamento e disposição final das águas pluviais drenadas contempladas a limpeza e a fiscalização preventiva das redes BRASIL 2007 Acredito que neste momento você deve estar se perguntando E para que servem todos estes serviços A Modelagem de Desestatiza ção do Setor de Saneamento Básico e o Relatório de Modelos BN DES divulgado pelo Dossiê do Saneamento 2006 e pela UNICEF BARBIERI GIMENES 2013 trazem os seguintes efeitos positivos do saneamento básico 15 UNIDADE 1 melhoria da saúde da população e redução dos recursos aplicados no tratamento de doenças diminuição dos custos com tratamento de água para abas tecimento resultantes da poluição dos mananciais de cap tação melhoria do potencial produtivo da população eliminação da poluição estético visual e desenvolvimento do turismo dinamização da economia e geração de empregos eliminação de barreiras não tarifárias para produtos ex portáveis das empresas locais conservação ambiental melhoria da imagem institucional valorização dos imóveis residenciais e comerciais viabilização da abertura de novos negócios nos bairros beneficiados uma vez que eles passam a ter requisitos básicos para a instalação de novos empreendimentos crescimento da atividade de construção civil para aten der ao aumento da procura por imóveis residenciais e comerciais em um bairro mais saudável aumento da arrecadação de tributos municipais Logo podemos concluir que o saneamento básico é capaz de be neficiar não somente o ser humano mas também o meio ambiente e a economia Em 2017 o Ministro de Saúde afirmou Cada real investido em saneamento economiza quatro reais em saúde agora a Organização Mundial da Saúde refez as contas e disse que não é mais quatro é nove Cada real investido em saneamento econo miza nove reais em saúde BRASIL 2017 online Um dos princípios da Lei nº 114452007 em seu Art 19 BRASIL 2007 é a universalização dos serviços de saneamento básico e assim ela estabelece diretrizes para a Política Federal de Saneamento Básico determinando que a União elabore o Plano Nacional de Saneamento Básico PLANSAB a partir do qual orientará as ações e os investimentos do Governo Federal Os Esta dos e municípios brasileiros devem elaborar seus planos tomando como diretiva o Plano nacional tal que a prestação dos serviços de saneamento básico deverá abranger no mínimo 16 UNICESUMAR I diagnóstico da situação e de seus impactos nas condições de vida utilizando sistema de indicadores sanitários epidemiológicos ambientais e socioeconômicos e apontando as causas das deficiências detectadas II objetivos e metas de curto médio e longo prazos para a universalização admitidas soluções graduais e progressivas observando a compatibilidade com os demais planos setoriais III programas projetos e ações necessárias para atingir os objetivos e as metas de modo compatível com os respectivos planos plurianuais e com outros planos governamentais correlatos identificando possíveis fontes de financiamento IV ações para emergências e contingências V mecanismos e procedimentos para a avaliação sistemática da eficiência e eficácia das ações programadas BRASIL 2007 Note que o PLANSAB consiste em planejamento integrado do saneamento básico com um horizonte de 20 anos no período compreendido entre 2014 a 2033 Além disso o PLANSAB determina a elabo ração de três programas para a implementação da Política Federal de Saneamento Básico Saneamento Básico Integrado Saneamento Estruturante e Saneamento Rural Agora que já aprendemos o que é saneamento básico e a sua importância estamos prontos para conhecer um pouquinho de sua história É de conhecimento de todos que a água é um recurso fundamental para a existência do ser humano e desde que o homem existe ele se fixa nas proxi midades de corpos dágua com vistas a garantir a sua sobrevivência Na literatura é possível perceber a necessidade da disposição de água ao ser humano tal que ações de natureza sanitária principalmente com relação ao abastecimento e tratamento de água remontam a datas anteriores à era cristã Nas palavras de Rocha 2018 p 1516 Durante esse período foram executados canais de irrigação e galerias assentadas manilhas construídos sistemas de recalques cisternas reservatórios poços túneis e aquedutos e instalados medidores de água tais equipamentos foram usados por diver sas civilizações de Mesopotâmia Babilônia Índia Grécia Egito China Itália e outras Além da questão do fornecimento de água com qualidade também notase a preocupação das antigas civilizações em não permitir o lançamento de excretas nas águas Segundo Rocha 2018 os registros de civilizações ao norte da Índia no vale do rio Indo atual Paquistão e na Mesopotâmia atual Síria demonstram hábitos sanitários na população como a presença de banheiras e privadas nas casas assim como redes primitivas de esgotos Naquela época em locais com escassez de água também já se verificavam a construção de cisternas particulares e públicas para a coleta de águas da chuva além de tubulações e poços A Figura 1 ilustra os famosos aquedutos romanos obras que eram destinadas a levar a água aos reservatórios e destes até tanques menores para fontes públicas e banhos públicos na cidade de Roma 17 UNIDADE 1 Segundo Rocha 2018 no período medieval compreendido entre os séculos V e XV a água deixou de ser um bem público e a população passou a escavar poços no interior de suas casas e próximos de pocilgas e fossas o que acabava por provocar a contaminação dos corpos dágua e consequentemente acarretando em doenças de veiculação hídrica Neste mesmo período os resíduos sólidos gerados pela população eram amontoados em locais públicos como os becos e as ruelas das cidades juntamente com a urina e as fezes da população o que acabava por atrair vetores transmissores de doenças como ratos e baratas Como consequência de tais atos pouco higiênicos foi neste período que a peste negra a qual é transmitida pela pulga dos ratos atingiu metade dos habitantes europeus e matou cerca de um terço da população E assim a partir desse momento começaram a surgir as primeiras iniciativas para reverter este cenário objetivando melhores condições de saneamento nas cidades europeias Logo foram construídos os primeiros sistemas de drenagem fossas domésticas e encanamentos subterrâneos para águas servidas e canais pluviais Na Idade Moderna entre os séculos XV e XVIII foram desenvolvidos os sistemas de abasteci mento de água a partir do bombeamento hidráulico com máquinas a vapor tubos de ferro fundido e recalques de água ROCHA 2018 É importante destacar que na Inglaterra na Idade Contemporânea houve a instalação de redes de esgotos e o controle de resíduos industriais No século XVIII o país deu origem à Política Nacional de Saúde com vistas ao aumento da riqueza à industrialização à extensão do trabalho e à produção para se prosperar Descrição da Imagem a imagem apresenta um aqueduto de concreto exposto na forma de vários arcos interligados formando uma ponte elevada com dois pisos em sua estrutura Figura 1 Aquedutos romanos 18 UNICESUMAR Em meados de 1800 a 1900 também se verificou a necessidade de se autodepurar ou tratar os esgotos antes que eles fossem lançados nos corpos dágua Foi a partir de então que países em todo o mundo passaram a implantar tecnologias de tratamento dos esgotos que são utilizadas até os dias de hoje como o tanque séptico filtro biológico lagoas de estabilização entre outros que abordaremos com mais profundidade na Unidade 6 No século XIX John Snow 1813 1858 um médico inglês considerado o pai da epidemiologia moderna demonstrou que a cólera estava associada à água contaminada por fezes Na altura novos conhecimentos de microbiologia reforçaram a necessidade de adoção de ações preventivas e curativas o que levou à política sanitária à imunização com vacinas e ao reforço das medidas e dos sistemas de saneamento ROCHA 2018 Nas palavras de Rocha 2018 p 47 a observação de John Snow seria corroborada mais tarde quando em 1880 Karl Joseph Eberth descobriu e identificou a bactéria ou bacilo que provoca a febre tifóide a Salmonella typhi e já no ano seguinte Robert Koch introduziu a técnica da contagem de bactérias para em 1885 Theodor Esche rich descobrir o bacilo coli Esta bactéria Escherichia coli passaria mais tarde a ser utilizada como indicadora de águas poluídas em processos do controle de qualidade sanitária das águas nos sistemas de abastecimento de água e para verificar a balneabilidade das praias Dessa forma é possível verificar que a percepção de que os corpos dágua que de alguma forma recebem contribuições de esgotos domésticos participam como veículo de agentes transmissores de doenças fez com que os sistemas de tratamento de esgotos aliados aos sistemas de tratamento de água constituíssem em poderosas barreiras no combate à transmissão de doenças contribuindo assim para a promoção da saúde pública Se aprofundarmos um pouco mais no que diz respeito às questões ambientais veremos que dois eventos tiveram grande importância a Conferência de Estocolmo em 1972 e a Conferência do Rio de Janeiro em 1992 Nesta última os países participantes assinaram a Agenda 21 assumindo o compromisso de adotar atitudes capazes de melhorar a qualidade de vida no planeta com vistas ao desenvolvimento sustentável Você sabe o que é desenvolvimento sustentável É aquele que busca garantir recursos para as presentes e futuras gerações aliado ao desenvolvimento social e econômico São 17 os objetivos do desenvolvimento sustentável representados na Figura 2 Desenvolvimento sustentável desenvolvimento capaz de satisfazer as necessidades presentes sem comprometer a capacidade das gerações futuras de suprir suas próprias necessidades 19 UNIDADE 1 Figura 2 Objetivos do Desenvolvimento Sustentável ODS Fonte BCSD 2021 Neste sentido notamos que a questão do saneamento básico entra neste contexto uma vez que ele busca associar a preservação ambiental com a qualidade de vida da população humana A partir do conhecimento do histórico do saneamento é possível identificarmos diferentes fases do saneamento com relação aos períodos de desenvolvimento da sociedade Tucci 2012 descreve as seguintes fases fase préhigienista a água é coletada para consumo humano de uma fonte próxima sem passar por tratamento e o esgoto é lançado também sem tratamento em fossas ou diretamente ao solo Esta fase é marcada por inundações doenças epidemias e altos índices de mortalidade fase higienista a fase é marcada pela percepção de que é necessário afastar os esgotos das áreas urbanas por obras de canalização e escoamento o que consequentemente promove a redução de doenças No entanto prevalece as inundações e a deterioração da qualidade das águas fase corretiva o tratamento de esgotos e de efluentes líquidos passa a ser desenvolvido e implan tado bem como técnicas de drenagem urbana das águas pluviais Assim reduzse a poluição pontual a ocorrência de inundações e se recupera a qualidade das águas superficiais Descrição da Imagem Imagem contendo 17 quadrados enumerados de 117 os quais apresentam texto e uma ilustração representativa para cada ODS sendo 1 Erradicar a pobreza representação de família 2 Erradicar a fome representação de um prato de comida 3 Saúde e qualidade representação de um sinal de eletrocardiograma 4 Educação de Qualidade representação de caderno e lápis 5 Igualdade de Gênero representação do símbolo mascu linofeminino com simbolo de igual ao centro 6 Água Potável símbolo de um copo de água 7 Energias Renováveis e Acessíveis representação de um sol 8 Trabalho digno e crescimento econômico representação de um gráfico de Pareto 9 Indústria inovação e infraestruturas representação de cubos de construção 10 Reduzir as desigualdades representação de fim de barreiras 11 Cidades e comunidades sustentáveis representação de uma cidade 12 Produção e consumo sustentáveis representação do símbolo de infinito 13Ação Climática representação do globo terrestre na forma de uma íris 14Proteger a vida marinha representação de um peixe 15 Proteger a vida terrestre representação de uma árvore 16 Paz Justiça e Instituições eficazes representação de uma pomba segurando um martelo e 17 Parceria e meios de implementação representação de vários círculos sobrepostos 20 UNICESUMAR fase de desenvolvimento sustentável marcada pelo tratamento terciário e técnicas de preservação do sistema natural Promovese a qualidade de vida da população reduzse a contaminação dos corpos hídricos e também os riscos de inundações E como é o saneamento básico no Brasil Acredito que neste momento depois de perceber como foi a evolução humana com relação à questão do saneamento você deve estar curioso para saber como éestá a situação do saneamento básico no Brasil Será que todos os municípios do nosso país contam com abastecimento de água E redes coletoras de esgotos Em sua casa há coleta dos resíduos sólidos gerados por você e sua família Estas e outras questões podem ser respondidas primeiramente avaliando alguns aspectos históricos No Capítulo 6 do livro Histórias do Saneamento de Aristides Almeida Rocha de 2018 é possível encontrarmos o histórico do saneamento no Brasil Alguns dos principais marcos históricos encon tramse resumidos a seguir 1561 no Rio De Janeiro Estácio de Sá mandou escavar o primeiro poço para abastecimento de água 1673 dáse início às obras de adução de água para o Rio de Janeiro 1723 constróise o primeiro aqueduto transportando águas do rio Carioca os Arcos Velhos em direção ao chafariz 1744 construção do primeiro chafariz para abastecimento público no Anhangabaú 1746 são construídas e inauguradas linhas adutoras para os conventos de Santa Tereza no Rio de Janeiro e da Luz em São Paulo 1857 1877 o governo de São Paulo desenvolve o primeiro Sistema Cantareira de abastecimento de água para a capital 1880 inauguração pioneira em nível mundial de uma Estação de Tratamento de Água ETA com seis Filtros Rápidos de Pressão ArÁgua na cidade de Campos no Rio de Janeiro 1887 1891 construção da ETA da Companhia Campineira de Águas e Esgotos na cidade de Cam pinas com adutora de tubos de aço e filtros lentos 1892 em Bofete São Paulo é executado e instalado o primeiro poço profundo do Brasil 1893 inauguração do Sistema de Tratamento do Ribeirão Guaraú na cidade de São Paulo utilizando filtros lentos 1898 primeiros exames bacteriológicos das águas do rio Tietê 1898 1917 projetado e construído o sistema de abastecimento do rio Cotia na Região Metropo litana de São Paulo 1919 em Recife o engenheiro Francisco Rodrigues Saturnino de Brito patrono da engenharia sanitária brasileira utilizou pioneiramente no Brasil o tratamento químico da água 1920 na ETA Moinho de Vento em Porto Alegre foram construídos instalados e operados os primeiros filtros rápidos de gravidade no território brasileiro 1925 em São Paulo o professor Geraldo de Paula Souza fez aprovar a obrigatoriedade da cloração 21 UNIDADE 1 das águas de abastecimento do Estado 1940 o engenheiro W A Rein estabeleceu uma indústria pioneira de equipamentos des tinados ao tratamento de água 1958 as municipalidades representadas pelas prefeitu ras de Santo André São Cae tano do Sul e São Bernardo do Campo secundadas poste riormente pelas de Diadema e Mauá criaram a Comissão Intermunicipal de Controle da Poluição das Águas e do Ar CICPAA 1962 fundação da primeira empresa pública de abasteci mento de água na cidade de Campina Grande 1968 é criado o CETESB o qual passou a ser Companhia de Tecnologia de Saneamen to Ambiental e atualmente Companhia Ambiental do Es tado de São Paulo 1970 o professor José Mar tiniano de Azevedo Netto in troduziu o uso de filtros russos ou clarificadores de contato nos processos de tratamento da água 1970 passase a utilizar compostos químicos conhe cidos como polieletrólitos em São Paulo com a apresenta ção da segunda maior ETA do mundo o Sistema Guaraú Cantareira Figura 3 Chafariz do Largo da Misericórdia o mais famoso chafariz de São Paulo construído por Joaquim Pinto de Oliveira Thebas no ano de 1793 Fonte São Paulo 2004 online 22 UNICESUMAR A partir dos principais marcos históricos é possível notarmos que com a vinda da família real em 1808 a população brasileira dobrou de 50000 para 100000 habitantes em poucos anos e isso fez com que ocorressem transformações urbanísticas tanto no Rio de Janeiro como em outras cidades Com o início do período colonial surgiram os primeiros serviços de saneamento no Brasil em resposta à ausência de infraestrutura urbana Os serviços de utilidade pública ficam dependentes de concessionárias estrangeiras principalmente inglesas e o Rio de Janeiro se torna uma das primeiras cidades a adotar um sistema de coleta de esgoto embora ele cobrisse apenas as áreas urbanas atendendo uma pequena parcela da população Após a 1ª Guerra Mundial há declínio do controle estrangeiro no Brasil no campo das concessões dos serviços públicos e com isso ocorre a estatização dos serviços O governo federal na década de 1970 reorganiza o setor de saneamento a partir da implementação do Plano Nacional de Saneamento Básico PLANASA com vistas a melhorar a questão do abastecimento de água e esgotamento sa nitário que estava em déficit devido ao crescimento populacional acelerado nas cidades BRASIL 2015a online No entanto apesar de o saneamento básico apresentar relevância nos aspectos sociais ambientais e econômicos no Brasil ele está aquém do cenário ideal para o século XXI Isso porque nem toda a população brasileira é atendida pelos serviços de saneamento básico principalmente quando falamos da ausência de redes para a coleta de esgotos eou carência de serviços municipais de coleta tratamento e disposição final ambientalmente adequada dos resíduos sólidos De modo geral no Brasil a questão do saneamento pode ser caracterizada em termos de atendimento adequado atendimento precário e sem atendimento conforme quadro a seguir 23 UNIDADE 1 Atendimento adequado Déficit Atendimento precário Sem atendimento Abastecimento de água Representa a população que em todos os casos não sofra com inter mitência prolongada ou racionamento e recebe água potável da rede de distri buição com ou sem canalização interna recebe água potável de poço ou nascen te com canalização interna apresenta como solução complementar às outras fontes a água proveniente de cisterna de captação de água da chuva com canalização interna Representado pela população que recebe água de rede de distribuição fora dos padrões de potabilidade e ou com intermitência de potabilidade eou com intermitência prolongada no fornecimento recebe água de poço ou nascente mas não possui canalização intrado miciliar eou recebe água fora dos padrões de potabilidade e ou está sujeita a intermitência prolongada utiliza água de cisterna de captação de água de chuva que forneça água sem segurança sanitária eou em quantidade insuficiente para a pro teção à saúde utiliza água de chafariz ou caixa abas tecidos por carro pipa Todas as situações não enquadradas nas defi nições de atendimen to e que se constituem em práticas considera das inadequadas Esgotamento sanitário Representado pela população que possui coleta domiciliar de esgotos se guida de tratamento possui fossa séptica possui fossa seca nos casos de indispo nibilidade hídrica Representado pela população que possui coleta de esgotos não seguida de tratamento possui fossa rudimentar Manejo de resíduos sólidos Representado pela população que possui coleta direta ou indireta e desti nação final ambientalmente adequada Representado pela população que possui coleta direta ou indireta com destino final ambientalmente ade quado Manejo de águas pluviais Representado pela população que reside em aglomerados em vias com bueirobocas de lobo ou pavimentação e que possui dispositivo para controle do escoamento superficial excedente no peridomicílio Representado pela população que reside em conglomerados em vias sem bueirobocas de lobo ou pavimentação ou que não pos sui dispositivo para controle do es coamento superficial excedente no peridomicílio Quadro 1 Caracterização do atendimento e déficit de acesso ao abastecimento de água esgotamento sanitário manejo de resíduos sólidos e manejo de águas pluviais Fonte Brasil 2019b p 66 24 UNICESUMAR Lembrase de que falamos do PLANSAB no início da nossa jornada pelo saneamento básico Con siderando a situação apresentada no Quadro 1 no Brasil em 2014 o PLANSAB apresentou metas de curto médio e longo prazo respectivamente para os anos de 2018 2023 e 2033 a partir da evolução histórica e da situação atual dos indicadores Neste processo foram selecionados 23 indicadores os quais se encontram agrupados no Quadro 2 com relação às metas para o país em Indicador Ano Brasil Indicadores de abastecimento de água Domicílios urbanos e rurais abastecidos por rede de distribuição ou por poço ou nascente com canalização interna 2010 90 2018 93 2023 95 2033 99 Domicílios urbanos abastecidos por rede de distribuição ou por poço ou nas cente com canalização interna 2010 95 2018 99 2023 100 2033 100 Domicílios rurais abastecidos por rede de distribuição ou por poço ou nascente com canalização interna 2010 61 2018 67 2023 71 2033 80 Análises de coliformes totais na água distribuída em desacordo com o padrão de potabilidade redução dos valores 2018 15 2023 25 2033 60 Economias ativas atingidas por paralisações e interrupções sistemáticas no abastecimento de água 2010 31 2018 29 2023 25 2033 25 Índice de perdas na distribuição de água 2010 39 2018 36 2023 34 2033 31 Serviços de abastecimento de água que cobram tarifa 2008 94 2018 96 2023 98 2033 100 Indicadores de esgotamento sanitário Domicílios urbanos e rurais servidos por rede coletora ou fossa séptica para os excretas ou esgotos sanitários 2010 67 2018 76 2023 81 2033 92 25 UNIDADE 1 Indicador Ano Brasil Domicílios urbanos servidos por rede coletora ou fossa séptica para os excretas ou esgotos sanitários 2010 75 2018 82 2023 85 2033 93 Domicílios rurais servidos por rede coletora ou fossa séptica para os excretas ou esgotos sanitários 2010 17 2018 35 2023 46 2033 69 Tratamento de esgoto coletado 2008 53 2018 69 2023 77 2033 93 Domicílios urbanos e rurais com renda até três salários mínimos mensais que possuem unidades hidrossanitárias 2010 89 2018 93 2023 96 2033 100 Serviços de esgotamento sanitário que cobram tarifa 2008 49 2018 65 2023 73 2033 90 Indicadores de manejo dos resíduos Domicílios urbanos atendidos por coleta direta de resíduos sólidos com fre quência mínima de três vezes na semana 2010 90 2018 94 2023 97 2033 100 Domicílios rurais atendidos por coleta direta e indireta de resíduos sólidos 2010 27 2018 42 2023 51 2033 70 Municípios com presença de lixãovazadouro de resíduos sólidos 2008 51 2018 35 2023 23 2033 0 Municípios com coleta seletiva de resíduos da construção civil 2008 18 2018 28 2023 33 2033 43 26 UNICESUMAR Indicador Ano Brasil Municípios que cobram taxa de resíduos sólidos 2008 11 2018 39 2023 52 2033 80 Indicador de drenagem e manejo das águas pluviais urbanas Municípios com inundações eou alagamentos ocorridos na área urbana nos últimos cinco anos 2008 41 2018 2023 2033 11 Indicadores da gestão dos serviços de saneamento básico Municípios com estrutura única para tratar da política de saneamento básico 2011 30 2018 43 2023 52 2033 70 Municípios com Plano Municipal de Saneamento Básico abrange os serviços de abastecimento de água esgotamento sanitário limpeza urbana e manejo de resíduos sólidos e drenagem e manejo de águas pluviais urbanas 2011 5 2018 32 2023 51 2033 90 Municípios com serviços públicos de saneamento básico fiscalizados e regulados 2018 30 2023 50 2033 70 Municípios com instância de controle social das ações e serviços de saneamento básico órgãos colegiados 2011 11 2018 36 2023 54 2033 90 Quadro 2 Metas para saneamento básico no país em Fonte adaptado de MDR 2015b online E aí o que você achou destas metas Você acha que todas as metas estabelecidas para o ano de 2018 foram cumpridas Lembrando que a maior parte dos indicadores apresentam valores ini ciais estimados baseados nas informações do Censo Demográfico de 2010 Ao olharmos para o último censo realizado pelo IBGE 2019c podemos ter uma ideia de como foi a evolução do saneamento básico A partir dos dados notase que 844 dos domicílios brasileiros contam com lixo coletado diretamente 855 dos municípios contam com rede geral como principal forma de abastecimento de água e 683 dos domicílios contam com esgotamento sanitário rede geral ou fossa séptica ligada à rede Como é aí na sua cidade E no seu bairro O seu domicílio está dentro ou fora destas porcentagens 27 UNIDADE 1 Anteriormente nós falamos sobre as fases do saneamento e com base no cenário atual brasileiro podemos dizer que no Brasil destacamse as fases higienistas e corre tivas tal que a fase de desenvolvimento sustentável ainda não foi alcançada A melhoria nos serviços de saneamento bem como a ampliação do acesso ao mesmo no Brasil já pode ser notada principalmente quando se avalia as internações por Doenças Rela cionadas ao Saneamento Ambiental Inadequado DRSAI ocorrências por 100 mil habitantes apesar de as mesmas ainda serem elevadas principalmente em estados das Regiões Norte e Nordeste e puderem ser evitadas quando do investimento em saneamento e em ações preventivas KRONEMBERGER et al 2011 Você sabe o que é saúde A Organização Mundial da Saúde OMS define saúde como sendo um estado completo de bemestar físico mental e social e não apenas a au sência de doença ou enfermidade Por sua vez a saúde pública é definida como sendo a ciência e a arte de prevenir a doença prolongar a vida e promover a saúde e a eficiência física e mental através de esforços organizados da comunidade para o saneamento do meio e controle de doenças in fectocontagiosas promover a educação do indivíduo em princípios de higiene pessoal a organização de serviços médicos e de enfermagem para o diagnóstico precoce e tratamento preventivo das doenças assim como o desenvolvimento da maquinaria social de modo a assegurar a cada indivíduo da comunidade um padrão de vida adequado à manutenção da saúde WHISLOW 1920 apud BRASIL 2015a p 17 Assim podemos inferir que a saúde pública como ciência tornouse realidade a partir da necessidade de melhoria do ambiente físico com vistas ao controle de epidemias Também podemos dizer que a saúde pública é mais do que o somatório da saúde dos seres humanos é uma ferramenta para o desenvolvimento social econômico e ambiental isso porque o saneamento apresenta efeito imediato na redução de muitas enfermidades ao romper o círculo vicioso estabelecido quando o paciente é medicado e devolvido para o ambiente que não é saudável No Brasil a Lei nº 8080 BRASIL1990 que dispõe sobre as condições para a pro moção proteção e recuperação da saúde em seu Artigo 3º cita que tem a saúde como determinantes e condicionantes entre outros a alimentação a moradia o saneamento básico o meio ambiente o trabalho a renda a educação a atividade física o transporte o lazer e o acesso aos bens e serviços essenciais Além disso a referida lei traz como obrigação do Sistema Único de Saúde SUS promover proteger e recuperar a saúde englobando a promoção de ações de vigilância sanitária e vigilância epidemiológica 28 UNICESUMAR Dessa forma como já discutimos anteriormente o saneamento básico relacionase diretamente com a melhoria das condições da saúde do ser humano Segundo dados da UNICEF 2009 e da OMS pelo menos 15 milhões de crianças com até cinco anos de idade morrem por ano devido à ingestão de água com qualidade insatisfatória e à ausência de saneamento nos países em desenvolvimento E entre as doenças mais comuns citamse a leptospirose a giardíase a amebíase as diarreias infecciosas a hepatite A a esquistossomose a ascaridíase a cólera e a febre tifoide Os investimentos em saneamento promovem melhoria da qualidade de vida aumentando a expectativa de vida e reduzindo os gastos com internações e medicamentos A título de curiosidade no Brasil os dados do DataSUS referentes ao ano de 2009 apontam que foram notificadas 462367 internações por infecções gastrointestinais resultando 2101 mortes Se toda a po pulação brasileira tivesse acesso ao saneamento básico então este número de mortes poderia ter sido reduzido para 724 redução de 65 Do total de internações aproximadamente 206 mil casos foram classificados como diarreia e gastroenterite de origem infecciosa presumível 10 mil como amebíase shigelose ou cólera e 246 mil como outras doenças infecciosas intestinais CALIJURI CUNHA 2013 Quando falamos da implementação de sistemas de abastecimento de água e de esgotamento sanitário e dos seus respectivos benefícios tanto à saúde pública como ao meio ambiente é preciso esclarecer algumas questões Tais benefícios são obtidos com o mesmo tipo de intervenção Quais são os efeitos negativos quando da implementação de tais sistemas Como são integradas as duas dimensões de análise ambiental e sanitária O fortalecimento da consciência retirou o foco de interesse na área de saúde pública SOARES BERNARDES NETTO 2002 O que avaliamos em um organismo patogênico não é apenas a sua natureza biológica nem o seu comportamento no corpo doente mas sim seu comportamento no meio ambiente uma vez que é nesta dimensão em que as intervenções de saneamento podem influenciar na ação do patógeno sobre o ser humano CAIRNCROSS 1996 Assim para uma boa compreensão do problema dois tipos de estudos são importantes o primeiro referese aos modelos propostos para explicar a relação entre ações de saneamento e a saúde com ênfase em diferentes ângulos da cadeia causal o segundo consiste em classificar as doenças com base nas categorias ambientais cuja transmissão está ligada com o saneamento ou com a falta da infraestrutura adequada HELLER 1997 Dessa forma a partir destas classificações o entendimento da transmissão das doenças relacionadas com o saneamento passa a constituir um instrumento de planejamento das ações com vistas a considerar de forma mais adequada seus impactos sobre a saúde do homem SOARES BERNARDES NETTO 2002 29 UNIDADE 1 Briscoe 19841987 ao estudar as vias de contaminação de doenças como no caso de diarreias e da incidência de cólera desenvolveu um modelo para a compreensão do efeito obtido após a eli minação de apenas parte das múltiplas vias de transmissão de determinada doen ça O modelo infere que a obstrução de uma importante via de transmissão pode resultar em uma redução bem menor do que a originalmente esperada quanto à probabilidade de infecção A partir dos estudos verificase que a implementação dos sistemas de abastecimento de água e de esgotamento sanitário é necessária mas não suficiente para eliminar essas doenças Briscoe 1987 também afirma que tais sistemas apresentam efeitos de longo prazo maiores sobre a saúde do que efeitos provenientes de intervenções médicas sugerindo um efeito multiplicador da ação dos sistemas de água e esgotos Se devidamente confirmado esse efeito é um importante aspecto a ser considerado quando do planejamento de sistemas de sanea mento uma vez que indica uma intervenção potencial de longo prazo E quais são as doenças causadas direta ou indiretamente pela ausência ou ineficiência de saneamento No contexto das doenças causadas direta ou indiretamente pela falta ou ineficiência de saneamen to o Quadro 3 representa aquelas que estão relacionadas com o abastecimento de água classificadas com base no mecanismo de transmissão transmissão hídrica transmissão relacionada com a higiene transmissão baseada na água e transmissão por um inseto vetor Grupo de doenças Forma de transmissão Principais doenças e agente etiológico Formas de prevenção Doenças diarreicas e verminoses Ingestão de água com contaminantes má higiene dos alimentos e a forma de tratamento dos dejetos Cólera Vibrio cholerae Giardíase Giardia lamblia Criptosporidíase Cryptosporidium parvum Febre tifóide Salmonella typhi Febre paratifóide Salmonella paratyphi dos tipos A B ou C Amebíase Entamoeba histolytica Hepatite infecciosa vírus A e B Ascaridíase Ascaris lumbricoides A educação sanitária o saneamento e a melhoria do estado nutricional dos indivíduos Implantar sistema de abastecimento e tratamento da água com fornecimento em quantidade e qualidade para uso e consumo humano Proteção de contaminação dos mananciais e fontes de água 30 UNICESUMAR Grupo de doenças Forma de transmissão Principais doenças e agente etiológico Formas de prevenção Doenças da pele Relacionadas com os hábitos de higiene Impetigo Staphylococcus aureus Dermatofitose e micoses fungos dos gêneros Trichophyton Microsporum e Epidermophyton Escabiose Sarcoptes scabiei Piodermite Sarcoptes scabiei Não permitir banhos de banheira piscina ou de mar Lavar frequentemente as mãos com água e sabão Doenças dos olhos A falta de água e a higiene pessoal insuficiente criam condições favoráveis à sua disseminação Conjuntivites vírus e bactérias Evitar aglomerações ou frequentar piscinas de academias ou clubes e praias Lavar com frequência o rosto e as mãos uma vez que eles são veículos importantes para a transmissão de microrganismos patogênicos Transmitidas por vetores As doenças são propagadas por insetos cujos ciclos possuem uma fase aquática Malária Plasmodium vivax P falciparum P malariae Dengue DENV 1 2 3 e 4 Febre amarela vírus do gênero Flavivirus Filariose Wuchereria bancrofti Eliminar os criadouros de vetores com inspeção sistemática e medidas de controle drenagem aterro e outros Dar destinação final adequada aos resíduos sólidos Associada à água O agente etiológico penetra pela pele ou é ingerido Esquistossomose Schistosoma mansoni Leptospirose Bactéria do gênero Leptospira Evitar o contato com águas infectadas Proteger mananciais Adotar medidas adequadas para disposição do esgoto Combate do hospedeiro intermediário Cuidados com a água para consumo humano Cuidados com a higiene a remoção e o destino adequados de dejetos Quadro 3 Doenças relacionadas com o abastecimento de água Fonte Brasil 2015 p 69 31 UNIDADE 1 Saiba mais sobre as doenças de veiculação hídrica as formas de transmissão os sintomas as formas de prevenção e muito mais dando play no Podcast Por sua vez o Quadro 4 traz as doenças relacionadas por contaminação de fezes e as medidas de pre venção que devem ser adotadas Doenças Agente patogênico Transmissão Medidas Bactéria Febre tifoide e paratifoide Cólera Diarreia aguda Salmonella typhi e paratyphi Vibrio cholerae O1 e O139 Shigella sp Escherichia coli Campylobacter e Yersinia enterocolitica Fecaloral em relação à água Abastecimento de água implantação eou ampliação de sistema Vírus Hepatite A e E Poliomielite Diarreia aguda Vírus da hepatite A Vírus da poliomielite Vírus Norwalk Rotavírus Astrovirus Adenovírus Calicivirus Fecaloral em relação à água Imunização Qualidade da águadesinfecção Protozoário Diarreia aguda Toxoplasmose Entamoeba histolytica Giardia lamblia Cryptosporidium spp Balantidium coli Toxoplasma gondi Fecaloral em relação à água Instalações sanitárias implantação e manutenção Helmintos Ascaridíase Tricuríase Ancilostomíase Esquistossomose Teníase Cisticercose Ascaris lumbricoides Trichuristrichiura Ancylostoma duodenale Schistosoma mansoni Taenia solium Taenia saginata Taenia solium Fecaloral em relação ao solo geohelmintose Contato da pele com água contaminada Fecaloral em relação à água e alimentos contaminados Ingestão de carne mal cozida Esgotamentos sanitários implantação eou ampliação de sistema Higiene dos alimentos Quadro 4 Doenças relacionadas por contaminação de fezes e medidas de prevenção Fonte Brasil 2015 p 176177 32 UNICESUMAR Perceba a partir dos Quadros 3 e 4 que existem várias doenças associadas às águas contaminadas bem como aquelas que se relacionam com a ausência de coleta e do tratamento dos esgotos domésti cos Logo dada a importância dos sistemas de abastecimento de água e dos sistemas de esgotamento sanitário eles serão tratados nas Unidades 3 e 5 deste material respectivamente Já nas Unidades 7 e 8 trabalharemos respectivamente com a drenagem urbana e o manejo de águas pluviais e a limpeza urbana e o manejo de resíduos sólidos Histórias do Saneamento Autor Aristides Almeida Rocha Ano 2018 Editora Blucher Sinopse o livro Histórias do Saneamento de Aristides Almeida Rocha está disponível na biblioteca virtual Em especial os capítulos 2 3 4 e 5 farão você compreender como eram os sistemas de abastecimento de água e os sistemas de esgotamento sanitário nas antigas civilizações e como se deu sua evolução até os dias atuais Diante dos dados apresentados a você referentes às condições gerais do saneamento básico em nosso país perceba a importância da universalização desse serviço e não só isso mas também de aumentar a qualidade da prestação dos mesmos com vistas a promover a saúde e o bemestar da população bem como promover qualidade ambiental Na Engenharia Civil consideramse quatro grandes áreas Hidráulica e Saneamento Estruturas Geotecnia e Construção Civil Isto significa que você quando formadoa em Engenharia Civil poderá trabalhar diretamente com o saneamento básico a partir das competências atribuídas aos profissionais inseridos no sistema CONFEACREA Lembrando que a escolha da tecnologia mais apropriada para o saneamento deve reunir as seguintes características ser higienicamente segura técnica cientifi camente satisfatória social culturalmente aceitável inócua ao ambiente e economicamente viável HELLER PÁDUA 2010 33 MAPA MENTAL Agora chegou a sua vez de construir um Mapa Mental o qual o auxiliará na organização e na compreensão dos conteúdos que foram abordados nesta unidade Eu já iniciei nosso Mapa Mental com conceitos centrais que estudamos sobre Saneamento Básico e agora cabe a você completálo com frases de ligação SANEAMENTO BÁSICO Aspectos sociais ambientais e econômicos Limpeza urbana e manejo dos resíduos sólidos Drenagem e manejo das águas pluviais urbanas Esgotamento sanitário Abastecimento de água 34 AGORA É COM VOCÊ 1 Leia o trecho A ampliação do acesso à coleta de esgoto está associada à redução no número de internações como demonstram dados do período de 2003 a 2008 quando no âmbito nacional a população atendida passou de 34 para 40 resultando em re dução de 360 mil para 280 mil internações de jovens até 14 anos de idade CALIJURI CUNHA 2013 p 99 Com base no trecho discorra sobre como o investimento em saneamento básico é capaz de reduzir gastos no sistema de saúde 2 As doenças de veiculação hídrica podem ser causadas por vírus bactérias protozoá rios e helmintos Sobre estas doenças assinale a opção que indica uma doença que é provocada por helmintos a Toxoplasmose b Ascaridíase c Hepatite A d Febre Tifoide e Cólera 3 O Saneamento Básico é entendido como o conjunto de serviços de abastecimento de água de esgotamento sanitário de drenagem urbana e de manejo de águas pluviais e de limpeza urbana e manejo de resíduos sólidos Sabendo disso discorra sobre os principais problemas ambientais sociais e econômicos que estão associados à falta ou à precariedade dos serviços de saneamento 2 Nesta primeira unidade do livroRunt escia dis res quata vent Nesta unidade você será introduzido ao recurso água e sua vital importância aos seres vivos Você verá os usos que o ser humano faz da água podendo ser classificados em consuntivos e não consunti vos Verá que a poluição da água está diretamente relacionada à existência do homem E por fim conhecerá os índices de Qualidade da Água IQA utilizados para inferir se a água encontrase com qualidade satisfatória Recurso Água Me Rebecca Manesco Paixão Você já parou para pensar na vital importância do recurso água para o ser humano Será que a água doce disponível no mundo acabará Quais os principais problemas relacionados à escassez de água Qual será a melhor solução aumen tar a oferta ou diminuir a demanda Estas são algumas das perguntas que nos vem à cabeça quando pensamos no recurso água Em todo o mundo acumulamse casos de es cassez de água os quais podem resultar em im pactos econômicos seja pela falta de água para irrigar plantações seja pelo custo de se obter água adicional o qual pode ser altíssimo Além disso a falta de água pode prejudicar o funcionamento dos sistemas de infraestrutura cinza feitos pelo homem e verde naturais ou seja usinas elé tricas e hidrelétricas deixam de operar com sua capacidade máxima interrompemse a navegação e o transporte fluvial os rios deixam de assimilar e diluir os efluentes líquidos despejados estuários deixam de produzir peixes e moluscos devido à vazão de água insuficiente entre outros impactos Ainda a vida e a subsistência humana com prometemse uma vez que a falta de disponibi lidade de água em regiões pobres acarreta em diminuição da qualidade de vida podendo até mesmo ser fatal em alguns casos O Brasil é um país rico em termos de quan tidade de água Mas será que essa distribuição é justa ao longo do território nacional Vamos descobrir Para você que tem curiosidade em saber o balanço entre a demanda necessidade e oferta disponibilidade de recursos hídricos no Brasil basta acessar o site da Agência Na cional de Água ANA a partir do link https wwwgovbranaptbrassuntosgestaodasa guaspanoramadasaguasbalancohidrico acessar o mapa interativo e ficar por dentro 36 UNICESUMAR E aí caroa alunoa como foi a sua pesquisa O balanço quantitativo por curso dágua na sua região é excelente confor tável preocupante crítico ou muito crítico Registre em suas anotações os resultados desta pesquisa É verdade que a água circula no ciclo planetário tal que o planeta Terra não perdeu nenhuma água doce em milênios no entanto a constante degradação dos recursos hídricos pelo ho mem associados ao consumo intenso do recurso mais depressa do que o mesmo e regularmente reposto pela precipitação poderá prejudicar seu uso para as presentes e futuras gerações Dessa forma caroa alunoa na presente unidade aprofun dar nossos conhecimentos quanto ao recurso água DIÁRIO DE BORDO 37 UNIDADE 2 A molécula de água é constituída por dois átomos de hidrogênio H e um de oxigênio O formando um ângulo de 105º cuja fórmula química é dada por H2O É de conhecimento de todos que a água é uma das substâncias mais comuns existentes na natureza e não é à toa que o nosso planeta é carinho samente apelidado de Planeta Água uma vez que ela cobre cerca de 70 da superfície terrestre No entanto de toda esta distribuição somente uma pequena parcela é doce aproximadamente 25 estando distribuída entre rios lagos reservatórios geleiras e aquíferos Desta pequena parcela apenas 03 situase nos rios e lagos formas de mais fácil acesso às atividades humanas e de onde provém a maior quantidade da água que consumimos A Figura 1 ilustra a distribuição das águas no planeta Terra observe Total de água na Terra Água doce 25 do total 03 Água doce nos rios e lagos 09 Outros reservatórios 1386 Mkm³ 975 Água salgada 689 Calotas polares e geleiras Figura 1 Distribuição das águas na Terra Fonte adaptada de Rebouças Braga e Tundisi 2006 p 8 Descrição da Imagem a figura ilustra o total de água na Terra Há dois gráficos um da água total em que 975 é de água salgada e 25 de água doce E o outro gráfico é correspondente ao total de água doce em que 689 está presente nas calotas polares e geleiras 299 na água subterrânea 09 em outros reservatórios e 03 em rios e lagos 38 UNICESUMAR Você sabe quais são os países que contam com mais e menos água A Tabela 1 relaciona os países com mais e menos água no mundo observe Países com mais água m3hab 1 Guiana Francesa 812121 2 Islândia 609319 3 Suriname 292566 4 Congo 275679 5 Brasil 48314 Países com menos água m3hab Kuwait 10 Faixa de Gaza Território Palestino 52 Emirados Árabes 58 Ilhas Bahamas 66 Tabela 1 Países com mais e menos água Fonte Tundisi MatsumuraTundisi 2011 p 43 Quando falamos de quantidade de água o Brasil é um país privilegiado conforme vimos na Tabela anterior no entanto sua distribuição é desigual ao longo do território nacional A título ilustrativo a Amazônia apesar de deter a maior baixa fluvial do mundo é uma das regiões menos habitadas do nosso país A Tabela 2 relaciona a concentração dos recursos hídricos com a densidade demográfica por região brasileira Região Concentração dos recursos hídricos do país Densidade demográfica habkm2 Norte 6850 412 Nordeste 330 3415 CentroOeste 1570 875 Sudeste 60 8692 Sul 650 4858 Tabela 2 Concentração dos recursos hídricos e densidade demográfica por região brasileira Fonte Tadeu 2020 online1 Afirmar sobre a disponibilidade da água significa dizer que ela está presente não somente em quan tidade adequada mas também com qualidade satisfatória para suprir a necessidade dos seres vivos Fonte Braga et al 2005 39 UNIDADE 2 É sabido que a água seja no estado sólido líquido seja gasoso está em contínuo movimento entre biosfera atmosfera litosfera e hidrosfera e a este movimento dáse o nome de ciclo hidrológico o qual se encontra esquematizado na Figura a seguir Em que ΔV variação do volume de água armazenado na bacia m³ Δt intervalo de tempo considerado s P precipitação m³s E evapotranspiração m³s Q escoamento m³s A importância da água foi apresentada pela Carta Europeia da Água promulgada pelo Conselho da Europa em 1968 Não há vida sem água A água é um bem precioso indispensável a todas as atividades humanas A água cai da atmosfera sobre a terra aonde chega principalmente sob a forma de chuva ou neve Os córregos rios lagos galerias constituem as grandes entradas pelas quais a água atinge os oceanos Durante sua viagem ela é contida pelo solo pela vegetação pelos animais A água retorna à atmosfera principalmente por evaporação e por transpiração vegetal Ela é para o homem para os animais e para as plantas um elemento de primeira necessidade Realmente a água constitui os dois terços do peso do homem e até os nove décimos do peso dos vegetais Ela é indispensável ao homem como bebida e como alimento para sua higiene e como fonte de energia matériaprima de produção via para os transportes e base das ativi dades recreativas que a vida moderna reclama cada vez mais DERISIO 2012 p 18 A qualidade de vida dos seres humanos está diretamente ligada à qualidade da água uma vez que o homem utiliza a água para o correto funcionamento do seu organismo para o preparo de alimentos para sua higienização pessoal e também para higienização de utensílios BRAGA et al 2005 43 UNIDADE 2 E 1600 82840 77160 mmano Isto significa que a evapotranspiração média da bacia é de 771 mm por ano Por sua vez o coeficiente de escoamento de longo prazo C é dado pela razão entre o escoamento Q e a precipitação P em valores médios anuais tal que C QP 3 02 EXEMPLO Determinaremos o coeficiente de escoamento da bacia do exercício anterior Para tanto utilizaremos a equação 3 tal que C 771601600 048 Isto significa que 48 da chuva é transformada em vazão na bacia em questão Ainda quanto aos recursos hídricos é importante destacar que os vários usos da água que o ser humano faz podem gerar impactos ambientais sociais e econômicos Righetto 2009 cita alguns deles como degradação do ecossistema do habitat mortandade de peixes e da vida aquática prejuízos sociais relacionados à inadequação das áreas de lazer custos financeiros relacionados à remoção dos poluentes com vistas a tornar a água apropriada ao consumo humano bem como problemas relacionados à proliferação de doenças de veiculação hídrica E quanto ao saneamento básico não poderia ser diferente uma vez que a carência eou ausência dos sistemas podem acarretar impactos sobre os recursos hídricos Veja o Quadro 1 Além destes usos diretos caroa alunoa o ser humano também utiliza a água para abastecimento industrial irrigação desseden tação animal aquicultura geração de energia elétrica preservação da flora e da fauna recreação e lazer harmonia paisagística na vegação e diluição de despejos E dentre os fins citados o abas tecimento humano é considerado o uso mais nobre e prioritário Os usos da água podem ser classificados de duas formas con suntivos e não consuntivos Os usos consuntivos são aqueles que retiram a água do manancial enquanto que os não consuntivos não envolvem o consumo direto da água embora possam acarretar na alteração da qualidade do recurso e do regime hidrológico E com exceção da irrigação todos os outros usos consuntivos da água exigem o seu tratamento antes da utilização Nas palavras de Richter 2015 p 48 em média de 10 a 30 da água utilizada com fins domésticos será perdida consuntivamente ainda que essa perda possa chegar a 50 a 70 caso muita água seja empregada para irrigar jardins ao ar livre As indústrias usam de forma consuntiva de 5 a 20 da água que retiram e a maioria das usinas elétricas utilizada con suntivamente apenas 2 a 5 da água retirada O consumo da água pelo homem é variável entre as regiões e os países no entanto o crescimento populacional associado ao aumento das demandas industriais e agrícolas tem gerado pressões sobre os recursos hídricos TUNDISI MATSUMU RATUNDISI 2011 Assim de acordo com Richter 2015 quando a oferta de água é menor do que a demanda é preciso considerar qual é a melhor opção a É possível trabalhar com os usuários a montante ou do mesmo aquífero para reduzir a quantidade de água que está sendo usada de forma consuntiva b É possível reduzir o volume de água que é preciso retirar e usar no local c É possível suplementar a água disponível trazendo água de fora da bacia hidrográfica ou aquífero local Logo qual a melhor opção aumentar a oferta ou reduzir a demanda Com vistas a equili brar o balanço hídrico de deter minada comunidade algumas opções podem ser consideradas como dessalinização para remo ção de sais e outros minerais da água para tornála doce reuso da água de residências empresas e indústrias a partir de processos de purificação da água quando necessário importação de água de locais mais distantes utilização de represas na bacia hidrográfica para captar e armazenar água da vazão mais alta para uso posterior em épocas de escassez adoção de estratégias de gestão das bacias hi drográficas de modo a melhorar aumentar a vazão e a qualidade da água à exemplo da substi tuição de arbustos e árvores por gramíneas as quais liberam água conservação da água seja a partir da redução da perda consuntiva da irrigação seja também por meio da instituição de planos de cobrança pelo uso da água Pensando na questão de ge renciamento dos recursos hídri cos no Brasil com a aprovação da Lei nº 9433 de janeiro de 1997 foi instituída a Política Nacional de Recursos Hídricos PNRH a qual se baseia nos seguintes fun damentos 44 UNICESUMAR I a água é um bem de domínio público II a água é um recurso natural limitado dotado de valor econômico III em situações de escassez o uso prioritário dos recursos hídricos é o consumo humano e a dessedentação de animais IV a gestão dos recursos hídricos deve sempre proporcionar o uso múltiplo das águas V a bacia hidrográfica é a unidade territorial para implementação da Política Nacional de Recursos Hídricos e atuação do Sistema Nacional de Gerenciamento de Recursos Hídricos VI a gestão dos recursos hídricos deve ser descentralizada e contar com a participação do Poder Público dos usuários e das comunidades BRASIL 1997 Historicamente a poluição da água está diretamente relacionada à existência do homem uma vez que nas palavras de Fellenberg 1980 p 3 pensavase que as águas de rios e lagos poderiam receber poluentes em grandes quantidades sem maiores danos por causa do fornecimento contínuo de água limpa por fontes e da descarga de água contaminada nos oceanos A poluição da água é entendida como a alteração de suas características por ações ou interferên cias naturais ou provocadas pelo homem as quais podem produzir impactos estéticos fisiológicos ou ecológicos BRAGA et al 2005 45 UNIDADE 2 Caroa alunoa até o momento vimos que as mais diversas atividades humanas utilizam água e como consequência destes usos além da poluição natural dos corpos dágua também pode haver a poluição industrial urbana e agropastoril DE RISIO 2012 poluição natural não está associada à atividade huma na sendo causada por chuvas e escoamento superficial salinização e decomposição de vegetais e animais mortos poluição industrial constituída pelos resíduos líquidos gerados nos mais diversos processos industriais como a indústria de papel e celulose siderúrgicas e metalúrgicas refinarias de petróleo e outras poluição urbana proveniente dos habitantes de uma cidade que geram esgotos domésticos os quais são direta ou indiretamente lançados nos corpos dágua poluição agropastoril é proveniente das atividades li gadas à agricultura e à pecuária a partir de defensivos agrícolas fertilizantes e excrementos de animais Quando falamos dos usos da água precisamos entender seus re quisitos de qualidade bem como os prejuízos causados pela polui ção das águas em função dos seus principais usos Ouça o Podcast e fique por dentro Independentemente do tipo de poluição da água os poluentes aquáticos podem ser introduzidos no meio de forma pontual ou difusa A poluição pontual diz respeito à introdução de cargas pontuais a partir de lançamentos individuais de efluentes líqui dos industriais ou esgotos domésticos por meio de tubulação vala e drenos Por sua vez cargas difusas são aquelas que não têm um ponto de lançamento específico como no caso da drenagem urbana ou de substâncias provenientes de campos agrícolas 46 UNICESUMAR Atentese que a poluição pontual é mais facilmente identificada e por isso o seu controle é mais fácil e rápido de ser feito Caroa alunoa anteriormente falamos sobre qualidade da água Mas você sabe como é possível determinar se a água apre senta qualidade satisfatória Para isto utilizamos os Índices da Qualidade da Água IQA De acordo com Freire e Omena 2009 os IQA são indica dores de impurezas que nos auxiliam a verificar quando a água se encontra com valores acima do adequado para determinada utilização Ao todo são nove os parâmetros representativos que devem ser avaliados em sua maioria indicadores de contamina ção por esgotos domésticos oxigênio dissolvido OD coliformes termotolerantes pH demanda bioquímica de oxigênio DBO nitrogênio total fósforo total temperatura turbidez e resíduo total Você conhece ou já ouviu falar de algum destes parâmetros Para auxiliáloa trouxe alguns conceitos principais referentes a cada um deles Zona rural Plantação Fábrica Subúrbio Cidade Fontes difusas Fontes pontuais Alimentação de animais Figura 3 Poluição da água por fontes pontuais e difusas Fonte BRAGA et al 2005 p 83 Descrição da Imagem a figura ilustra um recorte de uma região contendo a cidade o subúrbio as fábricas as plan tações e a zona rural Há também um corpo dágua na região central e várias flechas indicativas da chegada de fontes poluentes pontuais e difusas na água 47 UNIDADE 2 OD é indispensável para a preservação da vida aquática e expressa a quan tidade de oxigênio dissolvido presente no meio Em águas contaminadas a concentração de OD é baixa uma vez que ele é consumido no processo de decomposição da matéria orgânica coliformes termotolerantes bactérias coliformes termotolerantes ocorrem no trato intestinal de animais de sangue quente e por isso são indicadoras de contaminação fecal na água O grupo coliforme é formado por bactérias dos gêneros Klebsiella Escherichia Serratia Erwenia e Enterobactéria pH o potencial hidrogeniônico representa o equilíbrio entre os íons H e OH tal que seu valor varia de 0 a 14 Águas ácidas têm pH inferior a 7 enquanto que águas alcalinas têm pH maior do que 7 Para fins de abastecimento humano recomendase a manutenção do pH entre os valores de 6 a 9 DBO referese à quantidade de oxigênio necessária para a estabilização da matéria orgânica por bactérias aeróbias Altos valores de DBO nos corpos dágua acarretam na diminuição dos valores de OD A sua determinação é feita em laboratório observandose o oxigênio consumido em amostras do líquido durante cinco dias a uma temperatura de 20º C temperatura é uma característica física medida de intensidade de calor que influencia nas reações químicas e na atividade biológica da água nitrogênio total o nitrogênio presente na água é proveniente dos efluen tes líquidos fertilizantes e excrementos de animais Quando em excesso nos corpos dágua pode causar o crescimento exacerbado das algas Além disso águas com altas concentrações de nitrato quando ingeridas podem acarretar na metahemoglobinemia infantil que é letal para crianças fósforo total é proveniente da decomposição da matéria orgânica dos efluen tes líquidos de fertilizantes detergentes e excrementos de animais Pode ser encontrado na água nas formas de ortofosfato polifosfato e fósforo orgânico Seu excesso também pode levar ao crescimento exacerbado de algas fenômeno denominado de eutrofização turbidez indica o grau de atenuação que um feixe de luz sofre ao atravessar a água e é decorrente da presença de materiais em suspensão finamente dividi dos ou em estado coloidal e de organismos microscópicos A principal fonte de turbidez nas águas é a erosão dos solos e quando em excesso demandase maior quantidade de produtos químicos para tratar a água resíduo total referese à matéria que permanece após a evaporação a secagem ou a calcinação da amostra de água durante determinado período de tempo e determinada temperatura Quando estes resíduos se depositam nos leitos dos corpos dágua podem causar assoreamento e aumentar o risco de enchentes 48 UNICESUMAR Coliformes Termotolerantes Para i 1 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 1 10¹ 10² 10³ 104 105 Nota se pH 20 q2 20 q1 pH Para i 2 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Nota se pH 20 q2 20 Se pH 120 q2 30 q2 Demanda bioquímica de oxigênio Para i 3 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Nota se DBO5 30 q3 20 q3 Nitrogênio total Para i 4 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Nota se NT 1000 q4 10 q4 Fósforo total Para i 5 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Nota se PO4T 100 q5 50 q5 Temperatura afastamento da temperatura de equilíbrio Para i 6 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 5 0 5 10 15 20 Nota se Δ T 50 q6 é indefnido Se Δ T 150 q6 90 q6 Turbidez Para i 7 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Nota se Turbidez 1000 q7 50 Turbidez UFT q7 Resíduo total Para i 8 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0 100 200 300 400 500 Nota se RT 5000 q8 320 RT MgL q8 Oxigênio dissolvido Para i 9 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0 100 200 300 400 500 Nota se OD sat 1400 q9 470 OD de saturação pH Unidades NT mgL PO4 T mgL pH Unidades DBO5 mgL CF100 mL q9 w015 w010 w008 w008 w017 w010 w010 w012 w010 Figura 4 Curvas médias de variação dos parâmetros de qualidade das águas para o cálculo do IQA Fonte Brasil 2021 online Descrição da Imagem a figura ilustra vários gráficos apresentando diferentes parâmetros da qualidade das águas apresentadas no eixo y sendo estes coliformes termotolerantes pH demanda bioquímica de oxigênio nitrogênio total fósforo total temperatura turbidez resíduo total e oxigênio dissolvido O valor do eixo x corresponde a q que vai de 0 a 100 Cada gráfico apresenta perfil variável de curva para cada um dos parâmetros 50 UNICESUMAR Eutrofização nutrientes como o fósforo e o nitrogênio quando presentes em elevadas concentrações nos corpos dágua podem levar ao desenvolvimento do fenômeno denominado eutrofização Isto ocorre uma vez que com a grande disponibilidade de nutrientes há um aumento da produtividade biológica levando à proliferação excessiva da população de microalgas e cianobactérias O fenômeno é capaz de alterar a qualidade da água reduzindo o oxigênio dissolvido e causando a morte extensiva de peixes Para cada um desses parâmetros associase um peso em função da sua importância conforme apresentado na Tabela 3 Observar Parâmetro de qualidade da água Peso w OD 017 Coliformes termotolerantes 015 pH 012 DBO 010 Temperatura 010 Nitrogênio total 010 Fósforo total 010 Turbidez 008 Resíduo total 008 O cálculo do IQA é feito a partir do produtório ponderado dos novos parâmetros abordados anteriormente conforme equação 4 IQA qiwi 4 Em que qi qualidade do iésimo parâmetro obtido a partir do gráfico de qualidade em função de sua concentração ou medida resultado da análise wi peso correspondente ao iésimo parâmetro fixado em função da sua importância para a confirmação global da qualidade é um número entre 0 e 1 tal que wi 1 n número de variáveis que entram no cálculo indicadas nos gráficos da Figura 4 Após calcular o IQA caroa alunoa então é possível avaliar a qualidade da água a partir do valor obtido a qual varia em função dos estados brasileiros conforme apresentado na Tabela 4 Faixas de IQA utilizadas nos estados AL MG MT PR RJ RN e RS Faixas de IQA utilizadas nos estados BA CE ES GO MS PB PE e SP Avaliação da Qualidade da Água 91 100 80 100 ótima 71 90 52 79 boa 51 70 37 51 razoável 26 50 20 36 ruim 0 25 0 19 péssima Tabela 4 Classificação do IQA Fonte Brasil 2021 online É importante destacar caroa alunoa que apesar do IQA ser um bom instrumento de avaliação da qualidade da água o mesmo apresenta certas limitações uma vez que não analisa outros parâmetros que também são importantes quando falamos de abastecimento público como metais pesados com postos orgânicos pesticidas e outros 03 EXEMPLO Pedro estava curioso para conhecer a qualidade de água do rio que abastece a sua cidade que fica no Espírito Santo Para isso ele coletou uma amostra de água próximo ao ponto de captação e analisou os seguintes parâmetros pH temperatura OD DBO nitrogênio total fósforo total turbidez resíduo total e coliformes termotolerantes Os seguintes resultados foram obtidos a partir da análise da amostra de água Parâmetro pH tem pera tura nitro gênio fósfo ro OD DBO turbi dez resíduo total coliformes termotole rantes Resultados 76 225º C 215 mgL 008 mgL 75 mgL 7 mgL 4 NTU 2 mgL 4X103 NMP 100 mL NMP número mais provável Tabela 5 Resultados obtidos a partir da análise da amostra de água Exemplo 3 Fonte a autora Dessa forma podemos encontrar os seguintes valores de a partir do gráfico de qualidade apresentado na Figura 4 Parâmetro pH Tem pera tura Nitro gênio Fósfo ro OD DBO Turbi dez Resí duo total Coli formes termo to lerantes Resultados 924 92 888 608 547 45 875 805 125 Tabela 6 Valores de qi a partir do gráfico de qualidade Exemplo 3 Fonte a autora 51 UNIDADE 2 De posse destes valores podemos calcular o IQA da seguinte forma IQA 547017 125015 924012 45010 9210088 80010 60010 875008 8005008 IQA 197514611721146315721566150814301421 IQA 5478 Isto significa que para a cidade de Pedro que fica no Espírito Santo a água é considerada de boa qualidade Já sabemos que conhecer a qualidade da água é muito importante uma vez que nos permite inferir as condições da bacia hidrográfica como um todo Mas como é que determinamos os valores de todos aqueles parâmetros que vimos anteriormente Para isso é preciso realizar coletas de amostras de água Tal atividade deve ser conduzida segundo um planejamento que possibilite uma amostra representativa de todo O Guia Nacional de Coleta e Preservação de Amostras CETESB ANA 2011 traz o seguinte fluxograma para as etapas do programa de amostragem Assim perceba caroa alunoa que para a definição do programa de coleta de amostras é preciso considerar algumas variáveis como os usos da água a natureza da amostra água bruta tratada ou residuária água superficial ou subterrânea água doce salobra ou salina água in terior ou costeira bem como a área de influência e as características da área de estudo No planejamento ainda serão definidos os pontos de amostragem além de verificar a disponibi lidade de veículos equipamentos frascaria material de preservação e acondicionamento de amostras além da capacidade analítica do laboratório quanto à quantidade de amostras que serão processadas e aos tipos de parâmetros que serão investigados Após o planejamento das atividades a próxima etapa é a de coleta e preservação das amostras Nesta etapa devese evitar possíveis perdas eou contaminações A técnica a ser adotada para a coleta de amostras depende da matriz a ser amostrada do tipo de amostragem além dos ensaios a serem solicitados No entanto geralmente os seguintes cuidados devem ser tomados utilizar frascos limpos utilizar somente frascos e preservações recomendadas para cada tipo de determinação não tocar com a mão na parte interna do frasco garantir que as amostras líquidas coletadas não contenham partículas sólidas grandes coletar volume suficiente para a análise colocar as amostras ao abrigo da luz adicionar em caixas térmicas com gelo aquelas amostras que necessitem de refrigeração manter registro de todas as informações de campo por meio de uma ficha de coleta e entre outros Como vimos a preservação é importante uma vez que busca retardar a ação biológica e a alteração dos compostos químicos reduzir a volatilidade ou precipitação dos constituintes e preservar os orga nismos A depender da análise a ser feita a preservação pode se dar por meio de adição de substâncias químicas refrigeração ou congelamento 53 UNIDADE 2 Na sequência das etapas de coleta e preservação temse o acondicionamen to Para esta etapa de acordo com Cetesb e Ana 2011 os recipientes utilizados devem ser de plástico autoclavável de alta densidade e de vidro com boca larga para facilitar a coleta e a limpeza Lembrando que a capacidade dos recipientes variará em função do volume de amostra necessário para a análise Finalmente o transporte das amostras coletadas deve se dar sobre refrige ração assim como a etapa de armazenamento até o momento da análise Caroa alunoa se você ainda ficou curioso a respeito da coleta e da preservação de amostras sugiro que assista ao vídeo Guia Nacional de Co leta e Preservação de Amostras disponível no link httpswwwyoutubecomwatchvAhhatXAJIdo Para acessar use seu leitor de QR Code Quando falamos de bacias hidrográficas para se ter uma visão do conjunto da qualidade das águas adotase um esquema de amostragem em vários pontos de modo a formar uma rede de pontos de amostragem também denominada de Rede de Monitoramento de Qualidade de Águas DERISIO 2012 Assim estações de amostragem são estrategicamente inseridas na área de uma bacia hidrográfica para se ter uma noção das condições existentes e as tendências de evolução da qualidade das águas No caso da Companhia Ambiental do Estado de São Paulo CETESB por exemplo monitoramse 35 variáveis de qualidade das águas com o objetivo de avaliar as tendências de qualidade em cada ponto de amostragem com o uso da água para fins de abastecimento público Geralmente as atividades de monitoramento dividemse em dois grupos o de aquisição de dados e o de utilização dos dados O Quadro 2 resumidamente apresenta uma perspectiva global das atividades a serem desenvolvidas na rede de monitoramento 54 UNICESUMAR Atividades básicas Detalhamento Definição da rede Localização das estações de amostragem Escolha dos parâmetros Fixação da frequência de amostragem Coleta das amostras Técnica de amostragem Medidas de campo Local da coleta Preservação da amostra Transporte da amostra Controle da qualidade dos dados Análise de laboratório Métodos de análise Procedimentos operacionais Controle de qualidade analítica Registro de dados Processamento de dados Recebimento dos dados de laboratório e de campo Triagem e verificação dos dados Armazenamento e recuperação dos dados Listagem dos dados Disseminação dos dados Análise de dados Resumo de estatística básica Análises de regressão Interpretação e avaliação da qualidade Análise das séries temporais Aplicação de índice de qualidade Utilização da informação Verificação da necessidade de informação Forma de apresentação Procedimentos operacionais Avaliação da utilização Quadro 2 Resumo das atividades a serem desenvolvidas numa rede de monitoramento Fonte Derisio 2012 p 64 Para finalizarmos esta unidade caroa alunoa atente ao consumo da água do planeta o qual tende a aumentar acompanhando a tendência de aumento popula cional e de desenvolvimento industrial Assim tornase muito importante manejar adequadamente os recursos hídricos compatibilizando seus diversos usos de forma que esse recurso natural seja mantido em quantidade e em qualidade para as presentes e futuras gerações A urbanização não planejada influencia diretamente na quantidade e na qualidade das águas conforme ilustra a Figura a seguir 55 UNIDADE 2 Urbanização Aumento da densidade populacional Aumento da densidade de construções e da cobertura asfáltica Aumentam os problemas de controle da poluição e das enchentes Aumenta o volume de águas residuárias Deterioramse os rios a jusante da área urbana e deteriorase a água de escoamento pluvial Deteriorase a qualidade da água dos rios e represas urbanos receptores de águas residuárias Aumenta a demanda de água Aumenta a área impermeabilizada Alterações do sistema de drenagem Aumenta a velocidade de escoamento Aumente o escoamento superficial direto Alterações do clima urbano Reduz a quantidade de água disponível escassez potencial Diminui a recarga subterrânea Aumenta as enchentes e os picos das cheias nas áreas urbanas Figura 6 Principais problemas decorrentes da urbanização que incidem sobre a quantidade e a qualidade das águas Fonte Tundisi e MatsumuraTundisi 2011 p 71 Dessa forma caroa alunoa você como futuro Engenheiro Civil poderá trabalhar no saneamento básico com vistas a solucionar tais problemas decorrentes da urbanização Descrição da Imagem o fluxograma ilustra as consequências da urbanização em especial aquelas relacionadas com o aumento da densidade populacional como aumento do volume de águas residuárias e aumento da demanda de água e o aumento da densidade de construções e da cobertura asfáltica como o aumento da área impermeabilizada alterações do clima urbano e alterações no sistema de drenagem 56 UNICESUMAR 57 MAPA MENTAL A construção de um Mapa Mental auxiliará na organização e compreensão dos conteúdos que foram abordados nesta unidade Eu já iniciei nosso mapa mental com conceitos centrais que estudamos sobre a água e agora cabe a você completálo com frases de ligação Poluição da água ÁGUA Utilização da água pelo ser humano Índices de qualidade de água 58 AGORA É COM VOCÊ 1 Os usos da água podem ser classificados em consuntivos e não consuntivos Usos consuntivos são aqueles que para a sua destinação retiram a água do manancial enquanto que os usos não consuntivos fazem o uso do curso de água mas sem con sumila Sabendo disso considere as seguintes atividades I Abastecimento humano II Irrigação III Navegação IV Pesca Assinale a alternativa correta que engloba exemplos de usos consuntivos da água a Apenas I b Apenas II c Apenas I e II d Apenas II e III e Apenas I II e IV 2 O ser humano utiliza a água para diversos fins sejam eles consuntivos sejam não consuntivos E entre eles o abastecimento humano é considerado o uso mais nobre e prioritário Sabendo disso discorra sobre a importância do tratamento da água com vistas a tornála potável ao consumidor 3 A qualidade de vida dos seres humanos está diretamente ligada à qualidade da água e neste sentido deve apresentar condições físicas e químicas adequadas contendo substâncias essenciais à vida e estando isenta de substâncias que possam causar efeitos deletérios Sabendo disso por que os microrganismos indicadores são utilizados para determinar a qualidade da água 3 Na Unidade 3 você verá que o abastecimento de água pode ser classificado em sistema de abastecimento de água e em solução alternativa seja individual seja coletiva E quanto ao sistema de abastecimento de água adotado em uma cidade você terá a opor tunidade de se debruçar sobre as etapas de captação adução tratamento reservação e distribuição Sistema de Abastecimento de Água Me Rebecca Manesco Paixão 60 UNICESUMAR Você já parou para pensar de onde vem a água que você consome Ou no caminho que ela percorre até chegar a você Em termos globais a água disponível no mundo é superior ao total consumido pela população no entanto esta distribuição é desigual e não está de acordo com o tamanho da população e com suas necessidades pessoais bem como com as necessidades da indústria e da agricultura Além da má distribuição e das perdas que ocorrem a crescente degradação dos recursos hídricos acaba por tornar a água imprópria para seus diversos usos Neste sentido em muitas regiões do mundo existem problemas relacionados com a água seja pela escassez do recurso seja por sua qualidade inadequada Você sabe quantos litros de água você gasta por dia em sua residên cia Aqui vai uma tarefa para você caroa alunoa clique no link httpsespeciaisg1globocomeconomiacrisedaaguacalculadora doconsumo e calcule seu consumo de água diário selecionando cada item da residência e inserindo as infor mações solicitadas E aí qual foi o volume diário de água gasto por você Será que de alguma for ma é possível reduzir este consumo Segundo a Organização das Nações Unidas ONU cerca de 110 litros por dia é o ideal para atender as necessida des de consumo de uma pessoa A Tabela 1 ilustra uma estimativa da quantidade de água que se gasta em cada atividade doméstica que realiza mos no nosso dia a dia Observe 61 UNIDADE 3 Atividade Quantidade em litros Lavar as mãos 3 a 5 Descarga no vaso sanitário 10 a 16 Escovar os dentes 11 Banho de chuveiro 15 Lavar louça em lavalouça elétrica 20 a 25 Lavar automóvel com mangueira 100 Lavar roupa com máquina de lavar 150 Lavar roupa no tanque 150 Tabela 1 Consumo doméstico de água por atividade Fonte Garcez e Garcez 2012 p 9 É importante lembrálo que estas são apenas estimativas uma vez que em uma residência o consumo de água pode ser dependente de alguns fatores como as características climatológicas do local renda familiar características da habitação área do terreno área construída do imóvel número de habitantes na residência características do abastecimento de água pressão na rede qualidade da água forma de geren ciamento do sistema de abastecimento micromedição tarifas e características culturais da comunidade Com base nisso registre suas impressões em seu Diário de Bordo DIÁRIO DE BORDO 62 UNICESUMAR De acordo com o Manual de Saneamento BRASIL 2015 p 20 a Organização Mundial da Saúde OMS e o Fundo das Nações Unidas para a Infância UNICEF define o acesso aos serviços de abastecimento de água como a disponibilidade de pelo menos 20 litros por pessoa por dia a partir de uma fonte melhorada que esteja localizada no entorno de um quilômetro da habitação Lembrando que fonte melhorada é aquela capaz de proporcionar uma água considerada segura a exemplo das instalações hidráulicas residenciais Mas será que no mundo todas as pessoas têm acesso à água em quantidade e qualidade por meio de instalações hidráulicas residenciais Uma das formas de se classificar o abastecimento de água é com base na abrangência de atendi mento o qual pode ser individual ou coletivo No abastecimento individual a produção e o consumo são capazes de atender somente uma residência diferentemente do que ocorre no abastecimento coletivo o qual é capaz de atender a várias residências e é comumente empregado em áreas urbanas Geralmente a solução coletiva é a mais vantajosa uma vez que a partir da mesma tornase mais fácil controlar a qualidade da água consumida bem como proteger o manancial de captação No entanto em locais cuja população é pequena ou dispersa como no caso das áreas rurais ou das áreas periféricas então sistemas individuais também podem ser adotados O abastecimento de água também pode ser classificado quanto à modalidade de funcionamento em sistema de abastecimento de água e em solução alternativa individual ou coletiva A solução alternativa individual de abastecimento de água é definida como modalidade de abastecimento de água para consumo humano que atenda a domicílios residenciais com uma única família incluindo seus agregados familiares segundo a Portaria MS n 2914 Art 5º VII BRASIL 2011 Enquanto que a solução alternativa coletiva é definida pela Portaria MS n 2914 Art 5º VIII como modalidade de abastecimento coletivo destinada a fornecer água potável com captação subterrânea ou superficial com ou sem canalização e sem rede de distribuição BRASIL 2011 O Quadro 1 apresenta um resumo das categorias abordadas Observe Modalidade de funcionamento Abrangência do atendimento Distribuição por rede Exemplo Sistema de abastecimento Coletiva Distribuição por rede Sistema abastecedor de uma cidade Solução alternativa Coletiva Desprovida de rede Chafariz lavanderia eou banheiro comunitário Individual Poço raso individual Quadro 1 Síntese das categorias de instalações para o abastecimento de água Fonte Brasil 2015 p 67 É importante lembrálo caroa alunoa que a melhor solução para um problema de abastecimento de água não é necessariamente a mais econômica a mais segura ou a mais moderna mas sim aquela mais apropriada à realidade social em que será aplicada HELLER PÁDUA 2010 p 66 Nesta unidade aprofundaremos nossos conhecimentos especificamente quanto ao sistema de abaste cimento de água de uma cidade Você já parou para pensar no projeto de um sistema de abastecimento de água Quais são os principais pontos que o projeto deve considerar para que seja bem sucedido 63 UNIDADE 3 É sabido que são necessários estudos e projetos que viabilizem a construção de um sistema de abas tecimento de água que permita que a água chegue ao seu destino tal que nas cidades a solução mais econômica e definitiva é o sistema de abastecimento de água capaz de atender inúmeras residências BRASIL 2015 E em um projeto de sistema de abastecimento de água alguns pontos podem ser considerado como HELLER PÁDUA 2010 BRASIL 2015 o porte da localidade a ser atendida a densidade demográfica a definição do manancial as características topográficas as características geológicas e geotécnicas as instalações existentes a disponibilidade de energia elétrica os recursos humanos as condições econômicofinanceiras o alcance do projeto Além disso o consumo de água que será feito no local também deve ser considerado quando da concepção de um projeto tal que este consumo costuma ser classificado em doméstico ou residencial comercial industrial e público considerando o período futuro de alcance do projeto bem como as corretas vazões em cada uma das unidades O consumo de água pelo ser humano foi aumentando ao longo da história conforme podemos ver no trecho de Garcez e Garcez 2012 p 10 Em 100 aC um homem consumia 12 litros de água por dia para satisfazer suas necessidades O homem romano aumentou esse consumo para 20 litros diários No século 19 o homem passou a consumir 40 litros nas cidades pequenas e 60 litrosdia nas cidades grandes Já no século 20 o homem moderno chegou a consumir 800 litros de água por dia com suas atividades Chegou a gastar 50 litros de água somente em uma rápida ducha de 3 minutos É importante lembrar que de acordo com Brasil 2015 p 72 mesmo que haja disponibilidade de água para atender a todas as demandas e exigências legais é uma obrigação ética dos responsáveis pelas instalações de abastecimento de água garantir que esse uso seja equilibrado ou seja que seja utilizada a quantidade estritamente necessária sem usos supérfluos Dessa forma devese buscar minimizar as perdas e os desperdícios que podem ocorrer 64 UNICESUMAR E você sabe o que são perdas E desperdícios As perdas dizem respeito a toda água que é captada ou importada e que não foi fornecida para o usuário de forma autorizada exportada ou usada no combate de incêndios podem ser reais ou aparentes perdas reais perdas físicas de água que podem ocorrer desde a captação até a ligação predial como vazamentos nas tubulações de distribuição e das ligações prediais extravasamento de reservatórios etc perdas aparentes perdas que se associam às imprecisões de medição e ao consumo que não é autorizado como ligações clandestinas bypass irregular no ramal das ligações etc Por sua vez os desperdícios referemse a toda aquela água que é desperdiçada no momento de sua utilização e que pode ser minimizado mediante adoção de equipamentos sanitários de baixo consumo a exemplo dos lavatórios acionados com temporizadores e também por meio de modelos tarifários que punem os consumos elevados HELLER PÁDUA 2006 O consumo per capita diz respeito ao consumo médio de água por pessoa ao longo de um dia De modo geral é expresso em litros por habitante dia Lhabdia Para fins de projeto de um sistema de abastecimento de água o consumo per capita deve considerar todos os consumos que se fazem da água doméstico comercial industrial e público e ainda prever as perdas no sistema O consumo das ligações medidas deve ser determinado por meio de dados de operação do próprio sistema público de abastecimento de água Segundo Brasil 2015 os estabelecimentos se jam eles residenciais comerciais sejam públicos terão seus consumos avaliados com base no histórico das economias medidas e por meio de uma estimação do consumo para as economias não medi das No entanto quando uma população é abastecida sem ligações domicilia res então não existem parâmetros determina dos para o consumo per capita embora depen dendo do caso e do tipo de solução provisória proposta poderão ser adotados os consumos descri tos na Tabela 2 65 UNIDADE 3 Situação Consumo médio per capita Lhabdia Abastecida somente com torneiras públicas ou chafarizes 30 a 50 Além de torneiras públicas e chafarizes possuem lavanderias públicas 40 a 80 Abastecidas com torneiras públicas e chafarizes lavanderias públicas e sanitário ou banheiro público 60 a 100 Abastecida por cisterna 14 a 28 Tabela 2 Consumo per capita para populações desprovidas de ligações domiciliares Fonte Brasil 2015 p 73 Por sua vez quando se prevê a distribuição de água por meio de ligações domiciliares para aquelas comunidades que ainda não contam com sistema de abastecimento de água com ligações do miciliares e que não foi possível determinar o consumo per capita a ser utilizado no projeto então a Tabela a seguir pode ser utilizada como referência Porte da comunidade Faixa de população habitantes Consumo médio per capita Lhabdia Povoado rural 5000 90 a 140 Vila 5000 a 10000 100 a 160 Pequena localidade 10000 a 50000 110 a 180 Cidade média 50000 a 250000 120 a 220 Cidade grande 250000 150 a 300 Tabela 3 Consumo médio per capita para populações dotadas de ligações domiciliares Fonte Brasil 2015 p 74 É importante destacar que também devem ser levados em consi deração alguns fatores que podem afetar o consumo de água em determinada cidade como o porte da mesma as características da cidade turística comercial industrial tipos e quantidades de indústrias que a cidade comporta clima hábitos e situação socioe conômica da população BRASIL 2004 Nesta perspectiva do abastecimento de água temos situações a serem consideradas como as variações de consumo e a capacidade nas unidades Fatores que afetam o consumo de água podem acar retar em variações significativas de consumo as quais podem ser anuais mensais diárias horárias e instantâneas BRASIL 2015 variações anuais a tendência é que o consumo per capita aumente com o passar do tempo e também em consonância com o crescimento da população variações mensais o clima influencia no consumo tal quanto mais quente e seco for o clima maior será o consumo de água variações diárias ao longo de um ano dizse que há um dia em que há o maior consumo de água O coeficiente do dia de maior consumo k1 consiste da razão entre o maior consumo diário verificado em um ano e o consumo médio diário no mesmo ano Normalmente no Brasil adotase k1 120 tal que seu valor é utilizado em todas as unidades do sistema variações horárias ao longo de um dia verificase que há determinada hora em que a vazão de consumo de água é máxima k2 é o coeficiente da hora de maior consumo dado pela razão entre a máxima vazão horária e a vazão média diária do dia de maior consumo No Brasil geralmente k2 150 tal que seu valor é usado no dimensionamento da rede de distribuição Em cada uma das unidades de um sistema de abastecimento de água fazse um cálculo de vazão média Q P q 86400 QPROD Qk124 t 1 qETA 100 QS QAA Qk124 t QS QDIST Qk1k2 QS Em que P população hab q consumo per capita Lhabdia t período de funcionamento da produção h qETA consumo de água na ETA k1 coeficiente do dia de maior consumo k2 coeficiente da hora de maior consumo QS vazão singular de grande consumidor 01 EXEMPLO Calcule a vazão das unidades de um sistema de abastecimento de água considerando os seguintes parâmetros P para dimensionamento das unidades de produção exceto adutoras alcance 10 anos 21000 hab P para dimensionamento de adutoras e rede de distribuição alcance 20 anos 27500 hab q 215 Lhabdia t 16 horas qETA 3 k1 120 k2 150 QS 16 Ls Para resolução deste exercício basta utilizarmos as equações 1 2 3 e 4 Vazões médias Q10a 21000215 86400 4515000 86400 5226 Ls Q20a 27500215 86400 5912500 86400 6843 Ls Vazão de captação de adução de água bruta e da ETA QPROD 52261224 16 1 3 100 16 1505088 16 103 16 9689 16 9849 Ls Vazão da adutora da água tratada QAA 68431224 16 16 1970784 16 16 12317 16 12477 Ls Vazão total da distribuição QDIST 68431215 16 12317 16 12477 Ls Para fins de dimensionamento do sistema de abastecimento de água o estudo populacional também é importante uma vez que este influencia diretamente naque Em que P₀ P₁ P₂ populações nos anos t₀ t₁ t₂ Pₗ população estimada no ano t hab Pₛ população de saturação hab kₐ kₑ kₗ i c coeficientes Partindo de dados populacionais conhecidos o método aritmético pressupõe uma taxa de crescimento constante para os próximos anos Ele admite que a população varie linearmente com o tempo O método geométrico assim como o aritmético é utilizado para prever o crescimento populacional em um curto período de tempo normalmente de 1 a 5 anos Ele considera que o crescimento é função da população de cada instante Por fim o método da curva logística admite que o crescimento da população ocorre em uma curva em forma de S ou seja assintoticamente tal que a população tende a um valor de saturação 02 EXEMPLO Estime a população de uma cidade para os anos de 2025 e 2030 utilizando o método da previsão aritmética considerando as seguintes populações dos anos descritos a seguir t₀ 1995 P₀ 15550 hab t₁ 2005 P₁ 33250 hab t₂ 2015 P₂ 60890 hab Primeiramente calcularemos o coeficiente kₐ kₐ 6089015550 45340 20151995 20 2267 A população para o ano de 2025 t 2025 é de Pₗ 15550 226720251995 15550 226720 60890 hab A população para o ano de 2030 t 2030 é de Pₗ 15550 226720301995 15550 226735 94895 hab Na perspectiva das discussões travadas até o momento fazse necessário compreendermos as unidades constitutivas do sistema de abastecimento de água captação adução tratamento reservação rede de distribuição estações elevatórias e ramal predial conforme representado na Figura a seguir 70 UNICESUMAR CAPTAÇÃO ADUÇÃO TRATAMENTO RESERVAÇÃO DISTRIBUIÇÃO Elevatória Ponto de captação Bomba Adutora de água bruta Estação de tratamento de água ETA Reservatório apoiado Reservatório elevado Adutora de água tratada Rede de distribuição Ligação predial Figura 2 Unidades de um sistema de abastecimento de água Fonte Brasil 2015 p 67 Descrição da Imagem a figura ilustra as unidades de um sistema de abastecimento de água captação adução tratamento reservação e distribuição Na unidade de captação observase o corpo dágua a elevatória e uma bomba Posteriormente na unidade de adução temse a adutora de água bruta Na unidade de tratamento observase a esta ção de tratamento de água ETA Na unidade de reservação observase a adutora de água bruta reservatório apoiado e reservatório elevado Na unidade de distribuição observase a rede de distribuição e a ligação predial Na sequência aprofundaremos nossos conhecimentos quanto a cada uma das unidades do sistema de abastecimento de água Lembrando que a NBR 122111992 trata da concepção de tais sistemas O manancial de captação consiste na fonte de onde se retira a água Nas palavras de Di Bernardo e Paz 2008 p 25 o manancial é o componente de maior relevância no sistema de abastecimento de água com influência direta na quantidade e qualidade da água a ser captada tratada e distribuída 71 UNIDADE 3 Tais fontes de abastecimento podem ser divididas em águas doces rios lagos lagoas reservatórios minas açudes e águas subterrâneas águas salobras e águas salinas do mar e subterrâneas Os mananciais po dem também ser superficiais ou subterrâneos Mananciais superficiais são aqueles compreendidos pelas águas doces de córregos ribeirões lagos rios e reservatórios Além disso em situações especiais as águas oceânicas também podem constituir mananciais de superfície tal que a água doce seja obtida a partir de processos de dessalinização Mananciais subterrâneos são primordialmente recarregados pela parcela de chuva que se infiltra no subsolo e percola para as camadas mais profundas HELLER PÁDUA 2010 p 271 compreendendo aquíferos freáticos e profundos cuja captação se dá a partir de poços rasos ou profundos poços escavados ou tubulares e barragens subter râneas ou galerias de infiltração Como vimos caroa alunoa a escolha do manancial de captação deve ser criteriosa uma vez que tem grande importância e responsa bilidade no projeto de um sistema de abastecimento de água Devese levar em consideração a disponibilidade quantidade a vazão mínima exigida para o projeto a classificação que o corpo dágua recebe que veremos com mais profundidade na Unidade 4 baseandose na quali dade da água e no nível de tratamento exigido bem como a previsão de crescimento da comunidade e a capacidade do manancial em satisfazer o consumo da comunidade Segundo Di Bernardo e Paz 2008 sistemas de abastecimento de água no qual tanto água superficial quanto água subterrânea é utili zada para consumo humano têm sido observados especialmente em comunidades com populações superiores a 100000 habitantes tal que em comunidades com populações menores até 25000 habitantes é comum o abastecimento de água por meio de poços não profundos e mananciais superficiais Além disso não podemos nos esquecer de que as águas meteóricas aquelas encontradas na atmosfera em quaisquer de seus estados físicos como chuva neve granizo e orvalho também podem ser aproveitadas como fonte de abastecimento de água embora necessitem de uma superfície para que possam ser captadas BRASIL 2015 A captação consiste no conjunto de equipamentos e instalações utilizados para a retirada da água do manancial com o objetivo de lançála no sistema de abastecimento A figura a seguir ilustra algumas das formas de captação Observe 72 UNICESUMAR Figura 3 Formas de captação de água para fins de abastecimento público Fonte Brasil 2015 p 85 Aquífero freático Aquífero artesiano ou confinado Cisterna Escoamento Precipitação Tomada em rio Nuvens Mar Poço escavado Poço cravado Poço profundo Fonte Bacia de recepção Rocha consolidada Camada impermeável inferior Camada impermeável superior Descrição da Imagem a figura mostra um corte transversal desde a rocha consolidada até o céu e ilustra as possíveis for mas de captação da água cisterna tomada em rio poço escavado poço cravado poço profundo fonte e bacia de recepção O tipo de captação a ser utilizado dependerá do manancial e dos equipamentos empregados No caso da captação de águas superficiais de acordo com Heller e Pádua 2010 temse cinco tipos principais captação direta ou a fio de água quando o curso dágua possui vazão mínima utilizável su perior à vazão de captação e apresenta nível de água mínimo suficiente para submergência ou posicionamento da tubulação ou outro dispositivo de tomada 73 UNIDADE 3 captação com barragem de regularização de nível de água quando o curso dágua possui vazão mínima utilizável superior à vazão de capta ção e cujo nível dágua mínimo é insuficiente para o posicionamento da tubulação ou outro dispositivo de tomada por isso se usa uma barragem de pequena altura captação com reservatório de regularização de vazão destinado priori tariamente para o abastecimento público de água é utilizada quando a vazão mínima utilizável do manancial é inferior à vazão da captação neces sária por isso usase uma barragem de maior altura permitindo o acúmulo de água e a captação da vazão necessária em qualquer época do ano captação em reservatórios ou lagos de usos múltiplos utilizada em reservatórios artificiais ou em lagos naturais cujas águas não tenham o abastecimento público de água como uso prioritário captações não convencionais permitem a utilização de equipamentos de elevação ou recalque de água movidos por energia não convencional a exemplo da solar ou da eólica Dessa forma caroa alunoa os dispositivos utilizados para captação de água de superfície podem ser tomada de água para conduzir a água do manancial até as outras partes constituintes da captação barragem de nível muro de pe quena altura construído perpendicularmente a um curso dágua para dotálo de altura de lâmina de água suficiente para a derivação ou captação de suas águas reservatório de regularização de vazão grades e telas a primeira para retenção de materiais grosseiros e a segunda para retenção de materiais flutuantes não retidos nas grades e desarenador ou caixa de areia instalado sempre que o curso dágua apresenta transporte intenso de sólidos Por sua vez no caso da captação de águas subterrâneas podem ser utilizados poços escavados ou tubulares poços rasos ou profundos caixas de tomada galeria de infiltração barragem subterrânea entre outros poços escavados para poços escavados manualmente o diâmetro mínimo é de 90 centímetros enquanto que aqueles revestidos de tijolos cerâmicos ou manilhas de concreto podem ter até 5 metros de diâmetro Geralmente a profundidade não é mais de 20 metros poços tubulares possuem pequenos diâmetros em relação à profundidade Podem ser rasos ou profundos poços tubulares rasos podem ser perfurados ou cravados Os primeiros normalmente são abertos por meio de trados brocas ou escavadeiras manuais sendo utilizados para lençóis freáticos de pequena profundi 74 UNICESUMAR dade Por sua vez os poços rasos cravados são aqueles construídos por meio da cravação de tubos metálicos por meio de percussão ou rotação e normalmente uti lizados como solução emergencial em lençóis freáticos que apresentem grande vazão e pequena profundidade Poços tubulares profundos são executados com per furatrizes à percussão rotativas ou rotopneumáticas mediante perfuração vertical Podem ser classificados em poços tubulares freáticos construídos em aquíferos livres ou freáticos cujo nível da água é coincidente com o nível do lençol freático regional poços artesianos construídos em aquíferos confinados ou semicon finados cujo nível estático é superior ao nível freático regional e poços artesianos jorrantes caso particular de poço artesiano em que a superfície potenciométrica elevase acima da superfície do terreno provocando o derramamento espontâneo de água caixa de tomada destinase à captação de águas subterrâ neas do lençol freático Deve ser instalada no local do aflo ramento com o objetivo de recolher a água diretamente do lençol ou indiretamente a partir de canalizações simples ou com ramificações que penetrem o lençol galeria de infiltração é destinada ao aproveitamento de água de fundo de vale A captação é realizada por meio de um sistema de drenos formado por um coletor conectado a coletores secundários os quais conduzem a água a uma caixa concentradora barragem subterrânea é um barramento construído com vistas a armazenar águas em unidades rochosas de natureza sedimentar criando um aquífero granular artificial No Brasil as NBRs 12212 ABNT 2017 e 12213 ABNT 1992 tratam respectivamente de projetos de poço para captação de água subterrânea e do projeto de captação de água superficial Ainda quanto à captação de água não poderíamos deixar de discutir sobre os sistemas de captação e aproveitamento de água da chuva os quais de acordo com Oliveira et al 2007 são consti tuídos por quatro componentes básicos área de coleta condutores armazenamento e tratamento conforme esquema da Figura 4 75 UNIDADE 3 Desvio do condutor de descida para o sistema Filtro seletor de águas Registro Redutor de turbulência Peneiramento Cisterna Ladrão anti refluxo Clorador Descarte das primeiras águas Obs só usar cloro de origem orgânica cloro para piscina Figura 4 Esquema básico de um sistema de aproveitamento da água da chuva Fonte adaptada de Nunes 2015 online1 Descrição da Imagem a figura ilustra o sistema de captação de água da chuva em uma residência A água é desviada do condutor de descida para o sistema passa por uma peneira por um filtro seletor e segue para o reservatório Na cisterna há um clorador e um redutor de turbulência A captação da água da chuva geralmente dáse a partir da cobertura da edificação tal que os elementos mais comuns utilizados neste processo são lajes e telhas cerâmicas metálicas plásticas e ecológicas BRASIL 2015 A água é levada pelas calhas a equipamentos de gradeamento e filtragem com objetivo de remover eventuais impurezas presentes na água e também de descarte Por norma devese evitar as primeiras águas das chuvas uma vez que elas lavam os telhados onde são depositados sujeiras Para tanto poderão ser adotados dispositivos automáticos que permitem o descarte das águas das primeiras chuvas De acordo com Oliveira et al 2007 existem várias soluções de sistemas de descarte entre eles os reservatórios de autolimpeza que retêm a precipitação inicial em um reservatório de descarte e na sequência é limpo pelo processo manual Após a água é conduzida até a cisterna reservatório que se destina a reservála a qual pode ser constituída de plásticos PVC ou PEAD prémoldada de cimento fibra de vidro concreto armado ou alvenaria Da cisterna a água costuma ser bombeada a um segundo elevatório do qual partem tubulações específicas para distribuir as águas pluviais até o local da residência em que a água será utilizada LIMA 2018 Como observado na Figura 4 quando a cisterna estiver cheia um extravasor ligado diretamente na tubulação de água pluvial do sistema é responsável pelo descarte automático do excesso de água Você sabe qual é o volume ideal de uma cisterna O volume de dimensionamento é calculado a partir da equação 5 V p A c 5 Em que V volume anual mensal ou diário de água de chuva aproveitável m³ p precipitação média anual mensal ou diária m A área de coleta m² c coeficiente de escoamento superficial adimensional Para coberturas de telhas cerâmicas e metálicas normalmente c 08 a 09 03 EXEMPLO Determine o volume mínimo necessário para que uma cisterna possa atender às necessidades de uma família de quatro pessoas morando em uma casa de 30 m² de cobertura considerandose quatro meses de previsão sem chuva com precipitação média anual de 720 mm Considere o coeficiente de escoamento superficial como c 08 Neste caso caroa alunoa consideraremos o consumo por capita de 22 Lhab dia uso de água da chuva Assim para uma família de quatro pessoas o consumo médio diário é de 224 88 litros enquanto que o consumo médio mensal será de 8830 2640 litros O segundo passo é determinar a capacidade da cisterna considerando quatro meses sem chuva tal que 26404 10560 litros Por fim podemos determinar o volume de água possível de se captar a partir da equação 5 V 0723008 1728 m³ 77 UNIDADE 3 Geralmente a captação da água da chuva possui maior aplicabili dade em regiões com grande incidência pluvial e também em ca sos em que há escassez de água como em regiões que passam por grandes períodos de seca Ouça o Podcast e fique por dentro da cap tação e do aproveitamento de águas pluviais Para estes fins não potáveis caroa alunoa a NBR 15527 BRASIL 2019 deverá ser consultada a qual dispõe sobre o aproveitamento de coberturas para coleta de água da chuva em áreas urbanas Dando sequência caroa alunoa a unidade de adução consiste no conjunto de tubulações responsáveis pelo transporte de água entre as unidades do sistema de abastecimento de água que precedem a rede de distribuição De modo geral as adutoras podem ser classificadas de três formas de acordo com a natureza da água transportada adutora de água bruta e adutora de água tratada de acordo com a energia utilizada no escoamento da água adutora por gravidade adutora por recalque e adutora mista e de acordo com o modo de escoamento adutora em conduto livre e adutora em conduto forçado adutora de água bruta transporta a água da captação até a ETA adutora de água tratada transporta a água da ETA até os re servatórios de distribuição adutora por gravidade aproveita o desnível que existe no ter reno entre o ponto inicial e o final da adução adutora por recalque utiliza um meio elevatório composto por motobomba e acessórios adutora mista utiliza parte por gravidade e parte por recalque adutora em conduto livre a água ocupa somente parte da seção de escoamento mantendo a superfície sob o efeito da pressão atmosférica de modo que os condutos podem ser abertos canal ou fechados A água escoa sempre em sentido descendente adutora em conduto forçado a água ocupa a seção de escoa mento por inteiro mantendo a pressão interna maior que a pres são atmosférica A água se movimenta tanto em sentido descen dente por gravidade quanto em sentido ascendente por recalque 78 UNICESUMAR Recomendase consultar a NBR 122151 BRASIL 2017 para projetos de adutoras A Figura 5 ilustra esquematicamente as adutoras Observe A B Canal de passagem Reservatório Linha piezométrica Linha dágua NA NA Fundo do canal A B Canal de passagem Reservatório Linha piezométrica NA NA Ventosa Ventosa Adutora Registro de descarga a b A B Canal de passagem Reservatório Linha piezométrica Conduto livre NA NA Linha piezométrica Conduto A Poço de sucção NA c d B Reservatório NA Bomba Figura 5 Representação esquemática dos tipos de adutoras a adutora por gravidade em conduto livre b adutora por gra vidade em conduto forçado c adutora por gravidade em conduto forçado e livre d adutora por recalque Fonte adaptada de Brasil 2015 Descrição da Imagem a figura ilustra a adutora por gravidade em conduto livre adutora por gravidade em conduto forçado adutora por gravidade em conduto forçado e livre e a adutora por recalque Dentre os tipos de adutoras citados a adução por gravidade deve ser priorizada sempre que possível para que se evitem gastos adicionais de energia BRAGA et al 2005 Além disso é importante des tacar caroa alunoa que independentemente da classificação que recebem as tubulações adutoras podem ser feitas dos seguintes materiais ferro fundido PVC aço soldado PEAD concreto armado e outros BRASIL 2015 79 UNIDADE 3 Para a determinação da vazão de adução devese levar em consideração o consumo de água pela população a posição dos reservatórios com relação à adutora considerada além do tempo de funcio namento e capacidade das unidades do sistema conforme esquemas ilustrados na Figura 6 em que QDMC vazão média do dia de maior consumo QHMC vazão média da hora de maior consumo qETA vazão consumida na ETA Qmin vazão mínima na rede de distribuição ETA Elev Elev Adutora QDMC QDMC QHMC Qmin QDMC QDMC qETA qETA Rede Reservatório de jusante b ETA Elev Elev Adutora QDMC QDMC QHMC qETA qETA Rede Reservatório de montante b ETA Elev Elev Elev Adutora QDMC QDMC Q1HMC Q2HMC Q2DMC R1 qETA qETA Rede 1 Rede 2 Reservatório R2 Reservatório b Figura 6 Vazões de dimensionamento para adutoras e tubulações tronco da rede Fonte Heller e Pádua 2010 p 445 Descrição da Imagem a figura ilustra três esquemas para vazão de dimensionamento para adutoras e tubulações tronco da rede a adutora elevatória ETA elevatória reservatório de montante e rede b adutora elevatória ETA elevatória rede e reservatório de jusante c adutora elevatória ETA elevatória reservatório 1 rede 1 e reservatório 1 reservatório 2 e rede 2 E para dimensionamento de adutora as seguintes equações são utilizadas BRASIL 2015 equação da continuidade Q A V 6 Em que Q vazão m³s A área da seção transversal do escoamento m² V velocidade média na seção ms perdas de carga distribuídas em conduito livre equação Chézy V C Rh12 l12 7 equação de Manning V 1n Rh23 l12 8 Em que V velocidade média do escoamento ms Rh raio hidráulico m l declividade mm C coeficiente de Chézy n coeficiente de rugosidade de Manning perdas de carga distribuídas em condutos forçados fórmula universal ou de DarcyWeisbach Hf f L Q² π² D⁵ G 9 Em que Hf perda de carga m f coeficiente de atrito L comprimento da tubulação m D diâmetro da tubulação m V velocidade média do escoamento ms g aceleração da gravidade ms² Q vazão m³s fórmula HazenWilliams J 1065Q185C185D487 10 Em que J perda de carga unitária mm Q vazão m³s D diâmetro da tubulação m C coeficiente de rugosidade perdas de carga localizadas H1 K V² 2g Em que H1 perda de carga localizada m K coeficiente de singularidade V velocidade média do escoamento ms g aceleração da gravidade ms² Quanto ao tratamento da água como já sabemos ele visa tornála potável ao consumidor de modo a melhorar suas características organolépticas biológicas físicas químicas e radiativas com vistas a atender ao padrão de potabilidade vigente estabelecido pela Portaria do Ministério da Saúde nº 2914 BRASIL 2011 Na Unidade 4 aprofundaremos nossos conhecimentos quanto às etapas do tratamento de água No Brasil a NBR 12216 BRASIL 1992 trata do projeto para ETA com vistas ao abastecimento público Falando sobre a reservação o reservatório de distribuição é empregado para o acúmulo de água com vistas a atender às variações do consumo horário manter pressão mínima ou constante na rede e atender às demandas de emergência BRAGA et al 2005 É recomendado que a capacidade de reservação seja maior ou igual a ⅓ do volume de água que é consumido no dia de maior consumo De acordo com a localização e a forma construtiva os reservatórios podem ser reservatório de montante situado no início da rede de distribuição é responsável por fornecer água à rede consistindo na alternativa mais usada nos sistemas de abastecimento brasileiros reservatório de jusante situado no extremo do sistema ou em pontos estratégicos podendo receber ou fornecer água da rede de distribuição respectivamente nos períodos de menor ou maior demanda reservatório elevado construído sobre colunas quando há necessidade de aumentar a pressão em áreas de maior cota topográfica reservatório enterrado construído abaixo da cota do terreno reservatório semienterrado ao menos um terço da altura está abaixo da cota do terreno reservatório apoiado quando mais de um terço da altura está abaixo da cota do terreno 82 UNICESUMAR Elevado Enterrado Semienterrado Apoiado Aterro Standpipe Figura 7 Tipos de reservatórios Fonte Heller e Pádua 2010 p 589 Descrição da Imagem a figura ilustra os reservatórios do tipo elevado standpipe enterrado semienterrado e apoiado Quanto à forma dos reservatórios para aqueles enterrados semienterrados e apoiados predominam as circulares e retangulares Segundo Heller e Pádua 2010 para um mes mo volume as formas circulares hão de apresentar menor comprimento das paredes enquanto as formas retangulares favorecem a modulação do volume de reservação para implantação em etapas Para projetos de reservatório a NBR 12217 BRASIL 1994 deverá ser consultada De acordo com o Manual de Saneamento BRASIL 2015 nos reservatórios é importante tomar algumas medidas para evitar a sua contaminação como proteção com estrutura adequada tubo de ventilação impermeabilização sistema de drenagem cobertura registro de descarga abertura para limpeza extravasor e indicador de nível Além disso é importante destacar que a limpeza e a desinfecção constituemse em atividades que devem ser conduzidas frequentemente Quanto aos materiais que podem ser utilizados na construção dos reservatórios de distribuição usualmente utilizase o concreto armado embora aço alvenaria estrutural e concreto protendido também possam ser utilizados além da argamassa armada fibra de vidro aço e madeira para construção de reservatórios elevados de pequeno porte O volume de reservação é dado pela soma dos volumes úteis de todas unidades de determinada zona de pressão ou do sistema de abastecimento como um todo HELLER PÁDUA 2010 A determinação do volume de reservação deve levar em consideração o consumo da comunidade abastecida e a adução da água tratada conforme exempli ficado na Tabela 4 considerando uma população de 13000 habitantes consumo per capita de 150 Lhabdia e coeficiente do dia k1 120 e da hora k2 150 de maior consumo considerando funcionamento contínuo da adução igual a 100 m3h 83 UNIDADE 3 Tempo h Consumo m3h Adução m3h Déficit m3 Saldo m3 1 70 100 30 2 60 100 40 3 55 100 45 4 54 100 46 5 70 100 30 6 79 100 21 7 93 100 7 8 100 100 0 9 128 100 28 10 140 100 40 11 148 100 48 12 150 100 50 13 145 100 45 14 138 100 38 15 125 100 25 16 120 100 20 17 110 100 10 18 100 100 0 19 98 100 2 20 95 100 5 21 88 100 12 22 83 100 17 23 76 100 24 24 75 100 25 Média 100 Total 304 Total 304 Tabela 4 Determinação do volume útil de reservação Fonte Heller e Pádua 2010 p 593 Para finalizarmos esta unidade é importante que você se lembre da necessidade de manutenção da qualidade da água nos reservatórios uma vez que ela pode ser afetada quando de uma elevada razão volume do reservatóriovazão aduzida resultando em lon gos tempos de detenção os quais favorecem o crescimento e a aclimatação de bactérias nitrificantes Além disso a configuração inadequada dos dispositivos de entrada e saída de água no reservatório podem acarretar na estratificação de águas de diferentes idades A próxima unidade do sistema de abastecimento são as redes de distribuição que são responsáveis por levar em regime contínuo 24 horas por dia água potável em quantidade e qualidade e a pressão adequada aos pontos de consumo como residências hospitais indústrias escolas etc São constituídas de um conjunto de tubulações conexões registros e peças especiais do sistema de abastecimento de água 84 UNICESUMAR Quanto ao tipo as redes de distribuição podem ser ramificadas ou malhadas com anel e sem anel conforme ilustrado na Figura 8 sendo que a escolha do seu tipo é dependente das características físicas topográficas da forma de ocupação da cidade bem como do traçado do arruamento rede ramificada a rede é alimentada por apenas um ponto possuindo uma tubulação principal da qual partem tubulações secundárias É comum em áreas que apresentam desenvolvimento linear pronunciado e em que as ruas não se conectam entre si por impedimentos topográficos ou de traçado urbano rede malhada é típica de áreas com ruas que formam malhas viárias permitindo que as tubu lações se liguem entre si pelas suas duas extremidades Pode ser sem anel ou com anel rede malhada sem anel da tubulação principal partem tubulações secundárias que se intercomunicam evitando extremidades mortas É típico de áreas com baixa densidade populacional ou estreitas rede malhada com anel possui tubulações de maior diâmetro anéis os quais circundam a área a ser abastecida e alimentam as tubulações secundárias Este tipo de rede permite a redução das perdas de carga uma vez que possibilita a alimentação de um mesmo ponto por várias vias e é característico de áreas com grandes densidades populacionais e com configuração em que as larguras dessas mesmas áreas não sejam muito pequenas R R R a b c Figura 8 Tipos de rede de distribuição a Rede ramificada b Rede malhada sem anel c Rede malhada com anel Fonte Brasil 2015 p 134135 Descrição da Imagem a figura ilustra os tipos de rede de distribuição a rede ramificada b rede malhada sem anel e c rede malhada com anel É importante lembrar que nas ruas a rede de água sempre deve ficar a um nível superior ao da rede de esgoto e além disso quanto à localização geralmente a rede de água é localizada em um terço da rua e a rede de esgoto em outro BRASIL 2004 Quanto ao dimensionamento das redes de distribuição como elas conduzem água sob pressão quando do projeto devese realizar uma análise hidráulica de parâmetros como vazão pressões velocidades perdas de carga diâmetro e tipo de material das tubulações BRASIL 2015 Normalmente os materiais empregados nas redes de distribuição são PVC PEAD fibra de vidro e metálicos em ferro fundido dúctil e em aço A NBR 12218 BRASIL 2017 é utilizada para projeto de rede de distribuição de água As pressões mínimas são aquelas exigidas para que a água chegue aos reservatórios domiciliares enquanto que as máximas são em função da resistência das tubulações e do controle de perdas Tal que é recomendável que se utilize a pressão dinâmica mínima de 100 kPa e pressão estática máxima de 500 kPa Segundo o Art 25 da Portaria MS n 2914 BRASIL 2011 a rede de distribuição deve sempre operar com pressão positiva em toda a sua extensão E com vistas a manter a pressão mínima em qualquer ponto será prevista a instalação de registros de manobra registros de descarga ventosas hidrantes e válvulas redutoras de pressão Quanto às velocidades recomendase a velocidade mínima de 06 ms e máxima de 35 ms a depender da durabilidade das tubulações e dos custos associados à implantação e operação do sistema E quanto ao diâmetro mínimo recomendase 50 mm para tubulações secundárias A variação na velocidade da água nas tubulações provoca uma perda de energia hidráulica denominada perda de carga Para duas tubulações do mesmo material e do mesmo diâmetro entre outras a perda de carga é maior na tubulação na qual ocorre a maior vazão Para duas tubulações feitas do mesmo material com o mesmo comprimento dentro das quais passe a mesma vazão a perda de carga é maior no tubo de menor diâmetro Fonte Brasil 2015 p 136 Para fins de dimensionamento da rede de distribuição utilizase a vazão da hora de maior consumo no dia de maior consumo conforme equação a seguir Q P q k1 k2 86400 Em que Q vazão de distribuição Ls P população final a ser abastecida q consumo per capita Lhabdia k1 coeficiente do dia de maior consumo k2 coeficiente de hora de maior consumo Além disso excluindose as vazões pontuais de grandes consumidores a vazão de distribuição pode ser associada à área ou à extensão de tubulações da área a que ela se refere sendo neste caso denominada vazão específica de distribuição calculada para aplicação de forma homogênea sobre a área ou sobre o comprimento das tubulações que abrangem diversos usuários com consumos semelhantes HELLER PÁDUA 2010 qa k1 k2 q P 86400 A 13 qm k1 k2 q P 86400 L 14 Em que qa vazão específica de distribuição por área Lsha qm vazão específica de distribuição por metro de tubulação ou em marcha Lsm 87 UNIDADE 3 R 2 3 7 6 5 4 1 Figura 9 Rede ramificada numeração dos trechos Fonte Brasil 2015 p 138 cidade que se converte em seu interior em energia de pressão possibilitando que a água atinja posições mais elevadas dentro da tubulação Enquanto as bom bas hidrostáticas são aquelas cujo fluido adquire movimento e pressão em seu interior sem que haja aumento significativo da velocidade Na maioria das estações ele vatórias utilizamse bombas hidrodinâmicas do tipo centrí fugas de eixo horizontal uma vez que são capazes de atender uma ampla faixa de serviços com arranjos que facilitam a manutenção geralmente por um custo inferior ao de outros tipos HELLER PÁDUA 2010 E na seleção dos conjuntos motorbomba alguns fatores devem ser considerados como BRASIL 2015 faixa de operação curvas características do siste ma e das bombas vazão níveis de água e caracte rísticas das tubulações características da água a ser recalcada disponibilidade de bombas no mercado e padronização com equi pamentos de outras ele vatórias existentes economia e facilidade de operação e manutenção Descrição da Imagem a figura ilustra uma rede ramificada com os trechos numerados de 1 a 7 De acordo com Brasil 2015 o cálculo deve iniciar nas extremidades onde as vazões são nulas acumulando de trecho a trecho de jusante a montante Determinase a vazão de cada trecho Qi por meio do produto da vazão em marcha qm pelo comprimento do trecho m A vazão a montante do trecho Qm corresponde à vazão de jusante Qj acrescida da vazão deste trecho Qn Já a vazão de di mensionamento do trecho ou vazão fictícia Qf é dada pela média entre as vazões de montante Qm e jusante Qj As estações elevatórias são utilizadas no transporte e na eleva ção da água Podem ser adotadas na captação com vistas ao recalque de água de mananciais de superfície ou de poços rasos e profundos na adução para o transporte dessa água e ainda nas várias etapas de tratamento e distribuição a fim de aumentar a pressão da rede e levar a água para pontos mais distantes ou elevados BRASIL 2015 Segundo o Manual de Saneamento BRASIL 2015 em uma esta ção elevatória de água os principais componentes são poço de sucção e casa de bomba equipamentos eletromecânicos como motor bom ba e quadro elétrico e tubulações de sucção e recalque além também dos equipamentos acessórios e conexões do edutor e barrilete A NBR 12214 BRASIL 2020 trata do projeto de estação de bombeamento da água Bombas hidráulicas são aquelas responsá veis pelo deslocamento do líquido por escoamento sendo classi ficadas em hidrodinâmicas ou turbobombas e hidrostáticas As primeiras fornecem energia à água sob forma de energia de velo Para dimensionamento dos conjuntos motobomba os parâmetros hidráulicos mais importantes são vazão altura manométrica potência e rendimento HELLER PÁDUA 2010 Normalmente as vazões a recalcar são determinadas em função das condições de funcionamento das unidades a montante e a jusante da elevatória Quanto à altura manométrica esta representa a energia absorvida pelo líquido em escoamento por unidade de peso deste ao atravessar a bomba Dessa forma a equação da conservação da energia Bernoulli quando aplicada entre duas seções 1 e 2 de um escoamento que contém uma bomba deve considerar a altura manométrica tal que Hgs P1 γ U12 2g Hm Hgr P2 γ U22 2g Δhs Δhr Hm Hgr P2 P1 γ U22 U12 2g Δhl2 Em que Hm altura manométrica fornecida pela bomba m Hg desnível geométrico entre as seções 1 e 2 m P pressão no centro da seção considerada kgfm² γ peso específico da água kgfm³ U velocidade média do escoamento na seção ms Δhl2 perda de carga total entre as seções 1 e 2 m A potência hidráulica diz respeito ao trabalho realizado sobre o líquido ao passar pela bomba em um segundo sendo expressa por PH γQHm 75 16 Em que PH potência hidráulica cv Q vazão de recalque m³s Segundo Heller e Páddua 2010 para que o líquido receba a potência requerida PH a bomba deve receber uma potência superior à potência hidráulica uma vez que normalmente existem perdas em seu interior associadas à aspereza da superfície interna das paredes da bomba recirculação do líquido no interior da bomba vazamentos por meio da bomba energia dissipada no atrito entre partes da bomba e energia dissipada no atrito entre o fluido e a bomba A razão entre a potência hidráulica PH e a potência absorvida pela bomba PB é dita rendimento ou eficiência da bomba ηB a qual é variável estando normalmente entre 30 e 90 Assim a potência da bomba ou ainda potência requerida por esta ao motor é PB γQHm 75ηB 17 Também é importante conhecer o rendimento do motor ηM com vistas a avaliar a potência absorvida pelo conjunto elevatório que é dado pela relação entre potência que o motor transmite e a que ele recebe do conjunto motobomba dada por P PB ηM γQHm 75ηBηM 18 η rendimento do conjunto motobomba η ηBηM P potência absorvida pelo conjunto motobomba cv em que 1 cv 0735 kW Para finalizar caroa alunoa é importante destacar que preferencialmente a bomba deve ser localizada o mais próximo do manancial estando protegida contra as enchentes quando destinada a bombear água de rios Além disso a falta de água pode danificar o conjunto motorbomba Logo a boia automática é um dispositivo utilizado que se eleva ou se abaixa acompanhando o nível de água do polo e automaticamente desliga o circuito elétrico que alimenta o motor da bomba sempre que o nível de água fica abaixo do nível de segurança Quanto às ligações domiciliares a ligação das redes públicas de distribuição com a instalação domiciliar de água é feita por meio de um ramal predial contendo as seguintes características de acordo com o Manual de Saneamento BRASIL 2015 colar de tomada ou peça de derivação conecta a rede de distribuição ao ramal domiciliar ramal predial tubulação localizada entre o colar de tomada e o cavalete cavalete conjunto de conexões tubos e registro do ramal predial para a instalação do hidrômetro ou limitador de consumo É importante lembrálo caroa alunoa que a utilização da caixa dágua ou de reservatório domiciliar é necessária para que o sistema de abastecimento de água funcione sem interrupções Assim ele deve possuir capacidade de abastecer uma residência por pelo menos um dia e ainda ser higienizado frequentemente Para a determinação do volume do reservatório é fundamental conhecer o consumo per capita e o número de pessoas que serão atendidas Se nós considerarmos o consumo per capita de 150 Lhabdia em uma residência de três pessoas então temos que a capacidade do reservatório para abastecimento contínuo água abastece o dia todo é de 1503 450 litros a capacidade do reservatório para abastecimento descontínuo água abastece algumas horas do dia é de 31502 900 litros 91 UNIDADE 3 Agora que você conhece todas as etapas e partes constituintes do sistema de abastecimento de água é importante destacar que de acordo com a Portaria MS n 2914 Art 13 BRASIL 2011 compete ao responsável pelo sistema ou solução coletiva de abastecimento de água I exercer o controle da qualidade da água II garantir a operação e a manutenção das instalações destina das ao abastecimento de água potável em conformidade com as normas técnicas da Associação Brasileira de Normas Técnicas ABNT e das demais normas pertinentes III manter e controlar a qualidade da água produzida e distri buída nos termos desta Portaria por meio de a controle operacional dos pontos de captação adução tra tamento reservação e distribuição quando aplicável b exigência junto aos fornecedores do laudo de atendimento dos requisitos de saúde estabelecidos em norma técnica da ABNT para o controle de qualidade dos produtos químicos utilizados no tratamento de água c exigência junto aos fornecedores do laudo de inocuidade dos materiais utilizados na produção e distribuição que tenham contato com a água d capacitação e atualização técnica de todos os profissionais que atuam de forma direta no fornecimento e controle da qualidade da água para consumo humano e e análises laboratoriais da água em amostras provenientes das diversas partes dos sistemas e das soluções alternativas coletivas conforme plano de amostragem estabelecido nesta Portaria IV manter avaliação sistemática do sistema ou solução alter nativa coletiva de abastecimento de água sob a perspectiva dos riscos à saúde com base nos seguintes critérios A população deve ser abastecida de água em quantidade suficiente e com qualidade satisfatória No entanto na impossibilidade de se ter água encanada em casa torneiras públicas ou chafarizes podem ser instalados em locais estratégicos para se atender às necessidades da população 92 UNICESUMAR a ocupação da bacia contribuinte ao manancial b histórico das características das águas c características físicas do sistema d práticas operacionais e e na qualidade da água distribuída conforme os princípios dos Pla nos de Segurança da Água PSA recomendados pela Organização Mundial de Saúde OMS ou definidos em diretrizes vigentes no País V encaminhar à autoridade de saúde pública dos Estados do Distrito Federal e dos Municípios relatórios das análises dos parâmetros mensais trimestrais e semestrais com informações sobre o controle da qualidade da água conforme o modelo estabelecido pela referida autoridade VI fornecer à autoridade de saúde pública dos Estados do Distrito Federal e dos Municípios os dados de controle da qualidade da água para consumo humano quando solicitado VII monitorar a qualidade da água no ponto de captação conforme esta belece o art 40 desta Portaria VIII comunicar aos órgãos ambientais aos gestores de recursos hídricos e ao órgão de saúde pública dos Estados do Distrito Federal e dos Muni cípios qualquer alteração da qualidade da água no ponto de captação que comprometa a tratabilidade da água para consumo humano IX contribuir com os órgãos ambientais e gestores de recursos hídricos por meio de ações cabíveis para proteção dos manancialais de abaste cimentos e das bacias hidrográficas X proporcionar mecanismos para recebimento de reclamações e manter registros atualizados sobre a qualidade da água distribuída sistematizando os de forma compreensível aos consumidores e disponibilizandoos para pronto acesso e consulta pública em atendimento às legislações específicas de defesa do consumidor XI comunicar imediatamente à autoridade de saúde pública municipal e informar adequadamente à população a detecção de qualquer risco à saúde ocasionado por anomalia operacional no sistema e solução alter nativa coletiva de abastecimento de água para consumo humano ou por não conformidade na qualidade da água tratada adotandose as medidas previstas no art 44 desta Portaria e XII assegurar pontos de coleta de água na saída de tratamento e na rede de distribuição para o controle e a vigilância da qualidade da água BRASIL 2011 93 UNIDADE 3 É importante destacar que ainda hoje milhares de brasileiros não têm acesso à água potável tal que a universalização deste acesso é um grande desafio o qual deve en volver toda a sociedade Na presente unidade aprofundamos os nossos conhecimentos quanto ao sistema de abastecimento de água e os autores Heller e Pádua 2006 p 29 lembramnos que as instalações para abastecimento de água devem ser capazes de fornecer água com qualidade com regularidade e de forma aces sível para as populações além de respeitar os interesses dos outros usuários dos mananciais utilizados pensando na presente e nas futura gerações Assim a presente unidade teve seu foco no abastecimento de água principalmente no campo da Engenharia Civil tal que você como futuro engenheiroa poderá con ceber projetar construir e operar instalações de sistemas de abastecimento de água Título Abastecimento de água para consumo humano v 1 Autores Léo Heller e Valter Lúcio de Pádua Ano 2010 Editora UFMG Convido você caroa alunoa a ler o livro Abastecimento de água para consumo humano de Léo Heller e Valter Lúcio de Pádua Em especial os capítulos 2 e 3 lhe farão compreender a concepção de instalações para o abastecimento de água e os aspectos sobre o consumo de água além dos capítulos 8 e 9 que tratam da captação de águas superficiais e subterrâneas do capítulo 10 que trata da adução do capítulo 11 que trata das estações elevatórias do capítulo 13 que trata da reservação e do capítulo 14 que trata da rede de distribuição Na próxima unidade caroa alunoa daremos continuidade aos nossos estudos so bre o sistema de abastecimento de água em que conheceremos o tratamento de água que é adotado nas ETAs com vistas à potabilidade da mesma para consumo humano 94 MAPA MENTAL A construção de um Mapa Mental auxiliará você na organização e compreensão dos conteúdos que foram abordados na Unidade 3 Eu já iniciei nosso Mapa Mental com conceitos centrais que estudamos sobre o sistema de abastecimento da água e agora cabe a você completálo com frases de ligação SISTEMA DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA Captação Adução Tratamento Reservação Distribuição 95 AGORA É COM VOCÊ 1 O sistema de abastecimento de água é composto por um conjunto de obras civis materiais e equipamentos que se destinam à produção e ao fornecimento coletivo de água potável Sabendo disso assinale a alternativa que contém a função dos reservatórios de distribuição a Os reservatórios de distribuição são instalações utilizadas para transportar e elevar a água b Os reservatórios de distribuição são utilizados para acumular água c Os reservatórios de distribuição são responsáveis por levar a água do reservatório ou da adutora para os pontos de consumo d Os reservatórios de distribuição são tubulações dispostas entre a captação e a ETA e Os reservatórios de distribuição objetivam tornar a água potável ao consumidor final 2 As redes de distribuição são responsáveis por levar a água do reservatório ou da adutora para os pontos de consumo Sabendo disso assinale a alternativa que contém o tipo de rede de distribuição que possui uma tubulação principal da qual partem tubulações secundárias a Rede malhada sem anel b Rede malhada com anel c Rede ramificada d Rede mista e Rede de montante 3 O sistema de abastecimento de água para consumo humano é composto por um conjunto de obras civis materiais e equipamentos destinados à produção e ao fornecimento coletivo de água potável Sabendo disso descreva quais são as eta pas do sistema de abastecimento de água desde a zona de captação até a rede de distribuição e suas respectivas funções MEU ESPAÇO 4 Na Unidade 4 você será introduzidoa aos processos de tratamento de água que com base na classificação do manancial de captação podem ser adotados para tornar a água potável ao consumo hu mano Em especial você verá as etapas do sistema convencional de tratamento de água constituído pelos processos unitários de coagulação e floculação clarificação sedimentação ou flotação filtração desinfecção e fluoretação Tratamento de Água Me Rebecca Manesco Paixão 98 UNICESUMAR Você já parou para pensar na importância e na necessidade de tratar a água antes de consumila Ou em todas as etapas de tratamento que ela passa antes de chegar à sua casa Já sabemos que a água absolutamente pura não pode ser en contrada na natureza e por isso para fins de consumo humano tornase necessário que essa água se torne potável ou seja livre de microrganismos e contaminantes orgânicos e inorgânicos com sabor e aspecto agradáveis para ser ingerida Nas cidades brasileiras o tratamento é responsabilidade das Concessionárias de Água e é feito nas Estações de Tratamento de Água ETA Pegue a conta de água da sua casa e repare que nela além do consumo feito e do valor a se pagar também há alguns parâmetros de qualidade da água distribuída como turbidez cor cloro flúor e coliformes totais Para lhe ajudar como eu moro no estado do Paraná a minha casa é abastecida pela Sanepar e é assim que os elementos citados aparecem na minha conta de água Descrição da Imagem a figura ilustra parte da conta de água em que aparece a qualidade da água distribuída em termos de turbidez cor cloro flúor e coliformes totais Ao final lêse que todas as amostras atenderam à legislação Figura 1 Qualidade da água distribuída na cidade de MaringáPR referente ao mês de outubro de 2020 Fonte a autora Embora na conta não apareçam os valores de tais parâmetros perceba caroa alunoa que para todos esses parâmetros foram conduzidas amostragens em quantidade maior do que o exigido pela lei visto que todas elas atenderam aos requisitos mínimos E aí caroa alunoa como foi a sua pesquisa Todos os parâ metros atenderam à legislação Será que eles se mantêm iguais ao longo do ano Ou são influenciados por alguns fatores Por que será que o monitoramento e a amostragem desses parâmetros são importantes Faça as suas anotações no Diário de Bordo 99 UNIDADE 4 Já sabemos que a água contém elementos vitais que são absorvidos pelo organismo humano na ingestão sendo ela então fonte essencial para o desenvolvimento no entanto estas águas também podem conter organismos substâncias compostos e elementos prejudiciais à saúde humana os quais precisam ser eliminados ou reduzidos a níveis aceitáveis com vistas ao abastecimento pú blico DI BERNARDO PAZ 2008 Até meados do século XX a qualidade da água era avaliada apenas por meio de suas caracte rísticas organolépticas as quais dizem respeito ao olfato à visão e ao paladar de modo que não havia reclamações se a mesma estivesse límpida sem odores e agradável ao paladar e ainda sem pre foi dada mais atenção aos seus padrões microbiológicos devido à alta incidência de doenças infecciosas de veiculação hídrica como vimos anteriormente na Unidade 1 No entanto a vital dependência do ser humano com relação à água pressupõe que além das características organolépticas e biológicas ela deve apresentar características físicas químicas e radioativas que não causem efeitos deletérios à saúde ALVARENGA 2010 Dessa forma a água potável considerada própria para o consumo humano é aquela que deve obedecer a certos requisitos de ordem São eles DIÁRIO DE BORDO 100 UNICESUMAR Organoléptica possuir gosto e odor agradável ou não objetável Física ser de aspecto físico agradável ou seja não conter cor ou turbidez acima dos limites máximos permissíveis Química não conter substâncias nocivas ou tóxicas acima dos valores má ximos permissíveis as quais possam causar doenças crônicas quando da exposição por longos períodos de tempo Biológica não deve conter microrganismos patogênicos os quais utilizam a água como veículo podendo causar doenças nos seres humanos Radioativa não pode ultrapassar os valores máximos permissíveis para substâncias radioativas os quais podem causar efeitos agudos ou crônicos à população exposta Assim caroa alunoa o ideal é que sejam removidas todas as formas de risco presen tes na água no entanto tal fato relacionase diretamente com os recursos financeiros e as tecnologias os quais nem sempre estão disponíveis logo primeiramente devese focar na redução dos riscos físicos e microbiológicos e na sequência na diminuição dos riscos químicos e radiológicos A Organização Mundial da Saúde OMS recomenda uma metodologia de ava liação e de gestão dos riscos associados à qualidade da água de abastecimento que envolve todo o sistema de tratamento desde o momento da captação até a torneira do consumidor WHO 2008 No Brasil a Portaria do Ministério da Saúde nº 29142011 é a legislação vigente que dispõe sobre os procedimentos de controle e de vigilância da água para consumo humano proveniente de sistema e de solução alternativa de abastecimento de água bem como o padrão de potabilidade dela Segundo a referida portaria a água para consumo humano é definida como água potável destinada à ingestão preparação e produção de alimentos e à higiene pessoal independentemente da sua origem Art 5º I BRASIL 2011 online Bem já sabemos que o tratamento da água se dá em função da qualidade da água captada Dessa forma antes de nos aprofundarmos na questão das etapas do trata mento é importante que você caroa alunoa tenha conhecimento da classificação que os corpos de água do território nacional recebem A Resolução Conama nº 3572005 é que dá essa classificação em termos de sali nidade em que águas com valores iguais ou inferiores a 05 de salinidade são ditas doces águas com valores entre 05 e 30 são ditas salobras e águas com valores iguais ou superiores a 30 são denominadas salinas Para cada uma delas os ma nanciais são enquadrados em classes variando da classe 1 mais nobre até a classe 4 menos nobre de forma a definir critérios ou condições a serem atendidos 101 UNIDADE 4 Classificação das águas Principais usos Águas doces Classe especial Abastecimento humano com desinfecção Preservação do equilíbrio natural das comunidades aquáticas Preservação dos ambientes aquáticos em unidades de conservação de proteção integral Classe 1 Abastecimento para consumo humano após tratamento simplificado Proteção das comunidades aquáticas Recreação de contato primário natação esqui aquático e mergulho Irrigação de hortaliças que são consumidas cruas e de frutas que se desenvolvam rentes ao solo e ingeridas cruas sem remoção de película Proteção das comunidades aquáticas em terras indígenas Classe 2 Abastecimento para consumo humano após tratamento convencional Proteção das comunidades aquáticas Recreação de contato primário natação esqui aquático e mergulho Irrigação de hortaliças plantas frutíferas e parques jardins campos de esporte e lazer com os quais o público possa vir a ter contato direto Aquicultura e atividade de pesca Classe 3 Abastecimento para consumo humano após tratamento convencional ou avançado Irrigação de culturas arbóreas cerealíferas ou forrageiras Pesca amadora Recreação de contato secundário Dessedentação de animais Classe 4 Navegação Harmonia paisagística Águas salinas Classe especial Preservação de ambientes aquáticos em unidades de conservação de proteção integral Preservação do equilíbrio natural das comunidades aquáticas Classe 1 Recreação de contato primário Proteção das comunidades aquáticas Aquicultura e atividade de pesca Classe 2 Pesca amadora Recreação de contato secundário Classe 3 Navegação Harmonia paisagística Águas salobras Classe especial Preservação dos ambientes aquáticos em unidade de conservação de proteção integral Preservação do equilíbrio natural das comunidades aquáticas Classe 1 Recreação de contato primário Proteção das comunidades aquáticas Aquicultura e atividade de pesca Abastecimento para consumo humano após tratamento convencional ou avançado Irrigação de hortaliças que são consumidas cruas e de frutas que se desenvolvam rentes ao solo e ingeridas cruas sem remoção de película e à irrigação de parques jardins campos de esporte e lazer com os quais o público possa vir a ter contato direto Classe 2 Pesca amadora Recreação de contato secundário Classe 3 Navegação Harmonia paisagística Quadro 1 Enquadramento dos corpos dágua de acordo com a Resolução Conama nº 3572005 Fonte adaptado de Brasil 2005 online 102 UNICESUMAR Dessa forma com base em cada uma destas classificações são estabelecidas condições de qualidade da água em função de seus usos preponderantes conforme o Quadro 2 a seguir Condições de qualidade de águas doces classe 1 Não verificação de efeito tóxico crônico a organismos de acordo com os critérios estabelecidos pelo órgão ambiental competente ou na sua ausência por instituições nacionais ou internacionais renomadas comprovado pela realização de ensaio ecotoxicológico padronizado Materiais flutuantes inclusive espumas não naturais virtualmente ausentes Óleos e graxas virtualmente ausentes Substâncias que comuniquem gosto ou odor virtualmente ausentes Corantes provenientes de fontes antrópicas virtualmente ausentes Resíduos sólidos objetáveis virtualmente ausentes Coliformes termotolerantes para usos que não sejam recreação de contato primário não deverá ser excedido um limite de 200 coliformes termotolerantes por 100 mL em 80 ou mais de pelo menos seis amostras coletadas durante um ano com frequência bimestral DBO5 a 20 ºC até 3 mg O2L OD não inferior a 6 mg O2L Turbidez até 40 UNT Cor verdadeira nível de cor natural do corpo em mg PtL pH de 60 a 90 103 UNIDADE 4 Condições de qualidade de águas doces classe 2 As águas doces de classe 2 devem apre sentar as condições e padrões da classe 1 exceto Não será permitida a presença de corante proveniente de fontes antrópicas que não sejam remo víveis por meio de processos de coagulação sedimentação e filtração convencionais Coliformes termotolerantes para usos que não sejam de recreação de contato primário não deverá ser excedido um limite de 1000 coliformes termotolerantes por 100 mL em 80 ou mais de pelo menos seis amostras coletadas durante um ano com frequência bimestral DBO5 a 20 ºC até 5 mg O2L OD não inferior a 5 mg O2L Turbidez até 100 UNT Cor verdadeira até 75 mg PtL Clorofila α até 30 μgL Densidade de cianobactérias até 50000 celml ou 5 mm3L Fósforo total até 0030 mgL em ambientes lênticos e até 0050 mgL em ambientes intermediários com tempo de residência entre 2 e 40 e tributários diretos de ambiente lêntico Condições de qualidade de águas doces classe 3 Não verificação de efeito tóxico agudo a organismos de acordo com critérios estabelecidos pelo órgão ambiental competente ou na sua ausência por instituições nacionais ou internacionais renomadas comprovado pela realização de ensaio ecotoxicológico padronizado ou outro método cientificamente reconhecido Materiais flutuantes inclusive espumas não naturais virtualmente ausentes Óleos e graxas virtualmente ausentes Substâncias que comuniquem gosto ou odor virtualmente ausentes Não será permitida a presença de corantes provenientes de fontes antrópicas que não sejam removidos por meio de processos de coagulação sedimentação e filtração convencionais Resíduos sólidos objetáveis virtualmente ausentes Coliformes termotolerantes para uso de recreação secundário não deverá ser excedido o limite de 2500 coliformes termotolerantes por 100 mL em 80 ou mais de pelo menos seis amostras coletadas durante um ano com frequência bimestral Para dessedentação de animais criados con finados não deverá ser excedido o limite de 1000 coliformes termotolerantes por 100 mililitros em 80 ou mais de pelo menos seis amostras coletadas durante um ano com frequência bimestral Para os demais usos não deverá ser excedido o limite de 4000 coliformes termotolerantes por 100 mililitros em 80 ou mais de pelo menos seis amostras coletadas durante o período de um ano com frequência bimestral Cianobactérias para dessedentação de animais os valores de densidade de cianobactérias não devem exceder 50000 celmL ou 5 mm3L DBO5 a 20 ºC até 10 mg O2L OD não inferior a 4 mg O2L Turbidez até 100 UNT Cor verdadeira até 75 mg PtL pH de 60 a 90 Condições de qualidade de águas doces classe 4 Materiais flutuantes inclusive espumas não naturais virtualmente ausentes Odor e aspecto não objetáveis Óleos e graxas toleramse iridescências Substâncias facilmente sedimentáveis que contribuam para o assoreamento de canais de nave gação virtualmente ausentes Fenóis totais substâncias que reagem com 4aminoantipirina até 10 mg C6H5OHL OD superior a 20 mg O2L em qualquer amostra pH de 60 a 90 Quadro 2 Condições de qualidade da água conforme Resolução Conama nº 3572005 Fonte adaptado de Brasil 2005 online 104 UNICESUMAR Para você ficar por dentro dos padrões de qualidade das águas doces classe 1 2 3 e 4 sugiro que leia o Art 14 II e III e o Art 16 da Resolução Conama nº 3572005 Além disso é importante destacar que de acordo com o Art 38 2º nas bacias hidrográficas em que a condição de qualidade dos corpos de água esteja em desacordo com os usos preponderantes pretendidos deverão ser estabelecidas metas obrigatórias intermediárias e final de melhoria da qualidade da água para efetivação dos respectivos enquadramentos excetuados nos parâmetros que excedam os limites devido às condições naturais BRASIL 2005 online Como você deve ter percebido caroa alunoa os rios costumam ser as principais fontes de abasteci mento nas cidades e dentre os mananciais de águas superficiais eles são os mais suscetíveis à poluição e à contaminação de modo que se torna necessário implantar Estações de Tratamento de Água ETAs mais completas com maior número de processos de tratamento A escolha do tipo de tratamento a ser utilizado em uma ETA está relacionada diretamente com a qualidade da água do manancial de captação como aprendemos a determinar anteriormente bem como do enquadramento de sua classe conforme disposto pela Resolução Conama nº 3572005 alterada e complementada pela Resolução Conama nº 4302011 e também da qualidade da água desejada para a água tratada Veja o Quadro 3 105 UNIDADE 4 Classe Tratamento Etapas Classe especial Desinfecção Classe 1 Simplificado Clarificação por meio de filtração e desinfecção e correção de pH Classe 2 Convencional Clarificação por meio de coagulação e floculação seguida de desin fecção e correção de pH Classe 3 Avançado Remoção eou inativação de constituintes que podem conferir à água características como cor odor sabor e atividade tóxica ou patogênica Quadro 3 Definição dos processos de tratamento de água de acordo com a classificação do manancial de captação Fonte adaptado de Brasil 2005 online Conforme observado no Quadro 3 águas de melhor qualidade podem ser apro veitadas com menos exigência de tratamento Dessa forma caroa alunoa você como futuroa profissional que pode trabalhar com tratamento de água para fins de abastecimento público deve se atentar ao fato de que a qualidade aquífera de deter minado manancial pode ser alterada por vias naturais ou ainda em decorrência das atividades humanas de maneira que a não proteção dos mananciais de abastecimento pode implicar diretamente o processo de potabilização da água Além disso note que a desinfecção é etapa obrigatória do tratamento de água conforme Art 24 da Portaria MS nº 29142011 toda água para consumo humano fornecida coletivamente deverá passar por processo de desinfecção ou cloração BRASIL 2011 online Para esse processo de tratamento temos as tecnologias de tratamento da água as quais de acordo com o Manual de Saneamento BRASIL 2015 podem ser enquadradas em dois grupos sem ou com coagulação química e dependendo da qualidade da água bruta ambos os grupos podem ou não ser precedidos de prétratamento ou de comple mentações específicas Mas você sabe o que é coagulação O Manual de Saneamento BRASIL 2015 p 115 a define como alteração físicoquímica de partículas coloidais da água caracterizada principalmente por cor e turbidez produzindo partículas que possam ser removidas por processo físico de separação usualmente a sedimentação Dentre as tecnologias que dispensam o uso de coagulante temos como alter nativa a filtração lenta e a filtração em múltiplas etapas Por meio da filtração lenta promovese a passagem da água por um meio poroso normalmente composto de areia de modo a melhorar as características da água tornandoa adequada para o consumo humano Este método costuma ser adotado em pequenas comunidades onde as águas dos mananciais apresentam baixos teores de cor e turbidez 106 UNICESUMAR O material filtrante é cons tituído por uma camada de areia fina com tamanho efe tivo entre 025 e 035 mm e coeficiente de uniformidade entre 2 e 3 mm com profun didade inicial de 090 a 120 m apoiada sobre uma camada de pedregulho entre 025 e 035 m RICHTER 2009 A altura to tal do filtro lento geralmente está na faixa de 250 a 350 m de modo que a relação entre o comprimento e a largura é de 21 A figura a seguir ilustra o corte transversal de um filtro lento Observe Água 130 Areia 100 Seixos 030 NA Figura 2 Pequeno filtro lento corte Fonte Richter 2009 p 271 Descrição da Imagem a figura ilustra o corte de um pequeno filtro De bai xo para cima encontramse separados por faixas com diferentes texturas seixos 030 m areia 100 m e água 130 m Segundo o Manual de Saneamento BRASIL 2015 os mecanismos que atuam na filtração são Ação mecânica de coar retenção das maiores partículas nos interstícios dos grãos de areia Sedimentação depósito das partículas sobre a superfície dos grãos de areia Ação biológica certas variedades de bactérias desenvolvem uma camada gelatinosa schmut zdecke nos grãos de areia na superfície do leito filtrante a qual por meio da adsorção retém microrganismos e partículas finas Na filtração lenta utilizamse taxas de filtração não superiores a 60 m3m2 dia NBR 12216 tal que a purificação da água se dá por meio de ação mais biológica do que físicoquímica devido à formação da camada superficial schmutzdecke Além da boa remoção das bactérias presentes na água os filtros lentos são capazes de remover quase 100 da turbidez até 25 da cor e até 60 do ferro RICHTER 2009 É importante destacar caroa alunoa que ao longo da operação de filtração sob carga hi dráulica constante a camada superior da areia colmatará gradativamente reduzindo a vazão da água filtrada e assim quando uma queda considerável da vazão é atingida ou a perda de carga do projeto é atingida devese realizar a limpeza do filtro 107 UNIDADE 4 Na filtração em múltiplas etapas a água passa por sucessivas etapas de tratamento removendo progressivamente as substâncias sólidas presentes Essas etapas são préfiltração dinâmica préfil tração grosseira e filtração lenta O método costuma ser adotado em zonas rurais bem como em pequenos e médios municípios A Figura 3 traz uma representação esquemática da tecnologia abordada Observe Préfiltro ascendente Préfiltros dinâmicos Câmara para lavagem da areia Casa de química e estoque de areia dos filtros lentos Tanque de água filtrada Filtro lento Câmara de contato Vai para a rede de distribuição Figura 3 Tecnologia de filtração em múltiplas etapas Fonte Calijuri e Cunha 2013 p 414 Descrição da Imagem a figura ilustra a filtração em múltiplas etapas A água passa por préfiltros dinâmicos e segue para um préfiltro ascendente Neste há uma câmara para lavagem da areia Na sequência a água vai para um filtro lento onde há uma casa de química e estoque de areia dos filtros lentos Depois segue para uma câmara de contato para um tanque de água filtrada e por fim à rede de distribuição Por sua vez quanto às tecnologias que fazem uso de coagulante químico que podem ser comple mentadas com fluoretação e correção de pH e cuja desinfecção é obrigatória de acordo com o Manual de Saneamento BRASIL 2015 têmse Tratamento em ciclo completo coagulação floculação decantação ou flotação e filtração des cendente Filtração direta descendente coagulação floculação e filtração descendente Filtração direta ascendente coagulação e filtração ascendente Dupla filtração coagulação filtração ascendente e descendente Floto filtração coagulação floculação flotação e filtração descendente na mesma unidade Nesta unidade aprofundaremos os nossos conhecimentos especificamente no que diz respeito ao sistema de tratamento de água com ciclo completo 108 UNICESUMAR O sistema convencional de tratamento de água com ciclo completo também denominado tratamento convencional é com posto por processos unitários coagulação e floculação clarifi cação sedimentação ou flotação filtração desinfecção e fluoreta ção conforme apresentado na figura a seguir CAPTAÇÃO NO RIO COAGULAÇÃO As partículas em suspensão na água são separadas 1 RESERVATÓRIO 7 DISTRIBUIÇÃO NA CIDADE 8 2 FLOCULAÇÃO As partículas sólidas ganham a forma de flocos 3 DESINFECÇÃO E FLUORETAÇÃO A água recebe cloro e flúor para evitar contaminação na distribuição e melhorar a saúde bucal da população 3 DECANTAÇÃO Os flocos de partículas sólidas vão para o fundo dos tanques 4 FILTRAÇÃO Filtros de carvão antracito eliminam as partículas restantes 5 Figura 4 Sistema convencional de tratamento de água Fonte Sanepar 2019 Descrição da Imagem a figura ilustra o sistema de tratamento de água São oito etapas ilustradas 1 captação no rio 2 coagulação as partículas em suspensão na água são separadas 3 floculação as partículas sólidas ganham a forma de flocos 4 decantação os flocos de partículas sólidas vão para o fundo dos tanques 5 filtração filtros de carvão antracito eliminam as partículas restantes 6 desinfecção e fluoretação a água recebe cloro e flúor para evitar contaminação na distribuição e melhorar a saúde bucal da população 7 reservatório 8 distribuição na cidade 109 UNIDADE 4 Na sequência conceituaremos cada um destes processos unitários Nas palavras de Heller e Pádua 2010 p 540 as impurezas que precisam ser removidas da água bruta nas ETAs apresentam grande variação de tamanho As que se apresentam como matéria particulada causam turbidez à água substâncias dissolvidas são responsáveis pela coloração ha vendo evidência de que o sabor e o odor estejam associados a partículas coloidais Dessa forma caroa alunoa os processos de coagulação e floculação visam a transformar as impurezas que se encontram no meio seja em suspensão seja na forma coloidal em partícu las maiores flocos que posteriormente serão removidas nas etapas de sedimentação e filtração ou em ambas NETTO 1987 BRAGA et al 2005 A coagulação desestabiliza as partículas coloidais e suspensas por meio de ações físicas e reações químicas entre os coagulantes como sulfato de alumínio Al2SO43 e cloreto férrico FeCl2 a água e as impurezas que se encontram no meio líquido Por meio da hidrólise em solução aquosa os íons metálicos de ferro e alumínio formam ligações com os átomos de oxigênio liberando átomos de hidrogênio e reduzindo o pH da suspensão os produ tos formados nesta etapa são denominados espécies hidrolisadas de alumínio ou de ferro os quais são transportados por meio da mistura rápida para o contato com as impurezas presentes na água causando a desestabilização ou o envolvimento nos precipitados em função da magnitude da dosagem e do pH de coagulação LIBÂNIO 2010 TELLES 2013 Nas ETAs a mistura rápida pode ser realizada a partir de sis temas hidráulicos mecanizados ou de dispositivos especiais De acordo com Heller e Pádua 2010 são dispositivos de mistura rápida agitadores mecanizados entradas de bombas centrífugas difusores que produzem jatos da solução de coagulante esses por sua vez são aplicados no interior da água a ser tratada e qualquer trecho ou canalização que produza perda de carga compatível com as condições desejadas em termos de gradiente de velocidade e tempo de mistura Normalmente a calha ou o medidor Parshall é o disposi tivo utilizado na medição das vazões de entrada e saída da água sendo também um ex celente dispositivo de mistura rápida O ponto ideal para a dosagem dos coagulantes é no início do ressalto hidráulico devido à turbulência da água no local RICHTER 2009 BRASIL 2015 Perceba caroa alunoa que existem alguns fatores que podem influenciar a coagula ção dentre eles citamse o tipo de coagulante a quanti dade de coagulante caracte rísticas químicas da água pH tempo de mistura rápida e lenta temperatura e agitação TELLES 2013 Após as reações que se ini ciam na unidade de mistura rápida e que permitem a aglo meração das impurezas pre sentes na água é na etapa de mistura lenta que há a apro ximação e a colisão das par tículas desestabilizadas for mando os flocos LIBÂNIO 2010 TELLES 2013 Os flo cos possuem cargas elétricas superficiais positivas enquan to as impurezas da água têm carga elétrica negativa sendo essas impurezas então retidas por aqueles flocos BRASIL 2015 110 UNICESUMAR É importante destacar que na mistura lenta a velocidade da água deve ser bem dimensionada uma vez que se for muito bai xa 10 cms o floco depositará e se for muito alta o floco pode quebrar acima de 30 cms BRASIL 2015 Normalmente o período de detenção é de 20 e 30 minutos para floculadores hidráulicos e de 30 e 40 minutos para floculadores mecanizados HELLER PÁDUA 2010 Ao final da coagulação e da floculação caroa alunoa espe rase a remoção de turbidez matéria orgânica coloidal substâncias tóxicas orgânicas e inorgânicas bem como de outras responsáveis por conferir sabor e odor à água além de microrganismos em geral No processo de clarificação a sedimentação também conhe cida por decantação objetiva a remoção de partículas sólidas em suspensão Para tanto utilizamse forças gravitacionais capazes de separar as partículas de densidade maior do que a da água depositandoas em uma superfície ou zona de armazenamento em dados velocidade e tempo Aquelas partículas que não foram removidas nesta etapa deverão ser removidas na etapa de filtração RICHTER NETTO 1991 É nesta etapa que aqueles flocos formados nas unidades anterio res se separam da água clarificandoa Segundo Braga et al 2005 as partículas grandes ou pesadas são removidas com um intervalo de tempo mais curto quando comparado com o das partículas mais leves Logo as variáveis que interferem diretamente na sedi mentação são a forma o tamanho e a densidade das partículas e caso ocorra muita concentração de partículas não sedimentáveis a sedimentação por si só não será eficiente No projeto de uma unidade de decantação as dimensões são determinadas de forma que o tempo de decantação seja em torno de duas a três horas que o comprimento dos decantadores retan gulares seja de três a quatro vezes a largura e que a profundidade seja de no mínimo 25 m e no máximo 550 m BRASIL 2015 A taxa de aplicação superficial TAS é um dos parâmetros de dimensionamento que está diretamente relacionado com a veloci dade de sedimentação das partículas suspensas na água calculada por meio da divisão da vazão afluente ao decantador pela sua área em planta A ABNT 1992 recomenda a determinação da TAS em ensaios de laboratório no entanto não sendo possível os seguintes valores podem ser adotados 111 UNIDADE 4 Vazão tratada na ETA Taxa de aplicação superficial TAS Até 1000 m3d até 25 m3m2d Entre 1000 e 10000 m3d até 35 m3m2d quando se tem bom nível operacional caso contrário recomenda se TAS de até 25 até 25 m3m2d Mais de 10000 m3d até 40 m3m2d Tabela 1 TAS em função da vazão tratada na ETA Fonte Heller e Pádua 2010 p 545 Segundo Telles 2013 para que se possa compreender melhor o sistema de sedimentação o sedimentador pode ser dividido em quatro zonas Zona de turbilhonamento é a entrada do decantador É onde ocorre agitação mudando constantemente as nuvens de flocos de lugar Zona de sedimentação as partículas avançam e lentamente descem à zona de repouso Não há agitação Zona de ascensão na saída os flocos que não alcançam a zona de repouso seguem o movimento ascensional da água e aumentam a velocidade na passagem pelo vertedor efeito saída Zona de repouso não é influenciada pelas correntezas do decantador a não ser que ocorram anomalias como inversão das camadas de água pela mudança brusca de temperatura fermentação do lodo e outros Ainda na clarificação caroa alunoa a depender da qualidade da água podem ser empregadas unidades de flotação por ar dissolvido FAD Na entrada dos flotadores promovese a formação de emulsão arágua que é misturada com a água floculada Dessa forma os flocos de densidade menor do que a do líquido em suspensão tendem a subir a altas velocida des até a superfície para posterior remoção devido às microbolhas de ar aderidas à sua estrutura RICHTER 2009 CALIJURI CUNHA 2013 Dentre as principais técnicas de flotação que podem ser empregadas têmse Flotação por ar disperso ou ar induzido as bolhas são geradas por meio da agitação a partir de rotores ou pela passagem de gás por placa porosa Flotação eletrolítica as bolhas são geradas por eletrólise da água Flotação por ar dissolvido a vácuo geramse as bolhas por dissolu ção do ar na água à pressão atmosférica e a sua posterior liberação numa câmara com pressão negativa Flotação por ar dissolvido por pressurização geramse as bolhas por dissolução do ar na água sob pressão e a sua posterior liberação à pressão atmosférica 112 UNICESUMAR É importante destacar que embora a flotação também requeira coagulação e floculação prévia da água o tamanho do floco necessário para flotar é menor do que para sedimentar e assim há menos tempo de detenção normalmente de 8 a 25 minutos Além desta vantagem segundo Heller e Pádua 2010 dentre as principais vantagens da utilização de flotadores ao invés de decantadores podese citar são unidades compactas produzem lodos com maiores teores de sólidos reduzse a quantidade de coagulante primário o tempo de floculação e o volume de água descartada com o lodo promovese air stripping de substâncias voláteis presentes na água e certo grau de oxidação dela facilitando a remoção de metais solúveis E de acordo com a Portaria MS nº 29142011 todas as águas provenientes de manancial superficial deverão passar por processo de filtração Na etapa de filtração utilizamse diversos meios porosos filtrantes sobrepostos em camadas à exemplo da areia do carvão antracito da terra diatomácea entre outros que são capazes de remover as impurezas leves ou finamente divididas presentes na água A filtração pode ser rápida ou lenta diferenciada por alguns pontos conforme o Quadro 3 Item Filtros lentos Filtros rápidos Taxa de filtração 1 75 m3m2dia 120 480 m3m2dia Profundidade do leito 03 m de pedregulho 1015 m de areia 04 m de pedregulho 0507 m de areia Tamanho efetivo 015035 mm 045 mm a maior Coeficiente de uniformidade 3 15 Distribuição dos grãos Não estratificado Estratificado Duração da carreira de filtração entre limpezas 2060 dias 13 dias Perda de carga limite Profundidade da água no filtro Profundidade da água no filtro Penetração da matéria em suspensão Superficial Profunda Método de limpeza Raspagem da camada superficial e lavagem da areia removida Lavagem à contracorrente a ar e água ou somente à água em alta taxa Quantidade de água usada para lavar o filtro da água processada 0206 16 Prétratamento Geralmente nenhum Coagulação Floculação Decantação ou flotação Quadro 4 Características dos filtros lentos e rápidos Fonte Richter 2009 p 238 113 UNIDADE 4 A filtração lenta não exige prétratamento e foi abordada anterior mente Dessa forma neste item veremos a filtração rápida Segundo Telles 2013 no processo de filtração alguns fenôme nos estão envolvidos como Ação mecânica de coagem Sedimentação das partículas sobre os grãos de areia Floculação de partículas que estavam em formação pelo aumento de contato entre elas Formação de película gelatinosa na superfície da areia devido aos microrganismos em desenvolvimento De acordo com a NBR 12216 ABNT 1992 para as camadas fil trantes há as seguintes recomendações Areia Espessura mínima da camada 025 m Tamanho efetivo das partículas 040 a 045 mm Coeficiente de uniformidade 14 a 16 Carvão antracito Espessura mínima da camada 045 m Tamanho efetivo 08 a 10 mm Coeficiente de uniformidade inferior ou igual a 14 Já para a camada torpedo as características sugeridas são TELLES 2013 Espessura da camada 008 a 0125 mm Tamanho efetivo 08 mm Coeficiente de uniformidade 17 Quanto às camadas de pedregulho geralmente elas são compostas por cinco subcamadas com altura total de 045 m a 055 m Além das características das camadas filtrantes caroa alunoa se a taxa de filtração não puder ser determinada em ensaios em filtropiloto então podem ser adotadas as seguintes taxas máximas de filtração BRASIL 2015 Para filtro de camada simples 180 m3m2dia Para filtro de camada dupla 360 m3m2dia 114 UNICESUMAR Já para o filtro de fluxo ascendente usualmente utilizase a taxa de filtração de 120 m3m2dia A Figura 5 representa a filtração ascendente e descendente observe Figura 5 Sentido da filtração a descendente b ascendente Fonte Scalize e Bezerra 2020 p 80 a Filtração descendente b Filtração ascendente Água a ser filtrada Água a ser filtrada Água filtrada Água filtrada MEIO FILTRANTE Descrição da Imagem a figura ilustra um filtro constituído de um meio filtrante em seu interior e os dois diferentes possíveis sentidos de filtração que são descendente e ascendente Para finalizarmos a etapa de filtração caroa alunoa atentese para o fato de que a lavagem do filtro é uma das operações mais importantes da ETA TELLES 2013 p 273 uma vez que a partir de tal operação depende a vida útil dos filtros e também a qualidade final da água filtrada Nas palavras de Richter 2009 p 248 se a lavagem não for adequada permanece aderida uma película de flocos ou de im purezas em volta dos grãos Essa película sendo compreensível à medida que aumenta a perda de carga através do leito filtrante os grãos são comprimidos uns aos outros surgindo então as fendas e gretas que frequentemente se veem em alguns filtros 115 UNIDADE 4 Para lavar um filtro é preciso fechar a comporta ou o registro de entrada de água e introduzir essa água no sentido ascensional com velocidade suficiente para promover a expansão do meio filtrante resultando em forças de cisalhamento que superem as forças de adesão as quais por sua vez mantêm as partículas aderidas aos grãos do meio filtrante HELLER PÁDUA 2010 Quanto à etapa de desinfecção ela é realizada com vistas a remover eou inativar microrganismos patogênicos havendo também a oxidação de compostos orgânicos e inorgânicos A desinfecção pode se dar por meio de processos físicos como a radiação ultravioleta e o calor ou ainda pela adição de produtos químicos a exemplo do ozônio do peróxido de hidrogênio permanganato de potássio cloro e outros os quais agem por meio de um ou mais dos seguintes mecanismos HELLER PÁDUA 2010 destruição da estrutura celular interferência no metabolismo com inativação de enzimas e interferência na biossíntese e no crescimento celular evitando a síntese de proteínas ácidos nucléicos e coenzimas Na escolha do desinfetante químico a ser utilizado alguns pontos devem ser considerados o desin fetante deve ser capaz de destruir os organismos patogênicos em tempo razoável não deve ser tóxico aos seres humanos e aos animais domésticos não deve causar sabor ou odor desagradável na água precisa estar disponível a custo razoável e oferecer condições seguras de transporte armazenamento manuseio e aplicação por fim deve produzir um residual persistente na água de modo a assegurar a qualidade da mesma contra contaminações eventuais que possam ocorrer HELLER PÁDUA 2010 No Brasil a Portaria MS nº 29142011 cita a necessidade de manter um teor mínimo de cloro residual livre de 05 mgL sendo obrigatória a manutenção de no mínimo 02 mgL de cloro residual livre ou 2 mgL de cloro residual combinado ou de 02 mgL de dióxido de cloro em toda a extensão do sistema de distribuição Lembrese caroa alunoa da diferença entre desinfecção e esterilização Enquanto a esterili zação leva à destruição de todos os organismos sejam eles patogênicos ou não a desinfecção promove a destruição de parte ou de todo grupo de organismos patogênicos A título ilustrativo os vírus da hepatite e da poliomielite não são completamente inativados ou destruídos por meio de técnicas usuais de desinfecção Fonte adaptado de Richter 2009 p 281 Dentre os produtos desinfetantes o cloro é o mais utilizado nas ETAs do Brasil a partir do hipoclorito de sódio NaClO e do hipoclorito de cálcio CaClO2 uma vez que o mesmo é capaz de agir sobre a maioria dos microrganismos patogênicos e ainda não é nocivo ao ser humano é de baixo custo e deixa um residual ativo na água Além de desinfetante o cloro também é utilizado para diminuir a intensidade da cor eliminar odores e sabores indesejáveis combater a proliferação de algas e eliminar matéria orgânica No que diz respeito à dosagem de cloro a ser aplicada na água ela pode ser calculada mediante a seguinte equação q P V 10 1 q Quantidade do composto de cloro a ser aplicada g ou gs vazão P Concentração desejada de cloro residual mgL V Volume da solução a ser desinfetada L ou a vazão Ls Percentagem de cloro disponível no composto Embora o cloro seja um dos desinfetantes mais utilizados nas ETAs a utilização dele em água com matéria orgânica compostos orgânicos pode levar à formação de trihalometanos e de outros subprodutos da cloração como tricloroetano TCM tribromometano TBM brometodiclorometano BDCM além do ácido acético clorado como ácido monoclorocético MCA ácido dicloracético DCA ácido tricloroacético TCA e dos haloacetonitrilos como dicloroacetonitrilo DCAN dibromoacetonitrilo DBAN bromoacetonitrilo BCAN e tricloroacetonitrilo TCAN Você sabe o que é um subproduto da cloração Aperte o play para ficar por dentro Após a filtração da água há desinfecção e a correção do pH com vistas a tornar a água não agressiva para tubulações e acessórios do sistema de distribuição de água Para o ajuste do pH os seguintes produtos podem ser utilizados gás carbônico cal hidratada hidróxido de cálcio em suspensão carbonato de cálcio carbonato de sódio hidróxido de sódio ácido clorídrico e ácido sulfúrico A depender do pH da água a mesma podese apresentar corrosiva ou incrustante então a sua correção é uma etapa muito importante na ETA A água com pH elevado pode levar à incrustação enquanto que aquela com pH baixo pode conduzir à corrosão especialmente de tubulações metálicas Por fim a última etapa é a de fluoretação também conhecida por fluoreto É realizada em países que acionam de fluoreto na água é obrigatória como no caso do Brasil Tal processo visa a conferir ou a elevar a concentração de fluoretos da água tratada por meio da aplicação de compostos de flúor como medida de profilaxia da cárie dentária LIBÂNIO 2010 Os compostos de flúor mais utilizados para fim são fluoreto de sódio comercial fluoreto de cálcio fluossilicato de sódio e fluossilicato TELLES 2013 117 UNIDADE 4 Além dos processos unitários utilizados no tratamento convencional de água outros processos também podem ser empregados para complementar o tratamento de modo a remover os compostos orgânicos e inorgânicos sendo estes processos para a remoção de outros contaminantes Como processos avançados de tratamento de água podemos citar oxidação adsorção air stripping troca iônica e membranas filtrantes Oxidação ela ocorre pela transferência de elétrons havendo assim espécies reduzidas e oxi dadas na solução De acordo com Calijuri e Cunha 2013 normalmente os desinfetantes utilizados no tratamento de água são também oxidantes então são capazes de remover gosto odor ferro manganês cianetos arsênio e alguns micropoluentes Air stripping o processo de aeração é utilizado para a remoção de gases dissolvidos como gás carbônico e gás sulfídrico que podem tornar a água agressiva e geradora de danos aos componentes do sistema de distribuição O processo consiste em colocar uma fase gasosa em contato direto com a água a ser tratada de modo a transferir substâncias solúveis do ar para a água aeração e substâncias voláteis da água para o ar air stripping Para tanto podem ser utilizados vários modelos como aeradores tipo cascata de repuxo e de bandeja Adsorção o processo de adsorção permite a transferência de moléculas contaminantes or gânicas e inorgânicas da água para a superfície do adsorvente podendo ser químico quando há reação entre adsorvente e adsorvato ou físico quando envolve forças de Van der Waals e interações eletrostáticas entre adsorvente e adsorvato Em todo o mundo o adsorvente mais utilizado é o carvão ativado capaz de remover compostos que geram cor gosto e odor à água como pesticidas cianotoxinas e corantes No processo de adsorção nas ETAs o carvão ativado pode ser utilizado na forma de pó CAP ou granular CAG de modo que normalmente o CAP é aplicado na forma de suspensão em um local que atendesse às unidades de filtração enquanto o CAG é utilizado em colunas por meio das quais escoa a água filtrada Troca iônica é uma reação química que ocorre quando um íon da solução troca de lugar com outro íon de igual carga elétrica ou seja trocase cátion por cátion e ânion por ânion que se encontra ligado a uma partícula sólida imóvel CALIJURI CUNHA 2013 Para tanto podem ser utilizadas resinas de troca iônica naturais ou sintéticas as quais são capazes de desmineralizar a água que passa pela coluna substituindo cátions Ca2 Mg2 e Na por H e ânions Cl I e F por OH Convido você a assistir ao documentário Down to Earth especialmente o episódio dois intitulado França que aborda o tema da água e mostra o sistema de abastecimento adotado na cidade de Paris Para acessar use seu leitor de QR Code 118 UNICESUMAR Membranas filtrantes são barreiras físicas que permitem a passagem da água retendo espécies indesejáveis presentes na solução de alimentação Quando a força motriz utiliza da para promover a separação é a diferença de pressão as membranas classificamse em função de sua porosidade em membranas de microfiltração ultrafiltração nanofiltração e osmose inversa Membranas de microfiltração possuem porosidade de 01 µm a 5 µm capazes de reter vírus bactérias protozoários e partículas de maiores dimensões Membranas de ultrafiltração possuem porosidade de 0001 µm a 01 µm capazes de reter o material removido na microfiltração e ainda coloides Membranas de nanofiltração possuem porosidade da ordem de 0001 µm capazes de reter moléculas orgânicas de dimensões maiores do que a porosidade da membrana assim como íons divalentes e trivalentes Membranas de osmose inversa possuem porosidade 0001 µm capazes de reter íons e matéria orgânica O acesso ao abastecimento de água potável com minimização de riscos sanitários é um dos desafios atuais O desenvolvi mento de novos materiais e substâncias possibilitou à indús tria ofertar novos produtos associados à inovação tecnológica porém inseriu no âmbito dos recursos hídricos novos poluen tes e contaminantes sintéticos orgânicos e inorgânicos com características e impactos desconhecidos no meio ambiente Fonte Poleto 2014 p 161 Agora que nos inteiramos a respeito do tratamento da água bem como dos processos unitários do sistema convencional de tratamento com ciclo completo aprofundaremos os nossos conhecimentos sobre o padrão de qualidade da água que deverá ser alcançado pelo tratamento com vistas ao consumo humano REALIDADE AUMENTADA Neste momento te convido a pegar seu smartphone iniciar o aplicativo Unice sumar Experience e visualizar a Reali dade Aumentada do funcionamento de uma estação de tratamento de água com todas as etapas apresentadas 119 UNIDADE 4 É válido ressaltar que os padrões de potabilidade da água estão em constante atualização mediante as exigências humanas quanto à qualidade da água No Brasil é a Portaria do MS nº 2914 do ano de 2011 que estabelece os Valores Máximos Per missíveis VMPs em que os elementos desagradáveis ou nocivos podem estar presentes Tal padrão brasileiro de potabilidade se aplica à água destinada ao consumo humano proveniente de sistema e solução alternativa de abastecimento de água Art 2º BRASIL 2011 online A Tabela 2 traz o padrão organoléptico de potabilidade Observe Parâmetro Valor Máximo Permissível VMP Alumínio 02 mgL Amônia como NH3 15 mgL Cloreto 250 mgL Cor aparente 15 uH 12 diclorobenzeno 001 mgL 14 diclorobenzeno 003 mgL Dureza total 500 mgL Etilbenzeno 02 mgL Ferro 03 mgL Gosto e odor 6 intensidade Manganês 01 mgL Monoclorobenzeno 012 mgL Sódio 200 mgL Sólidos dissolvidos totais 1000 mgL Sulfato 250 mgL Sulfeto de hidrogênio 01 mgL Surfactantes como LAS 05 mgL Tolueno 017 mgL Turbidez 5 uT Zinco 5 mgL Xilenos 03 mgL Tabela 2 Padrão organoléptico de potabilidade Fonte adaptada de Brasil 2011 online Além da água potável estar em conformidade com o padrão es tabelecido na Tabela 2 é recomendável a manutenção do pH no sistema de distribuição na faixa de 60 a 95 além do teor máximo em 2 mgL de cloro residual livre 120 UNICESUMAR A Tabela 3 traz o padrão microbiológico da água para consumo humano Tipo de água Parâmetro Valor Máximo Permissível VMP Água para consumo humano Escherichia coli Ausência em 100 mL Água tratada Na saída do tratamento Coliformes totais Ausência em 100 mL No sistema de distribuição reservatórios e rede Escherichia coli Ausência em 100 mL Coliformes totais Sistemas ou soluções alternativas coletivas que abastecem menos de 20000 habitantes Apenas uma amostra dentre as amostras examinadas no mês poderá apresentar resultado positivo Sistemas ou soluções alternativas coletivas que abastecem a partir de 20000 habitantes Ausência em 100 mL em 95 das amostras examinadas no mês Tabela 3 Tabela de padrão microbiológico da água para consumo humano Fonte Brasil 2011 online E por fim a Tabela 4 trata do padrão de potabilidade para as substâncias químicas que possam causar riscos à saúde humana Parâmetro Valor Máximo Permissível VMP Inorgânicos Antimônio 0005 mgL Arsênio 001 mgL Bário 07 mgL Cádmio 0005 mgL Chumbo 001 mgL Cianeto 007 mgL Cobre 2 mgL Cromo 005 mgL Fluoreto 15 mgL Mercúrio 0001 mgL Níquel 007 mgL Nitrato como N 10 mgL Nitrito como N 1 mgL Selênio 001 mgL Urânio 003 mgL 121 UNIDADE 4 Parâmetro Valor Máximo Permissível VMP Orgânicos Acrilamida 05 μgL Benzeno 5 μgL Benzoapireno 07 μgL Cloreto de Vinila 2 μgL 12 Dicloroetano 10 μgL 11 Dicloroeteno 30 μgL 12 Dicloroeteno cis trans 50 μgL Diclorometano 20 μgL Di2etilhexil ftalato 8 μgL Estireno 20 μgL Pentaclorofenol 9 μgL Tetracloreto de Carbono 4 μgL Tetracloroeteno 4 μgL Triclorobenzenos 20 μgL Tricloroeteno 20 μgL Agrotóxicos 2 4 D 2 4 5 T 30 μgL Alaclor 20 μgL Aldicarbe Aldicarbesulfona Aldicarbesulfóxido 10 μgL Aldrin Dieldrin 003 μgL Atrazina 2 μgL Carbendazim benomil 120 μgL Carbofurano 7 μgL Clordano 02 μgL Clorpirifós clorpirifósoxon 30 μgL DDT DDD DDE 1 μgL Diuron 90 μgL Endossulfan e e sais 20 μgL Endrin 06 μgL Glifosato AMPA 500 μgL Lindano gama HCH 2 μgL Mancozebe 180 μgL Metamidofós 12 μgL 122 UNICESUMAR Parâmetro Valor Máximo Permissível VMP Metolacloro 10 μgL Molinato 6 μgL Parationa metílica 9 μgL Pendimentalina 20 μgL Permetrina 20 μgL Profenofós 60 μgL Simazina 2 μgL Tebuconazol 180 μgL Terbufós 12 μgL Trifluralina 20 μgL Desinfetantes e produtos secundários da desinfecção Ácidos haloacéticos total 008 mgL Bromato 001 mgL Clorito 1 mgL Cloro residual livre 5 mgL Cloraminas total 40 mgL 2 4 6 Triclorofenol 02 mgL Trihalometanos total 01 mgL Tabela 4 Tabela de padrão de potabilidade para substâncias químicas que representam risco à saúde Fonte Brasil 2011 online Para finalizarmos a presente unidade caroa alunoa é importante destacar que os parâmetros estão em constante revisão como nas palavras de Richter 2009 p 66 a expectativa atual é focalizada em se obter níveis o mais baixo possível de turbidez maior ênfase na identificação e eliminação de compostos geradores de sabor e odor na água redução da concentração de carbono orgânico total COT para reduzir os trialometanos TAM maior controle da deterioração da qualidade da água no sistema de distribuição e monitoração dos subprodutos da corrosão Assim caroa alunoa finalizamos os nossos estudos sobre o abastecimento de água potável e na próxima unidade aprofundaremos os nossos conhecimentos sobre o esgotamento sanitário Agora que conheceu todas as etapas do tratamento convencional de água saiba que você futuroa engenheiroa civil poderá trabalhar diretamente no planejamento e no gerenciamento das obras de construção civil de uma Estação de Tratamento de Água ETA de modo a fornecer água de qualidade para a população atendida 123 MAPA MENTAL A construção de um Mapa Mental lhe auxiliará na organização e compreensão dos conteúdos que foram abordados na Unidade 4 Já iniciei o nosso Mapa Mental com conceitos centrais que estudamos sobre o tratamento de água e agora cabe a você completálo com frases de ligação TRATAMENTO CONVENCIONAL Coagulação e foculação Clarifcação Filtração Desinfecção Fluoretação 124 AGORA É COM VOCÊ 1 São diversos os produtos químicos utilizados no tratamento da água com vistas a torná la potável ao consumidor Sabendo disso relacione as colunas dos produtos químicos à esquerda e os seus respectivos exemplos à direita e assinale a alternativa correta 1 Oxidantes Cloro ozônio 2 Coagulantes Sulfato de alumínio cloreto férrico 3 Desinfetantes Cal carbonato de sódio 4 Produtos para correção da dureza Peróxido de hidrogênio dióxido de cloro A sequência correta para a resposta da questão é a 1 2 3 4 b 1 2 4 3 c 2 1 3 4 d 3 2 4 1 e 4 3 2 1 2 A Estação de Tratamento de Água é constituída por uma série de processos e operações unitárias com vistas a potabilizar a água bruta antes da distribuição dessa ao consumo humano Sabendo disso leia as asserções que se seguem I A coagulação consiste no processo de adição de coagulante com vistas a desesta bilizar impurezas presentes na água II A flotação consiste no arraste das impurezas para a superfície de um tanque a partir da ação de microbolhas III A desinfecção é um processo destinado à inativação de microrganismos patogênicos da água IV A fluoretação consiste na adição de compostos contendo o íon fluoreto com vistas ao combate da cárie infantil É correto o que se afirma em a Apenas I e II b Apenas I II e III c Apenas I II e IV d Apenas II III e IV e I II III e IV 3 O sistema convencional de tratamento de água com ciclo completo é composto por alguns processos unitários coagulação e floculação clarificação sedimentação ou flo tação filtração desinfecção e fluoretação Assim explique o processo de coagulação e de floculação e a sua importância no sistema convencional de tratamento 5 Na Unidade 5 você será introduzidoa à definição de esgoto e conhecerá as características qualitativas e quantitativas dos esgo tos domésticos Na sequência você terá a oportunidade de apro fundar os seus conhecimentos no que diz respeito ao sistema de esgotamento sanitário público separador convencional constituído de rede coletora e órgãos acessórios interceptor emissário sifão invertido estação elevatória e ETE Sistema de Esgotamento Sanitário Me Rebecca Manesco Paixão 126 UNICESUMAR Você já parou para pensar o que acontece com o esgoto depois que ele desce pela tubulação O termo esgoto diz respeito aos despejos provenientes dos diversos usos que o ser humano faz da água a exemplo do doméstico usos os quais em geral apresentam características físicas químicas e biológicas consideradas danosas à saúde dos seres vivos e ao meio ambiente necessitando assim de tratamento antes do lançamento nos corpos hídricos receptores Nesse sentido caroa alunoa sistemas de tratamento de esgotos são um conjunto de unidades interligadas por canalizações nas quais há a separação dos constituintes e a conversão dos poluentes presentes antes do lançamento no corpo hídrico receptor Este é o momento de você colocar a mão na massa Leia a reportagem Tudo o que você joga fora vai para os oceanos disponível no link https wwwmenos1lixocombrpoststudooquevocejogaforavaiprosoceanos Após a leitura reflita será que todas as residências brasileiras contam com sistema de coleta dos esgotos Ou será que todos os esgotos são tratados antes de serem despejados nos corpos hídricos receptores O que achou da reportagem Você tinha noção de que 81 dos municípios brasileiros despejam nos corpos dágua diariamente ao menos 50 do esgoto gerado sem qualquer tipo de tratamento prejudicando a qualidade desses corpos Por isso é importante conhecermos um pouco mais sobre os esgotos os seus aspectos qualitativos e quantitativos bem como o sistema de esgotamento sanitário Assuntos estes que teremos a oportu nidade de abordar nesta unidade Vamos lá DIÁRIO DE BORDO 127 UNIDADE 5 Figura 1 Ciclo artificial da água Fonte adaptado de Plantier 2013 online httpsmeioambiente culturamixcomgestaoambientalociclodosaneamentocaracteristicasgerais Uso de água em residências indústria comércio etc Rede de esgoto Rede de distribuição Estação de tratamento de esgoto Estação de tratamento de água Descarga Captação Lodo Descrição da Imagem o ciclo artificial da água representado na figura engloba as etapas de captação de água superficial tratamento e distribuição coleta tratamento e disposição dos esgotos nos corpos receptores purificação natural do corpo receptor e repetição do ciclo pelas cidades a jusante O ciclo artificial da água ilustrado na Figura 1 é explicado da seguinte forma determinada cidade capta a água e a trata com vistas à distribuição aos pontos de consumo Os esgotos gerados nesses pontos são coletados e transportados para uma Estação de Tratamento de Esgotos ETE após o tratamento o esgoto é despejado no corpo hídrico receptor Outra cidade a jusante da primeira capta a água com vistas ao abastecimento público reiniciando assim o ciclo antes que haja a recuperação completa do corpo dágua 128 UNICESUMAR Atentese caroa alunoa para o fato de que a terminologia esgoto é utilizada para caracterizar todos os despejos resultantes dos usos que são feitos da água enquanto que esgoto sanitário é o termo utilizado para definir os despejos líquidos constituídos da somatória dos esgotos domésticos e industriais e das águas de infiltração VON SPERLING 1996 Esgotos domésticos são aqueles provenientes das atividades domésticas para fins higiênicos gerados nos sanitários nas la vanderias cozinhas entre outros seja nos domicílios seja nos estabelecimentos comerciais Tais esgotos apresentam características bem definidas contendo em sua essência matéria orgânica sendo compostos basicamente por urina fezes águas de banho restos de alimentos e águas de lavagem São divididos em águas negras subdivididas em águas amarelas e marrons provenientes de instalações sanitárias con tendo urina e fezes e águas cinzas provenientes dos demais usos domésticos BRASIL 2015 VON SPERLING 1996 MENDON ÇA MENDONÇA 2017 Já os esgotos industriais são aqueles provenientes das mais diversas atividades da indústria têxtil alimentos papel e celu lose etc cuja composição varia da matéria orgânica à mineral Atentese caroa alunoa ao fato de que para esses esgotos a sua natureza deverá ser avaliada com vistas a verificar se os mesmos poderão ser lançados in natura na rede de esgotos ou se haverá a necessidade de tratamento prévio na própria indústria ou em uma empresa terceirizada 129 UNIDADE 5 O Manual de Saneamento BRASIL 2015 destaca que o lançamento in natura dos esgotos indus triais é proibido para todos aqueles que apresentam temperatura superior a 45 ºC ou que possam de alguma forma interferir no sistema de esgotamento sanitário obstruir tubulações e equipamentos ou ainda oferecer riscos à segurança e problemas na operação das redes coletoras Além da classificação quanto à origem os esgotos também podem ser classificados em fresco e séptico Esgoto fresco é aquele que contém oxigênio dissolvido e permanece fresco enquanto existir decomposição aeróbia Por sua vez esgoto séptico é aquele cujo oxigênio dissolvido foi esgotado estabelecendose a decomposição anaeróbia dos sólidos e a produção de gases MENDONÇA MEN DONÇA 2017 Caroa alunoa é importante destacar que para fins de projeto de uma ETE constituinte de um sistema de esgotamento sanitário é importante o conhecimento das características qualitativas e quan titativas desse sistema de modo que nesta unidade será dada ênfase nos esgotos domésticos uma vez que os industriais apresentam características variáveis com base na atividade exercida pela indústria Sendo assim iniciaremos com as características qualitativas dos esgotos domésticos Geral mente esses esgotos contêm aproximadamente 9993 de água e o restante compõemse de sólidos orgânicos e inorgânicos conforme representado na Figura 2 É exatamente devido a esta pequena fração caroa alunoa que os esgotos devem ser tratados Esgoto doméstico Água 9993 Sólidos 007 Orgânicos 50 Proteínas Carboidratos Lipídios Detritos minerais pesados Sais Metais Inorgânicos 50 Figura 2 Composição dos esgotos domésticos Fonte Mendonça e Mendonça 2017 p 26 Descrição da Imagem a figura ilustra um fluxograma sobre a composição dos esgotos domésticos Estes são constituídos por 9993 de água e 007 de sólidos Estes sólidos podem ser 50 orgânicos e 50 inorgânicos dos sólidos orgâni cos partem as proteínas os carboidratos e lipídios dos inorgânicos partem os detritos minerais pesados sais e metais 130 UNICESUMAR O Quadro 1 trata das características físicas químicas e biológicas que os esgotos podem apresentar Observe Parâmetro Descrição Características físicas Temperatura Ligeiramente superior à da água de abastecimento Apresenta variação sazonal Influencia a atividade microbiana na solubilidade dos gases e na viscosi dade do líquido Cor Esgoto fresco ligeiramente cinza Esgoto séptico cinzaescuro ou preto Esgoto industrial tem coloração característica Odor Esgoto fresco odor de mofo razoavelmente suportável Esgoto séptico odor de ovo podre devido à formação do gás sulfídrico sendo insuportável Esgoto industrial tem odor característico Turbidez Causada pelos sólidos em suspensão Esgotos mais frescos ou mais concentrados possuem turbidez mais ele vada Características químicas Sólidos totais Em suspensão Fixos Voláteis Dissolvidos Fixos Voláteis Sedimentáveis Orgânicos e inorgânicos suspensos e dissolvidos sedimentáveis Fração dos sólidos orgânicos e inorgânicos que não são filtráveis Componentes minerais não incineráveis e inertes dos sólidos em sus pensão Componentes orgânicos dos sólidos em suspensão Fração dos sólidos orgânicos e inorgânicos que são filtráveis Componentes minerais dos sólidos dissolvidos Componentes orgânicos dos sólidos dissolvidos Fração dos sólidos orgânicos e inorgânicos que sedimenta em 1 hora no cone Imhoff Matéria orgânica Determinação indireta DBO5 DQO Determinação direta COT Mistura heterogênea de diversos compostos orgânicos Principais com ponentes proteínas carboidratos e lipídios Demanda Bioquímica de Oxigênio associase à fração biodegradável dos compostos orgânicos carbonáceos Mede o oxigênio consumido após cinco dias a 20 ºC pelos microrganismos na estabilização bioquímica da matéria orgânica Demanda Química de Oxigênio mede a quantidade de oxigênio necessária para a estabilização química da matéria orgânica carbonácea Utiliza fortes agentes oxidantes em condições ácidas Carbono Orgânico Total mede diretamente a matéria orgânica carbo nácea por meio da conversão do carbono orgânico em gás carbônico 131 UNIDADE 5 Parâmetro Descrição Nitrogênio total Nitrogênio orgânico Amônia Nitrito Nitrato Inclui nitrogênio orgânico amônia nitrito e nitrato É um nutriente impor tante no desenvolvimento de microrganismos utilizados no tratamento biológico dos esgotos Nitrogênio na forma de proteínas aminoácidos e ureia Produzida como primeiro estágio de decomposição do nitrogênio orgânico Estágio intermediário da oxidação da amônia No esgoto bruto é prati camente ausente Produto final da oxidação da amônia No esgoto bruto também é prati camente ausente Fósforo Fósforo orgânico Fósforo inorgânico O fósforo total existe na forma orgânica e inorgânica Também é um nu triente indispensável no tratamento biológico Combinado à matéria orgânica Ortofosfatos e polifosfatos pH Indicador das características ácidas ou básicas do esgoto Em pH 7 a solução é dita neutra Alcalinidade Indicador da capacidade tampão do meio É devido à presença de bicar bonato carbonato e íon hidroxila OH Cloretos Provenientes da água de abastecimento e dos dejetos humanos Óleos e graxas Fração da matéria orgânica solúvel em hexanos Nos esgotos domésticos as fontes são óleos e gorduras utilizados nos alimentos Características biológicas Bactérias Organismos protistas unicelulares Apresentamse em várias formas e tamanhos São os principais responsáveis pela estabilização da matéria orgânica Algumas bactérias são patogênicas causando principalmente doenças intestinais Fungos Organismos aeróbios multicelulares não fotossintéticos e heterotróficos Importantes na decomposição da matéria orgânica Podem crescer em condições de baixo Ph Protozoários Organismos unicelulares sem parede celular A maioria é aeróbia ou facultativa Alimentamse de bactérias algas e outros microrganismos São importantes no tratamento biológico para a manutenção de equilíbrio entre os diversos grupos Alguns são patogênicos Vírus Organismos parasitas formados pela associação de material genético DNA ou RNA e uma carapaça proteica Causam doenças e podem ser de difícil remoção no tratamento da água ou do esgoto Helmintos Animais superiores Os ovos de helmintos presentes nos esgotos podem causar doenças Quadro 1 Principais características físicas químicas e biológicas dos esgotos domésticos Fonte adaptado de Von Sperling 1996 p 6163 132 UNICESUMAR Caroa alunoa a depender da concentração destes constituintes os esgotos podem ser classificados em diluído médio ou forte conforme o Quadro 2 Componente Concentração Diluído Médio Forte Sólidos totais mgL 390 720 1230 Sólidos dissolvidos totais mgL 270 500 860 Sólidos dissolvidos fixos mgL 160 300 520 Sólidos dissolvidos voláteis mgL 110 200 340 Sólidos suspensos mgL 120 210 400 Sólidos suspensos fixos mgL 25 50 85 Sólidos suspensos voláteis mgL 95 160 315 Sólidos sedimentáveis mgL 5 10 20 Demanda bioquímica de oxigênio DBO5 mgL 110 190 350 Carbono orgânico total COT mgL 80 140 260 Demanda química de oxigênio DQO mgL 250 430 800 Nitrogênio total mgL 20 40 70 Nitrogênio orgânico mgL 8 15 25 Nitrogênio amoniacal mgL 12 25 45 Nitritos mgL 0 0 0 Nitratos mgL 0 0 0 Fósforo total mgL 4 7 12 Fósforo orgânico mgL 1 2 4 Fósforo inorgânico mgL 3 5 10 Cloretos mgL 30 50 90 Sulfatos mgL 20 30 50 Óleos e graxas mgL 50 100 900 Compostos orgânicos voláteis mgL 100 100 a 400 400 Coliformes totais nº100 mL 106 a 107 107 a 109 107 a 109 Coliformes termotolerantes nº100 mL 103 a 105 104 a 106 105 a 108 Oocistos de Cryptosporidium nº100 mL 101 a 100 101 a 100 101 a 102 Cistos de Giardia lamblia nº100 mL 101 a 101 101 a 102 101 a 103 Valores podem ser maiores em função da quantidade de constituintes presentes no sistema de abastecimento de água Quadro 2 Composição típica de esgoto doméstico Fonte adaptado de Metcalf e Eddy 2003 e Mendonça e Mendonça 2017 133 UNIDADE 5 Geralmente a carga orgânica das estações de tratamento de esgoto é expressa em quilograma de DBO por dia ou quilograma de sólidos suspensos SS por dia Carga ânica DBO kg dia concentração g m vazão L s 3 86400 106 s dia g kg 1 Carga SS kg dia concentração mg L vazão m dia 3 86400 106 s dia mg kg ânica 2 01 EXEMPLO supondo que os esgotos domésticos de uma população residen cial têm cota per capita média de 250 Lhabdia DBO de 200 mgL e SS de 240 mgL então a contribuição per capita é de Carga DBO kg dia mg L m hab dia 200 0 250 10 3 3 mg kg 10 50 3 ghabdia ânica Carga SS kg dia mg L m dia m hab 240 0 250 10 3 3 g kg 10 60 3 ghabdia ânica Quanto às características quantitativas do esgoto doméstico avaliamse a contribuição per capita e a vazão dos esgotos A contribuição per capita dos esgotos domésticos depende diretamente do sistema de abastecimento de água e como vimos anteriormente o consumo per capita de água é variável e dependente de vários fatores entre eles renda familiar hábitos higiênicos e culturais da população abundância ou escassez de mananciais temperatura da região e outros A relação águaesgoto é conhecida como coeficiente de retorno C que esta belece uma relação entre o volume de água fornecido à população e o volume de esgoto que é recebido na rede de esgotamento sanitário MENDONÇA MEN DONÇA 2017 O coeficiente de retorno normalmente situase na faixa de 50 a 90 tal que para fins de projeto o valor de 08 80 é utilizado uma vez que do total de água distribuída parte dela não vai para o sistema de esgotamento Nas residências a água é desviada para encher piscinas lavar calçadas e veículos e irrigar jardins 134 UNICESUMAR Quanto à variação da vazão os esgotos podem apresentar variações horárias diárias e sazonais nas vazões de acordo com alguns fatores como os hábitos da população a precipitação atmosférica e a temperatura da região A vazão de esgoto para uma mesma população pode variar de acordo com as horas do dia variações horárias os dias variações diárias e meses Logo há três coeficientes k1 é o coeficiente de máxima vazão diária Estabelece relação entre a maior vazão diária verificada no ano e a vazão média diária anual k2 é o coeficiente de máxima vazão horária Estabelece relação entre a maior vazão observada em um dia e a vazão horária do mesmo dia k3 é o coeficiente de mínima vazão horária Estabelece relação entre a vazão mínima e a vazão média anual Agora que conhecemos um pouquinho sobre esgotos chegou a hora de compreen dermos as soluções de esgotamento sanitário Por definição elas podem ser indi viduais ou coletivas conforme o seguinte esquema ilustrativo Esgotamento sanitário Alternativa individual Alternativa coletiva Sistema unitário Sistema misto Sistema separador Sistema convencional Sistema condominial Descrição da Imagem a figura ilustra um fluxograma Do esgotamento sanitário partem duas flechas uma para a alternativa individual e a outra para a alternativa coletiva Da alternativa coletiva partem flechas para os sistemas unitário misto e separador Do sistema separador partem flechas para os sistemas convencional e condominial As soluções individuais variam a depender se o domicílio conta ou não com abas tecimento de água e as veremos com mais profundidade na Unidade 9 Figura 3 Alternativas de soluções de esgotamento sanitário e tipos de sistemas Fonte Brasil 2015 p 180 135 UNIDADE 5 Quanto às soluções coletivas normalmente são projetadas para abranger no mínimo uma bacia ou subbacia hidrográfica dentro do quadro urbano da cidade BRASIL 2015 podendo ser do tipo unitário misto separador convencional e separador condominial Sistema unitário também denominado combinado engloba a coleta e o trans porte das águas pluviais dos esgotos domésticos e esgotos industriais e das águas de infiltração em uma única rede No Brasil este tipo de sistema é proibido no entanto alguns países da Europa América do Norte e Ásia o adotam Sistema misto envolve o recebimento de esgoto sanitário e de uma parcela das águas pluviais Este sistema também não é permitido no Brasil mas a coleta da água da chuva varia de um país para outro alguns recolhem apenas as águas dos telhados enquanto outros recolhem as águas das chuvas mínimas Sistema separador convencional é definido pela NBR 9648 como conjunto de condutos instalações e equipamentos destinados a coletar transportar con dicionar e encaminhar somente esgoto sanitário a uma disposição final conve niente de modo contínuo e higienicamente seguro ABNT 1986 p 2 ou seja engloba a coleta e o transporte dos esgotos sanitários em canalizações separadas daquelas que escoam as águas pluviais No Brasil ele é muito utilizado uma vez que associa baixos custos de implantação pois as águas pluviais não oferecem os mesmos perigos que o esgoto doméstico nem todas as ruas da cidade precisam de rede de drenagem pluvial e ainda a ausência de águas pluviais permite a diminuição das dimensões das unidades de tratamento dos esgotos sanitários Sistema separador condominial é utilizado no interior dos lotes em cada quarteirão formando um condomínio Normalmente o sistema é utilizado quando há dificuldades de execução de redes ou ramais domiciliares no sistema convencional proporcionando flexibilidade e economia devido às menores extensões e à profundidade da rede Na medida em que as comunidades e a concentração humana tornamse maiores as soluções individuais para remoção e destino adequado do esgoto doméstico devem dar lugar às soluções de caráter coletivo A solução para esta conjuntura evitando os problemas de saúde pública e ambiental depende em grande parte da utilização de um conjunto de unidades e serviços que constituem os sistemas de esgotos sanitários Fonte Brasil 2015 p 216 136 UNICESUMAR Rede coletora de esgoto sanitário Sistema separador absoluto Estação de tratamento de esgotos ETE Rede pluvial Rede de esgotos e água pluvial Sistema combinado Estação de tratamento de esgotos ETE Figura 4 Sistemas de esgotamento separador absoluto e combinado Fonte Mendonça e Mendonça 2017 p 23 Quer saber mais sobre o sistema separador condominial Ouça o podcast e fique por dentro deste tipo de sistema de esgotamento sanitário e de suas unidades constituintes Descrição da Imagem a figura ilustra as diferenças entre o sistema separador absoluto e o sistema combinado em uma cidade No separador absoluto a água da chuva que cai na cidade segue em direção à rede pluvial e desta para o corpo receptor Enquanto isso os esgotos gerados na cidade são coletados pela rede coletora de esgoto sanitário e desta seguem até a estação de tratamento de esgotos ETE para então serem despejados no corpo dágua Quanto ao sistema combinado a água que cai da chuva se mistura com os esgotos gerados na cidade em uma única rede de esgotos e água pluvial que depois seguem para o tratamento na ETE em seguida são despejadas no corpo dágua 137 UNIDADE 5 De acordo com Tsutiya e Sobrinho 2011 no sistema unitário a mistura das águas residuárias com as águas pluviais prejudica e onera o tratamento dos esgotos Dessa forma no Brasil o sistema separador convencional é o mais utilizado e apresenta uma série de vantagens como Tem menos custo uma vez que emprega tubos mais baratos de fabricação industrial Oferece mais flexibilidade para a execução por etapas Reduz o custo do afastamento das águas pluviais uma vez que permite o seu lançamento no curso dágua mais próximo sem a necessidade de tratamento Nem se condiciona nem obriga a pavimentação das vias públicas Reduz a extensão das canalizações de grande diâmetro uma vez que não exige a construção de galerias em todas as ruas Não prejudica a depuração dos esgotos sanitários Dessa forma caroa alunoa dadas todas essas vantagens e também considerando que este é o sistema mais adotado em nosso país na sequência veremos as suas partes constitutivas com mais detalhes O sistema público separador convencional é constituído de rede coletora e órgãos acessórios interceptor emissário sifão invertido estação elevatória e ETE Rede coletora conjunto de canalizações destinadas a receber e a conduzir os esgotos dos edi fícios O sistema de esgotos predial se liga à rede coletora por meio de uma tubulação o coletor predial A rede coletora tem as seguintes partes constituintes Ligação predial trecho do coletor predial situado entre o limite do terreno e o coletor de esgoto Coletor de esgoto tubulação subterrânea que recebe os esgotos dos estabelecimentos eou domicílios e transportaos aos coletorestronco Coletores prediais são aqueles instalados no interior das propriedades enquanto que os coletores de passeio são aqueles que se situam nas ruas onde são ligados os coletores prediais para o lançamento do esgoto domiciliar Coletortronco tubulação responsável apenas pelo recebimento da contribuição de esgoto de outros coletores conduzindo os seus efluentes até um interceptor ou emissário Órgãos acessórios de rede dispositivos adotados com vistas a minimizar ou a reduzir entu pimentos em pontos de singularidade das tubulações possibilitando o acesso de equipamentos e de pessoas nesses pontos Esses dispositivos incluem Poços de visita câmaras que permitem inspeção limpeza e manutenção da rede Normal mente são instalados no início da rede e nas mudanças de direção em declividade trechos longos entre outros A distância máxima dos poços de visita deve ser de 80 m para diâmetros de coletores entre 100 mm e 150 mm e de 100 m para diâmetros de coletores maiores Terminal de limpeza tubulação não visitável que permite a introdução de equipamento de limpeza sendo substituta do poço de visita no início dos coletores Caixa de passagem câmaras sem acesso localizadas em locais de mudança de direção ou em declividades 138 UNICESUMAR Tubo de inspeção e limpeza dispositivo não visitável que possibilita a inspeção e a introdução de equipamentos de limpeza e também a desobstrução dos coletores Degrau é utilizado quando o coletor chega ao poço de visita com uma diferença de cota menor do que 060 metros Ou seja o coletor afluente para evitar o remanso hidráulico lança seus esgotos diretamente ao poço de visita Tubo de queda é utilizado quando o coletor chega ao poço de visita com diferença de cota não inferior a 060 m evitando o remanso hidráulico e que o trabalho do poço seja preju dicado por respingos de esgoto Distância entre as singularidades o espaçamento entre o poço de visita o tubo de inspeção e limpeza e o terminal de limpeza consecutivos deve ser limitado com vistas a permitir que os equipamentos de desobstrução possam alcançar toda a rede compreendida entre eles Interceptor canalização que recebe coletores ao longo de seu comprimento não recebendo ligações prediais diretas Respon sável pelo transporte dos esgotos gerados na subbacia normalmente margeando os cur sos dágua ou canais evitando o lançamento dos mesmos nos corpos dágua Emissário tubulação similar ao inter ceptor mas que não recebe contribuições ao longo do percurso ou seja recebe o es goto apenas na extremidade de montante Conduz os esgotos à ETE normalmente em escoamento livre embora existam também emissários sob pressão Sifão invertido estrutura com perfil similar a um U permite ultrapassar os obstáculos depres sões do terreno ou cursos dágua sem alterar o regime de escoamento Transferem o esgoto do final de uma canalização a escoamento livre até o início de outra Estação elevatória estação de recalque responsável por bombear os esgotos para uma cota mais elevada por meio de bombas centrífugas e bombas de deslocamento positivo A sua utilização é necessária quando as profundidades das tubulações se tornam muito grandes dificultando o fluimento dos esgotos por gravidade Estação de tratamento de esgoto ETE conjunto de instalações que visam à remoção das substâncias indesejáveis ou ainda a transformação dessas em outras substâncias mais simples antes do seu lançamento no corpo hídrico receptor Disposição final após a etapa de tratamento os esgotos são lançados no corpo hídrico receptor ou ainda aplicados ao solo 139 UNIDADE 5 Redetronco Redetronco Redetronco Emissário PV poço de visita Recalque Redes coletoras Estação de tratamento de esgoto ETE EEE estação elevatória de esgoto Interceptor margem esquerda Córrego Rio corpo receptor Figura 5 Partes constituintes do sistema público separador convencional Fonte Fernandes 2021 s p Descrição da Imagem a figura ilustra a vista de cima de uma cidade e as partes constituintes do sistema público se parador convencional rede tronco redes coletoras interceptor emissário poço de visita estação elevatória de esgoto estação de tratamento de esgoto ETE e corpo hídrico receptor O estudo de concepção do sistema de esgotamento sanitário é definido pela NBR 9648 ABNT 1986 como um estudo dos arranjos das diferentes partes constitutivas de um sistema organizadas com vistas a formar um todo integrado e que devem ser comparáveis entre si qualitativa e quantita tivamente para a escolha do melhor arranjo do ponto de vista social técnico econômico e financeiro Assim caroa alunoa o estudo de concepção do sistema de esgotamento sanitário é elaborado no início do projeto tendo os seguintes objetivos BRASIL 2008 TSUTIYA SOBRINHO 2011 Identificar e quantificar todos os fatores intervenientes com o sistema de esgotos Diagnosticar o sistema existente considerando a situação atual e futura Estabelecer os parâmetros básicos do projeto Prédimensionar as unidades dos sistemas para as alternativas selecionadas Escolher a alternativa mais adequada mediante a comparação técnica econômica e ambiental Estabelecer as diretrizes gerais de projeto e estimar as quantidades de serviços que devem ser executados na fase de projeto De modo que no estudo de concepção de sistemas de esgotamento sanitário deverá ser desenvolvida uma série de atividades conforme elencado por Tsutiya e Sobrinho 2011 140 UNICESUMAR 1 Dados e características da comunidade localização infraestrutura existente con dições atuais sanitárias ocorrências de moléstias de origem hídrica etc 2 Análise do sistema de esgoto sanitário existente descrição do sistema existen te identificando todos os elementos das partes constituintes Também devese considerar a área atendida a população esgotável por bacia contribuinte eou nível de atendimento a contribuição per capita a identificação do número de ligações por categoria e o seu consumo 3 Estudos demográficos e de uso e ocupação do solo dados censitários levantamento da evolução do uso do solo e zoneamento da cidade projeção da população urbana distribuição da população e suas respecti vas densidades por zonas homogêneas e por subbacias de esgotamento 4 Critérios e parâmetros de projeto con sumo efetivo per capita coeficiente de contribuição industrial coeficiente de retorno águaesgoto taxa de infiltração carga orgânica dos despejos doméstico e industrial nível de atendimento no perío do do projeto 5 Cálculo das contribuições os cálculos das contribuições doméstica industrial e de infiltração deverão ser apresentados ano a ano e também quando pertinente por bacia ou subbacia 6 Formulação criteriosa das alternativas de concepção as concepções estudadas devem ser descritas apresentando todas as unidades componentes do sistema de vendo ser analisadas também alternativas de aproveitamento total eou parcial do sistema existente 7 Estudo de corpos receptores caracteri zar os corpos receptores em termos de vazões características cota de inundação condições sanitárias e usos de montante e jusante atuais e futuros 8 Prédimensionamento das unidades dos sistemas desenvolvidos para a escolha da alternativa Rede coletora estudo das bacias e sub bacias de contribuição estudo de tra çados de rede prédimensionamento hidráulicosanitário das tubulações principais e identificação de tubulações peças e acessórios Coletortronco interceptor e emissário alternativas de traçado estudo técni coeconômico de alternativas prédi mensionamento hidráulicosanitário de tubulação peças e acessórios iden tificação das tubulações peças e acessó rios identificação de travessias de rios rodovias ferrovias e áreas de proteção ambiental identificação de interferên cias e pontos notáveis Estação elevatória e linha de recalque estudo técnicoeconômico de alterna tivas prédimensionamento do poço de sucção da elevatória dimensões e formas geométricas prédimensiona mento dos conjuntos elevatórios pré dimensionamento hidráulicosanitá rio de tubulações peças e acessórios identificação das tubulações peças e acessórios identificação de traves sias de rios rodovias ferrovias e áreas de proteção ambiental identificação de rede de energia elétrica no local e identificação de interferências e pontos notáveis 141 UNIDADE 5 Estação de tratamento de esgoto iden tificação do corpo receptor estudos hidrológicos estudo de autodepuração do corpo receptor determinação do grau de tratamento de esgoto prédi mensionamento hidráulicosanitário das unidades das alternativas de ETEs estudo da localização da ETE em função da topografia identificação de rede de energia elétrica no local das áreas de desapropriação e de botafora identifi cação das tubulações peças e acessórios tratamento dos lodos aproveitamento e disposição final dos biossólidos dispo sição final do efluente tratado identifi cação dos limites de áreas de proteção ambiental e suas interfaces com o futuro empreendimento definição de vias de acesso ao futuro empreendimento 9 Estimativa de custo das alternativas estu dadas deverão ser consideradas as obras de primeira etapa obras de implantação imediata e de complementação bem como as de segunda etapa 10 Comparação técnicoeconômica e am biental das alternativas a decisão final da concepção mais econômica será efetuada por meio de instrução do órgão finan ciador Para cada alternativa deverão ser apresentadas as medidas mitigadoras e ou compensatórias Após a escolha da melhor alternativa também deverão ser apresentados o diagnóstico da situação atual e o prognóstico esperado com e sem a implantação do empreendimento 11 Alternativa escolhida para ela deverá ser elaborado o projeto hidráulicosani tário das unidades do sistema Além dos estudos já elaborados o projeto deverá conter levantamentos topográficos e in vestigações geotécnicas acompanhados dos respectivos relatórios bem como a delimitação das áreas a serem desapro priadas faixas de servidão e áreas de pro teção ambiental 12 Peças gráficas do estudo de concepção plantas do município com a localização da área de planejamento do sistema do sistema de abastecimento de água exis tente do sistema de esgotamento sani tário existente planta de pavimentação de galerias de águas pluviais existentes do sistema de energia elétrica existente planta com cadastro de dutos subterrâ neos de outras concessionárias de ser viços públicos planta de localização de indústrias ou cargas de grandes contri buintes planta de áreas de planejamento com delimitações dos setores planta de zonas de densidade homogêneas e de uso e ocupação do solo atual e futura planta das concepções com as várias alterna tivas plantas e cortes do prédimensio namento hidráulico das partes consti tutivas das alternativas estudadas perfil hidráulico da estação de tratamento de esgoto planta de localização da área de jazida de empréstimo e botafora e plan ta do sistema proposto Normalmente para as peças gráficas adotase a escala de 110000 ou 15000 13 Memorial de cálculo os memoriais de cálculo de prédimensionamento das unidades dos sistemas das concepções devem abranger todas as especialidades envolvidas ou seja hidrologia hidrogeo logia hidráulica eletromecânica proces sos orçamentos etc Veja caroa alunoa que há critérios de projeto que precisam ser observados como o alcance do plano que é definido pela NBR 9648 ABNT 1986 p 5 como ano previsto para o sistema planejado passar a operar com utilização plena de sua capacidade A escolha do alcance do plano é dependente de alguns fatores como Disponibilidade de recursos ou créditos para financiamento Vida útil das estruturas e dos equipamentos considerando as suas durabilidades obsolescência e utilização bem como o seu desgaste Tendências de crescimento da população e das necessidades urbanas Comportamento das obras ao longo dos primeiros anos quando as vazões são inferiores às de dimensionamento Após o estabelecimento do horizonte de projeto é preciso obter a estimativa da população de projeto ou seja saber a população que será atendida ao final do plano adotado na faixa entre 10 e 30 anos Esta projeção é uma etapa muito importante nos projetos de sistemas de esgotamento sanitário e deve levar em consideração o uso e a ocupação do solo O estudo demográfico da região de projeto pode ser conduzido por meio do método dos componentes demográficos bem como por métodos matemáticos ou por extrapolação gráfica Método dos componentes demográficos considera a tendência passada que é verificada pelas variáveis demográficas como fecundidade mortalidade e migração formulando hipóteses de comportamento para o futuro Em função do tempo a população de uma região pode ser expressa por meio da seguinte equação Pt P0 NM IE 3 143 UNIDADE 5 Em que Pt População na data t P0 População da data inicial t0 N Nascimentos no período M Mortes no período I Imigrantes no período E Emigrantes no período N M Crescimento vegetativo no período I E Crescimento social no período Métodos matemáticos uma equação matemática pode ser utilizada para a previsão da população futura conforme vimos na Unidade 3 cujos parâmetros são calculados a partir de dados conhecidos Método da extrapolação gráfica também conhecido por método de prolon gamento manual consiste no traçado de uma curva que se ajusta aos dados já observados A partir do prolongamento da curva obtêmse as extrapolações ou previsões das populações futuras com base na tendência geral verificada C D A B E População Ano Comunidade em estudo População de referência População projetada da comunidade A B C D e E representam curvas de crescimento de comunidades maiores com características semelhantes à A Figura 6 Previsão da população por extrapolação gráfica Fonte Tsutiya e Sobrinho 2011 p 46 Descrição da Imagem a figura ilustra como fazer a previsão da população por extrapolação grá fica No gráfico lêse Ano no eixo x e População no eixo y Na reta lêse que A representa a comunidade em estudo B C D e E representam curvas de crescimento de comunidades maiores com características semelhantes à A A partir da população de referência projetase a população da comunidade A apresentando perfil crescente das retas 144 UNICESUMAR Quanto à elaboração do traçado de rede de esgoto o mesmo está relacionado à topografia da ci dade uma vez que como vimos anteriormente o escoamento que ocorre pela força de gravidade se utiliza do caimento do terreno Os tipos de rede podem ser perpendicular leque ou radial TSUTIYA SOBRINHO 2011 Perpendicular é adotado em cidades cujos cursos dágua as cruzam ou as circundam Neste caso a rede de esgoto é composta por coletorestronco independentes com traçado perpendicular ao curso dágua Um interceptor marginal recebe os efluentes desses coletores encaminhandoos ao destino adequado Leque é adotado em terrenos acidentados Neste caso os coletorestronco correm pelos fundos dos vales ou pelos pontos baixos das bacias e neles incidem os coletores secundários com um traçado semelhante à espinha de peixe Radial ou distrital é adotado em cidades planas Neste traçado os esgotos se destinam a diversos pontos baixos em cada distrito ou setor independente da cidade Dos pontos baixos o esgoto é recalcado ou para o destino final ou para o distrito vizinho 100 100 95 95 90 85 80 75 70 65 60 90 85 80 75 70 65 60 Coletorestronco Interceptor Rio 100 95 90 85 80 75 70 65 Rio principal Interceptor Para o destino final EE3 EE2 EE1 a b c Figura 7 Traçado de rede dos seguintes tipos a perpendicular b em leque c radial ou distrital Fonte Tsutiya e Sobrinho 2011 p 1617 Descrição da Imagem a figura ilustra as possibilidades de traçado da rede de esgoto em uma cidade podendo ser dos tipos a perpendicular b leque c radial ou distrital Na via pública a rede coletora de esgotos pode ser assentada em cinco posições diferentes conforme apresentado na Figura 8 Lembrando que segundo Tsutiya e Sobrinho 2011 a escolha da posição da rede na via pública depende de alguns fatores como tráfego largura das ruas profundidade dos coletores e conhecimento prévio das interferências 145 UNIDADE 5 Faixa carroçável Muro Guia Guia Terço Terço Eixo Passeio Passeio Muro Sarjeta Sarjeta Figura 8 Localização dos coletores na via pública Fonte Tsutiya e Sobrinho 2011 p 19 Descrição da Imagem a figura ilustra a localização dos coletores na via pública Nas extremidades direita e esquerda lêse Muro e vindo até a localização central lêse Passeio Guia Sarjeta Terço e Eixo É importante destacar caroa alunoa que no traçado de uma rede as profundidades máximas e mínimas devem ser respeitadas As pro fundidades máximas dos coletores assentados nos passeios deverão ficar em torno de 20 a 25 m enquanto que as profundidades máximas das redes de esgotos não devem ultrapassar de 30 a 40 m TSUTIYA SOBRINHO 2011 Quanto às profundidades mínimas elas são estabelecidas para aten der às condições de recobrimento mínimo para proteger a tubulação e também permitir que a ligação predial seja executada adequadamente A NBR 9649 ABNT 1986 recomenda o recobrimento maior do que 90 cm para coletores assentados no leito da via de tráfego ou ainda a 65 cm para coletor assentado no passeio Após o estudo do traçado da rede do alcance do plano bem como da definição das populações inicial e final devese realizar o cálculo das vazões dos trechos os seus diâmetros e declividades As vazões de dimensionamento devem ser calculadas com base nas contribuições de vazão de esgoto doméstico vazão concentrada normalmente esgoto industrial e águas de infiltração consideran dose a população da área de projeto a contribuição per capita o coe ficiente de retorno e os coeficientes de variação de vazão TSUTIYA SOBRINHO 2011 NETTO FERNÁNDEZ 2015 Assim a vazão total de cálculo é dada pela somatória das vazões dos esgotos domésticos da água de infiltração e das vazões concentradas ou singulares REALIDADE AUMENTADA Neste momento te convido a pegar seu smartphone iniciar o aplicativo Unice sumar Experience e visualizar a Realida de Aumentada do sistema convencional de coleta e tratamento de esgoto Em que qe Consumo efetivo per capita de água Lhabdia q Consumo per capita de água Lhabdia IP Índice de perdas por vazamentos fraudes etc A vazão máxima de final de plano define a capacidade com que o coletor deve atender Enquanto que a vazão máxima horária de um dia qualquer do início do plano é utilizada para verificar se as condições de autolimpeza do coletor são satisfatórias devendo ocorrer ao menos uma vez por dia BRASIL 2015 TSUTIYA SOBRINHO 2011 A vazão de início de plano é calculada pela equação Qi k2 Qdj Qinfj Qcj 7 Qdj C Pi qi 86400 Em que Qi Vazão de esgoto sanitário inicial Ls Qdj Vazão doméstica de início do plano Ls Qinfj Vazão de infiltração de início do plano Ls Qcj Vazão concentrada de início do plano Ls C Coeficiente de retorno Pi População inicial hab qi Consumo de água efetivo per capita inicial Lhabdia Enquanto que a vazão de final de plano é calculada pela equação Qf k1 k2 Qdf Qinff Qcf 8 Qdf C Pr qf 86400 Em que Qf Vazão de esgoto sanitário final Ls Qdf Vazão doméstica de final de plano Ls Qinff Vazão de infiltração de final de plano Ls Qcf Vazão concentrada de final de plano Ls C Coeficiente de retorno Pf População final hab qf Consumo de água efetivo per capita final Lhabdia É importante destacar caroa alunoa que a medição in loco dos parâmetros é fundamental no entanto na inexistência de tais dados a NBR 9649 ABNT 1986 recomenda a utilização dos seguintes valores C 080 k1 120 k2 150 k3 050 qualquer que seja a população existente na área Quando do dimensionamento da rede coletora das tubulações que transportam os esgotos caroa alunoa alguns critérios de cálculo deverão ser atendidos com vistas a garantir o funcionamento das mesmas como regime hidráulico de escoamento tensão trativa de arraste declividade de tubulação lâmina de água e velocidade crítica BRASIL 2015 Regime hidráulico de escoamento os coletores de esgotos funcionam em seções parciais de tubulações fechadas e sob pressão atmosférica Em um conduto o escoamento de esgoto para fins de cálculo é admitido em regime permanente e uniforme Além disso os coletores devem ser capazes de transportar as vazões máximas e mínimas esperadas arrastar os sedimentos de modo a promover a autolimpeza das tubulações e evitar a formação de sulfetos e de gás sulfídrico Tensão trativa e autolimpeza dos coletores diz respeito à tensão tangencial que é exercida sobre a parede do conduto pelo líquido que está escoando atuando assim sobre o material sedimentado promovendo a autolimpeza Segundo Brasil 2015 a tensão trativa mínima para a autolimpeza dos coletores de esgoto é de 10 Pa no Brasil É calculada por meio da seguinte equação σt γ RH I 9 Em que σt Tensão trativa Pa γ Peso específico Nm³ RH Raio hidráulico razão entre área molhada e o perímetro molhado m I Declividade da tubulação mm Declividades a declividade adotada para cada trecho da rede deverá oferecer tensão trativa média maior ou igual a 10 Pa A declividade mínima é dada pela seguinte expressão para um coeficiente de Manning de n 0013 Imin 00055 Q0i 047 10 Em que Imin Declividade mínima mm Qi Vazão de jusante do trecho no início do plano Ls Q Qd Qint Qc 4 Em que Q Vazão de esgoto sanitário Ls Qd Vazão de esgoto doméstico Ls Qint Vazão de infiltração Ls Qc Vazão concentrada ou singular Ls Em que a vazão de infiltração Qinf é obtida a partir da seguinte equação Qinf Tinf Cl 5 em que Tinf Taxa de infiltração Lsm ou Lskm Cl Comprimento total da rede m ou km As infiltrações referemse às contribuições indevidas nas redes de esgoto podendo ser provenientes do subsolo ou do encaminhamento clandestino ou acidental das águas pluviais No diz respeito ao coeficiente de infiltração a NBR 9649 ABNT1986 p7 cita que a TI Taxa de contribuição de infiltração depende de condições locais tais como NA do lençol freático natureza do subsolo qualidade da execução da rede material da tubulação e tipo de junta utilizado O valor entre 005 a 10 Lskm adotado dever ser justificado A vazão concentrada singular nas palavras de Tsutiya e Sobrinho 2011 p 61 referese à contribuição de esgoto bem superior àquelas lançadas na rede coletora ao longo do seu caminhamento e devido ao seu valor altera sensivelmente a vazão do trecho de jusante na rede Geralmente são consideradas contribuições concentradas aquelas provenientes de grandes escolas hospitais clubes estações rodoviárias shoppings centers grandes edificações residenciais eou comerciais estabelecimentos industriais que utilizam água em seu processo de produção etc Além disso no dimensionamento do sistema de esgotamento sanitário devese utilizar o consumo de água per capita não incluindo as perdas de água conforme equação qe q1IP 6 Por sua vez a declividade máxima admissível é aquela em que se obtém velocidade na tubulação igual a 50 ms para a vazão final de plano dada pela expressão a seguir para um coeficiente de Manning de n 0013 Imax 465Qf 067 11 Lâmina dágua as tubulações devem ser projetadas para funcionar com lâmina menor ou igual a 75 do diâmetro da tubulação destinado a outra parcela à ventilação do sistema e às imprevisões e flutuações nos níveis de esgoto A equação a seguir permite o cálculo do diâmetro que atende à condição YD 075 D 00463QfI 0375 12 Em que D Diâmetro m Qf Vazao final m³ I Declividade mm Segundo Brasil 2015 com base no critério da tensão trativa ao menos uma vez ao dia por atingida uma tensão trativa maior ou igual a 10 Pa promovese a autolimpeza das tubulações qualquer que seja a altura da lâmina dágua Velocidade crítica em tubulações com muita declividade é importante conhecer a mistura águaar uma vez que nestes casos podem entrar muitas bolhas de ar no escoamento Segundo Brasil 2015 quando a velocidade final Vf é superior à velocidade crítica Vc a lâmina dágua máxima deve ser reduzida a 50 do diâmetro do coletor com vistas a ventilar o trecho Nos casos em que YD 05 recomendase aumentar o diâmetro do coletor A Vc ms é calculada pela seguinte equação Vc 60gRH 13 g Aceleração da gravidade ms² RH Raio hidráulico para a vazão final m Vazão mínima de dimensionamento recomendase 15 Ls de vazão mínima para cada trecho do coletor Diâmetro mínimo a fim de minimizar problemas de obstruções de rede o diâmetro mínimo recomendado é de DN150 mm embora a NBR 9649 ABNT 1986 recomende que não deve ser inferior a DN100 mm 150 UNICESUMAR Profundidade mínima dos coletores a profundidade mínima deve ser o recobrimento mínimo somado ao diâmetro do coletor de modo que a altura mínima seja de 150 m e a máxima de 450 m O recobrimento não deve ser inferior a 090 m para coletor assentado no leito da via de tráfego ou a 065 m para coletor assentado no passeio BRASIL 2015 p 228 Condições de controle de remanso sempre que a cota do nível dágua na saída de qualquer poço de visita estiver acima de qualquer uma das cotas dos níveis dágua de entrada deverá ser verificada a influência do remanso no trecho de montante de modo a garantir as con dições de autolimpeza e de escoamento livre TSUTIYA SOBRINHO 2011 Um ponto relevante são os materiais das tubulações de esgoto ReCesa 2008 destaca que é preciso muita atenção a alguns fatores como as características do esgoto as condições locais e os métodos na construção quando da escolha do tipo de material a ser utilizado na rede de esgotos A escolha do material deve levar em consideração algumas características dentre elas TSU TIYA SOBRINHO 2011 Facilidade de transporte Resistência a cargas externas Resistência à abrasão e ao ataque químico Disponibilidade dos diâmetros necessários Custo do material Custo do transporte Custo do assentamento No Brasil atualmente o PVC policloreto de vinila e os seus derivados são o material mais usado na rede coletora e em ramais prediais enterrados para a condução de esgotos RECESA 2008 devido à alta resistência à corrosão ao baixo custo à ampla disponibilidade e à facilidade de transporte bem como à diversidade de diâmetros existentes variando de 100 a 400 mm com comprimento total de 60 m TSUTIYA SOBRINHO 2011 151 UNIDADE 5 Nas linhas de recalque de ele vatórias tubos de ferro fundido costumam ser utilizados para escoamento livre em travessias aéreas e passagem sob rios ou quando as tubulações necessitam suportar cargas elevadas Dentre as vantagens de utilização deste material citamse resistência às altas pressões existência de diferentes tipos de revestimen to externo em relação a graus de corrosividade do solo diver sos fabricantes dão garantia de 100 de estanqueidade também para qualquer tipo de serventia temse um conjunto completo de conexões e peças disponíveis RECESA 2008 Tubos de aço são recomenda dos em casos de elevados esforços sobre a linha como em travessias diretas de grandes vãos e cruza mentos subaquáticos ou também quando se deseja uma tubulação com pouco peso com elevada re sistência às pressões de ruptura TSUTIYA SOBRINHO 2011 Este material apresenta algumas vantagens como peso leve faci lidade de fabricação alta resistên cia capacidade de se defletir sem quebrar variedade de tamanho disponibilidade de configurações especiais por soldagem e facili dade de modificação no campo Tubos de concreto simples ou tubos de concreto armado são utilizados para coletores de esgoto com diâmetro maior ou igual a 400 mm principalmente coletorestronco interceptores e emis sários TSUTIYA SOBRINHO 2011 Tubos cerâmicos segundo Tsutiya e Sobrinho 2011 com diâmetro superior a 400 mm principalmente para coletores tronco interceptores e emissários têm sido utilizados para coletores de esgoto São resistentes ao meio ácido e à corrosão no entanto são frágeis com facilidade de quebra Por fim tubos de PEAD polietileno de alta densidade são muito utilizados em ligações prediais uma vez que apresentam alta resistência ao impacto flexibilidade baixa rugosidade alta resistência à corrosão e aos agentes químicos bem como fáceis e rápidos manuseio e instalação BEVILACQUA 2006 Como já vimos as estações elevatórias são utilizadas com vistas a recuperar cota na reversão de bacias e subbacias e também para funções específicas nas ETEs Nas palavras de Brasil 2015 p 230 são constituídas pela estrutura edificada que abriga os conjuntos de recalque instalados equipamentos eletromecânicos acessórios válvulas tubulações e painéis elé tricos de proteção e comando Estações elevatórias para recuperação de cota situamse em pontos dispersos da rede coletora recolhendo o esgoto de um coletor que atingiu a profundidade máxima per missível e elevandoo a um poço de visita com canalização assentada na profundidade mínima Estações elevatórias para a reversão de bacia e subbacias hidrográficas previstas em pontos baixos das bacias ou subbacias hidrográficas com vistas a transportar o esgoto de uma para outra Estações elevatórias nas ETEs ao longo do sistema de tra tamento de esgotamento sanitário as estações elevatórias podem ser adotadas com o objetivo de elevar o esgoto bruto o efluente final o lodo primário bruto o lodo secun dário de recirculação o lodo excedente o lodo primário adensado o lodo secundário adensado e o lodo digerido 152 UNICESUMAR Normalmente no projeto de uma estação elevatória de esgotos utilizase o período de projeto de 20 anos TSUTIYA SOBRINHO 2011 de modo que o projeto na sala de bombas deve caracterizar e posicionar as bombas os motores as tubulações as válvulas os registros e as peças especiais Deve incluir um sistema de entrada com gradeamento para retirada de sólidos grosseiros e preferencialmente inserir também um de sarenador para a proteção dos conjuntos motobombas Algumas legislações para os licenciamentos ambientais exigem a construção de um reservatório de acúmulo para prevenir eventuais quedas de energia com ca pacidade para duas ou três horas na vazão máxima Estabelecidos estes condicionantes poderão ser confi guradas as características estruturais e arquitetônicas bem como o projeto elétrico e mecânico da instalação BRASIL 2015 p 231 Com vistas ao recalque dos esgotos nas estações elevatórias podem ser utilizadas bombas centrífugas convencionais de toro recuado submer síveis e autoescorvantes bombas de deslocamento positivo parafuso de cavidade progressiva e de pistão Segundo Mendonça e Mendonça 2017 os equipamentos de recalque podem ser instalados no poço seco ou no poço úmido das estações eleva tórias de forma que os principais equipamentos utilizados são a Poço seco Conjunto motorbomba de eixo horizontal Conjunto motorbomba de eixo vertical prolongado bomba não submersível Conjunto motorbomba de eixo vertical bomba não submer sível Conjunto motorbomba de eixo horizontal bomba autoesco vante b Poço úmido Conjunto vertical de eixo prolongado bomba submersível Conjunto motorbomba submersível 153 UNIDADE 5 As elevatórias de poço seco Figura 9 apresentam o poço de sucção separado da casa de bombas Neste caso essa casa abriga os conjuntos selecionados incluindo elementos de montagem e ele mentos hidráulicos complementares NA max Bomba NA min Válvula gaveta Válvula de retenção Motor Conjunto motorbomba de eixo horizontal Bomba Válvula gaveta Motor NA max NA min Conjunto motorbomba de eixo vertical Bomba não submersa Válvula de retenção Bomba Válvula gaveta Motor NA max NA min Conjunto motorbomba de eixo prolongado Bomba não submersa Conjunto motorbomba de eixo horizontal Bomba autoescovante Válvula de retenção Motor NA max NA min Válvula de retenção Bomba Válvula gaveta Figura 9 Elevatórias convencionais de poço seco Fonte Tsutiya e Sobrinho 2011 p 325 Descrição da Imagem a figura ilustra as elevatórias convencionais de poço seco Conjunto motorbomba de eixo horizontal conjunto motorbomba de eixo vertical bomba não submersa conjunto motorbomba de eixo prolongado bomba não submersa conjunto motorbomba de eixo horizontal bomba autoescovante Por sua vez as elevatórias de poço úmido Figura 10 são instalações simples e totalmente enterradas sem superestruturas Segundo Tsutiya e Sobrinho 2011 além de suas instalações requererem meno res áreas podem funcionar em locais sujeitos a inundações e serem construídas em regiões povoadas uma vez que não exalam odores sensíveis 154 UNICESUMAR Bomba Válvula gaveta Motor NA max NA min Conjunto vertical de eixo prolongado Bomba submersa Conjunto motorbomba Submerso Válvula de retenção Válvula de retenção NA max NA min Motor Bomba Válvula gaveta Figura 10 Elevatórias convencionais de poço úmido Fonte Tsutiya e Sobrinho 2011 p 326 Descrição da Imagem figura ilustra as elevatórias convencionais de poço úmido Conjunto vertical de eixo prolongado bomba submersa conjunto motorbomba submerso Assim como vimos na Unidade 3 você na posição de futuroa engenheiroa civil também poderá conceber projetar construir e operar instalações de esgotamento sanitário Título Coleta e Transporte de Esgoto Sanitário Autores Milton Tomoyuki Tsutiya e Pedro Além Sobrinho Ano 2011 Editora Abes Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental Sinopse convido a você a ler o livro Coleta e Transporte de Esgoto Sanitá rio de Milton Tomoyuki Tsutiya e Pedro Além Sobrinho o qual aborda os sistemas de esgotamento sanitário e a concepção dos mesmos 155 MAPA MENTAL A construção de um Mapa Mental lhe auxiliará na organização e compreensão dos conteúdos que foram abordados nesta unidade Já iniciei o nosso Mapa Mental com conceitos centrais que estudamos sobre o sistema de esgo tamento sanitário do tipo separador convencional Agora cabe a você completálo com frases de ligação SISTEMA DE ESGOTAMENTO SANITÁRIO Rede coletora Interceptor Emissário Sifão invertido Estação elevatória Estação de tratamento de esgotos Disposição fnal 156 AGORA É COM VOCÊ 1 Esgoto é a terminologia adotada para caracterizar todos os despejos resultantes dos usos que se fazem da água enquanto que esgoto sanitário é o termo utilizado para definir os despejos líquidos constituídos da somatória dos esgotos domésticos e in dustriais e das águas de infiltração Em relação a este assunto considere as afirmativas que seguem I Esgotos domésticos são aqueles gerados nas cozinhas nas lavanderias e nos ba nheiros das residências II Esgotos industriais são aqueles provenientes das mais diversas atividades das in dústrias com composição variável III Os esgotos podem ser frescos ou sépticos IV Esgotos domésticos são divididos em águas negras e águas cinzas É correto o que se afirma em a Apenas I e II b Apenas II e IV c Apenas I II e III d Apenas II III e IV e I II III e IV 2 Os esgotos domésticos são aqueles gerados nas residências cozinha banheiros e lavanderia sendo constituídos por aproximadamente 9993 de água enquanto o restante é formado por sólidos orgânicos e inorgânicos Sobre as características físicas dos esgotos assinale a alternativa correta a Esgoto séptico tem odor de mofo b Esgoto fresco tem coloração cinzaescura ou preta c Esgoto fresco costuma apresentar turbidez mais baixa d Esgoto industrial tem coloração e odor característicos e Esgoto fresco apresenta temperatura inferior à da água 3 As soluções coletivas de esgotamento sanitário costumam ser projetadas para abranger uma bacia ou subbacia hidrográfica dentro do quadro urbano da cidade podendo ser dos tipos unitário misto ou separador Sabendo disso conceitue e diferencie estes tipos de soluções coletivas 6 Nesta unidade você será introduzidoa ao tratamento dos esgotos Primeiramente você conhecerá a classificação que os processos de tratamento de esgotos recebem e na sequência entrará em contato com as unidades constituintes da ETE com base na classificação do tratamento em preliminar primário secundário e terciário Ao final você conhecerá os padrões de lançamento dos esgotos tratados que vão para o corpo hídrico receptor conforme legislações vigentes Tratamento dos Esgotos Me Rebecca Manesco Paixão Você sabia que uma pessoa gera cerca de 100 a 200 litros de esgoto por dia dependendo da região onde vive e das por ela atividades desempenhadas Com base nisso é de se imaginar o quanto de esgoto é produzido em uma residência em um bairro e até mesmo na cidade em que vivemos O tratamento dos esgotos sanitários é uma questão ambiental social e econômica uma vez que o esgoto não tratado lançado nos corpos hídricos oferece prejuízos para a saúde pública degrada a qualidade ambiental e ainda pode dificultar o atendimento dos usos feitos a jusante da água como no caso do abastecimento humano As estações de tratamento de esgotos ETEs que objetivam a redução da carga poluidora dos esgotos antes do lançamento no corpo hídrico receptor são partes constituintes dos sistemas de es gotamento sanitário Na pesquisa Atlas Esgotos da ANA Agência Nacional de Águas encontramos a seguinte situação No Brasil 43 da população possui esgoto coletado e tratado e 12 utilizamse de fossa séptica solução individual ou seja 55 possuem tratamento considerado adequado 18 têm seu esgoto coletado e não tratado o que pode ser considerado como um aten dimento precário e 27 não possuem coleta nem tratamento isto é sem atendimento por serviço de coleta sanitário BRASIL 2021 online Gostaria que você realizasse uma busca por meio do Atlas Esgoto da qualidade de esgoto do município onde você mora Vamos lá conferir E aí como foi a sua pesquisa Você imaginava que era tão crítica a situação do tratamento dos es gotos no Brasil O que poderia ser feito para sanar tal situação Descreva as suas impressões em seu Diário de Bordo 158 UNICESUMAR DIÁRIO DE BORDO Na presente unidade conheceremos o tratamento de esgotos um dos elementos constituintes do sistema público separador conven cional como vimos anteriormente Mas antes de efetivamente definirmos os processos de tratamento que podem ser adotados nas ETEs é importante destacar que de modo geral um sistema sustentável de tratamento de esgotos deve atender a alguns requi sitos sendo eles CALIJURI CUNHA 2013 Proteção ambiental Proteção à saúde promovendo a remoção dos microrganis mos patógenos Remoção eficiente e menos consumo de energia da carga orgânica por meio de processos que permitam a recuperação de gases combustíveis como metano e hidrogênio Recuperação de nutrientes e de subprodutos nitrogênio amoniacal nitrito nitrato fosfato e enxofre 159 UNIDADE 6 Nas palavras de Calijuri e Cunha 2013 p 455 os sistemas de tratamento de esgoto sanitário são apresentados como um conjunto de unidades interligadas por canalizações nas quais ocorrem operações de separação dos constituintes e processos de conversão de poluentes em produtos inócuos ao ambiente e em matéria particulada a ser separada em operações subsequentes Dessa forma perceba que os processos de tratamento dos esgotos visam a converter os poluentes presentes no esgoto em substâncias inócuas ou que sejam mais facilmente separáveis do meio líqui do De modo geral esses processos são classificados de acordo com o grau de eficiência das unidades BRAGA et al 2005 Tratamento preliminar remoção de sólidos grosseiros gorduras e areia Tratamento primário remoção de sólidos sedimentáveis a partir de decantação flotação digestão e secagem do lodo e sistemas compactos decantação e digestão Tratamento secundário remoção de matéria orgânica e nutrientes a partir de filtração bio lógica lagoas de estabilização processos de lodos ativados e decantação intermediária ou final Tratamento terciário remoção de nutrientes e complexos orgânicos Neste estudo aprofundaremos os nossos conhecimentos sobre cada uma destas etapas de tratamento que são adotadas nas estações de tratamento de esgotos ETEs Mas antes é importante lembráloa de que o nível de tratamento a ser adotado deverá levar em consideração alguns pontos a saber a ca pacidade assimilativa do corpo hídrico receptor a qualidade de água requerida para o uso consuntivo ou não consuntivo e a legislação ambiental vigente As operações e os processos unitários envolvidos no tratamento dos esgotos podem ser divi didos em físicos químicos e biológicos Processos físicos unitários tratamento em que predomina a aplicação de forças físicas tais como gradeamento floculação sedimentação flotação e filtração Processos químicos unitários tratamento com base na adição de produtos químicos eou devido às reações químicas tais como a desinfecção Processos biológicos unitários tratamento que se dá a partir da atividade biológica Fonte adaptado de Braga et al 2005 160 UNICESUMAR O tratamento preliminar é a primeira fase do tratamento dos esgotos sendo exclusivamente de ordem física empregado na remoção de sólidos grosseiros suspensos e fixos principalmente areias almejando a proteção das próximas unidades constitutivas da ETE e também dos corpos hídricos receptores Normalmente utilizamse grades grossas médias e finas capazes de impedir a passagem dos sólidos grosseiros desarenadores caixas de areia para a retenção de areia a partir da sedimentação e em alguns casos também são utilizados tanques de flutuação para a retirada de óleos e graxas Conheça neste vídeo o funcionamento detalhado de uma estação de esgoto Para acessar use seu leitor de QR Code Vimos anteriormente que a composição do esgoto que chega à ETE é variável conforme os hábitos e a educação ambiental da população E assim normalmente no tratamento preliminar as grades retêm algumas substâncias e alguns objetos indevidamente lançados nos vasos sani tários ou na rede de esgotos como absorventes preservativos estopas tecidos e muitos outros Uma unidade de medição da vazão também costuma ser uti lizada nesta fase do tratamento a qual é constituída por uma ca lha de dimensões padronizadas como a calha Parshall A Figura 1 apresenta um típico fluxograma de tratamento preliminar Grade Desarenador Medidor de vazão Fase líquida Fase sólida Figura 1 Fluxograma típico de tratamento preliminar Fonte Von Sperling 1996 p 182 Descrição da Imagem Na figura temos um fluxograma típico de trata mento preliminar constituído de grade para retenção da fase sólida de sarenador e medidor de vazão 161 UNIDADE 6 É importante destacar que o material removido sólidos grosseiros e areia desta fase é geralmen te higienizado e encaminhado para aterro Na sequência do tratamento preliminar há o tratamento primário com o objetivo de re mover sólidos em suspensão sedimentáveis bem como os sólidos flutuantes em uma unidade de sedimentação Isto significa que a função desta etapa é a de clarificação do esgoto Dessa forma vagarosamente os esgotos fluem por decantadores primários permitindo a gradual sedimentação dos sólidos em suspensão que têm mais densidade em relação ao líquido circundante Decantador primário Figura 2 Esquema de um decantador primário circular Fonte Von Sperling 1996 p 184 no fundo formando assim o lodo primário bruto Esses tanques de decantação podem ser circulares Figura 2 ou retangulares De acordo com Von Sperling 1996 nas ETEs o lodo primário bruto é retirado a partir de uma única tubulação em tanques de pequenas dimen sões ou ainda por meio de raspadores mecânicos e de bombas no caso de tanques de dimensões maiores Para os materiais flutuantes isto é aque les que apresentam menos densidade do que a do líquido circundante tais como graxas e óleos são coletados e removidos na superfície dos decanta dores para posterior tratamento Descrição da Imagem na figura temos o esquema de um decantador primário no formato circular Há flechas indi cativas da entrada e da saída do esgoto 162 UNICESUMAR Falando sobre o tratamento secundário nesta fase de acordo com Von Sperling 1996 a maté ria orgânica que se apresenta na forma dissolvida DBO solúvel e em suspensão DBO suspensa ou particulada será removida a partir de reações bioquímicas promovidas por microrganismos como bactérias fungos e protozoários CALI JURI CUNHA 2013 É importante recordáloa de que a DBO so lúvel não é removida nos processos físicos como o de sedimentação que ocorre no tratamento primário já a DBO suspensa é em grande par te removida no tratamento primário porém os sólidos de decantabilidade mais lenta persistem no líquido Nesse sentido podemos dizer que o trata mento secundário viabiliza a decomposição de carboidratos proteínas e lipídios em compostos mais simples tais como gás carbônico amônia metano sulfeto de hidrogênio e outros MEN DONÇA MENDONÇA 2017 No caso dos processos aeróbios a matéria orgânica é conver tida em dióxido de carbono e água o nitrogênio amoniacal é convertido em nitrito e nitrato por meio da nitrificação e o sulfeto é convertido em sulfato No caso dos processos anaeróbios a matéria orgânica é convertida em metano e dióxido de carbono enquanto que o sulfato é convertido no íon bissulfeto que permanece em solução e em sulfeto de hidrogênio CALIJURI CUNHA 2013 No nível secundário existe grande variedade de tratamentos que podem ser adotados sendo os mais comuns lagoas de estabilização lodos ati vados sistemas aeróbios com biofilmes sistemas anaeróbios e disposição sobre o solo Lembrando que tais sistemas sempre incluem unidades de tra tamento preliminares podendo ou não englobar uma unidade de tratamento primário 163 UNIDADE 6 Os quadros a seguir sintetizam os principais sistemas de tratamento de esgotos lagoas de estabilização lodos ativados sistemas aeróbios com biofilmes sistemas anaeróbios e disposição no solo Lagoas de estabilização consistem em unidades cuja construção baseiase em suma na movimen tação de terra de escavação e no preparo de taludes voltandose para o tratamento de esgotos em nível secundário Lagoas de estabilização Lagoa facultativa Apresenta construção simples baseada no movimento de terra de escavação e preparação dos taludes O tratamento do esgoto ocorre a partir de fenômenos naturais de forma que o esgoto afluente entra em uma extremidade da lagoa e o efluente sai na extremidade oposta Normalmente o período de detenção é superior a 20 dias ao longo deste período a DBO suspensa tende a sedimentar sendo estabilizada anaerobiamente por bactérias presentes no fundo da lagoa enquanto que a DBO solúvel e finamente particulada é estabilizada aerobia mente por bactérias dispersas no meio líquido cujo oxigênio requerido pelas bactérias aeróbias é fornecido pelas algas por meio da fotossíntese Devido a este fato lagoas facultativas devem ser instaladas em locais com muita incidên cia solar e baixa nebulosidade Lagoa anaeróbia Lagoa facultativa É um tipo de sistema constituído de lagoa anaeróbia e em seguida de lagoa fa cultativa Neste caso o esgoto bruto entra em uma lagoa profunda e de menor dimensão predominando condições anaeróbias Em torno de 50 da DBO é estabilizada nesta primeira lagoa enquanto que a DBO remanescente no esgoto segue para ser removida na lagoa facultativa situada a jusante Uma vez que a lagoa facultativa recebe apenas de 40 a 50 da carga do esgoto bruto ela tem pequenas dimensões ocupando uma área bem menor do que aquela exigida por uma única lagoa facultativa Lagoa aerada facultativa É um sistema predominantemente aeróbio de dimensão reduzida Os mecanismos de remoção da DBO são similares aos de uma lagoa faculta tiva com a diferença que neste caso o oxigênio é fornecido por aeradores mecânicos permitindo mais introdução de oxigênio possibilitando assim que a decomposição da matéria orgânica ocorra mais rapidamente Neste caso a energia introduzida pelos aeradores é suficiente apenas para a oxigenação mas não para manter os sólidos em suspensão na massa líquida por isso a parte dos sólidos do esgoto e da biomassa que sedimenta é decomposta anae robiamente no fundo Lagoa aerada de mistura completa Lagoa de decantação A lagoa aerada de mistura completa permite aumentar o nível de aeração garantindo além da oxigenação que os sólidos sejam mantidos em suspensão no meio líquido Dessa forma há mais concentração de bactérias dispersas no meio líquido o que aumenta a eficiência de remoção da DBO e permite que a la goa tenha volume inferior ao de uma lagoa aerada facultativa No entanto como a biomassa permanece em suspensão em todo o volume da lagoa ela deve ser removida antes do lançamento nos corpos dágua por isso a necessidade de uma lagoa de decantação a jusante possibilitando que a biomassa sedimente O tempo de detenção nesta última lagoa é curto em torno de dois dias Quadro 1 Descrição resumida das lagoas de estabilização Fonte adaptado de Von Sperling 1996 p 175176 Lodos ativados são unidades menores do que as lagoas de estabilização mas com elevada concentração de biomassa em suspensão no meio liquido cujos sólidos são recirculados do fundo da unidade de decantação para a unidade de aeração O Quadro 2 apresenta a descrição dos lodos ativados 164 UNICESUMAR Lodos ativados Lodos ativados Sistema convencional O sistema de lodos ativados convencional é constituído por um decantador primário seguido de um reator e de um decantador secundário No reator a concentração de biomassa é elevada devido à recirculação dos sólidos bactérias sedimentados no fundo do decantador secundário promovendo alta eficiência na remoção de DBO O lodo permanece no sistema de quatro a dez dias no entanto é importante destacar que precisa a remoção de uma quantidade de lodo bactérias equivalente àquela que é produzida necessitando posteriormente de uma estabilização na etapa de tratamento do lodo O fornecimento de oxigênio é feito por meio de aeradores mecânicos ou por ar difuso Há a montante do reator uma unidade de decantação primária capaz de remover os sólidos sedimentáveis do esgoto bruto Lodos ativados por aeração prolongada O sistema de lodos ativados por aeração prolongada é constituído por um reator seguido de um decantador secundário É similar ao sistema de lodos ativados convencional com a diferença de que a biomassa permanece mais tempo no sistema normalmente de 20 a 30 dias Logo há menos DBO disponível para as bactérias o que as fazem utilizar a matéria orgânica do próprio material celular para a sua própria manutenção assim o lodo biológico excedente retirado já sai estabilizado Normalmente o sistema não inclui unidade de decantação primária evitando a necessidade de estabilização do lodo primário Lodos ativados de fluxo intermitente Os sistemas descritos anteriormente são de fluxo contínuo com relação ao esgoto No caso da operação em fluxo intermitente em um único tanque incorporamse todas as unidades todos os processos e operações do tratamento convencional decantação primária oxidação biológica e decantação secundária Assim em fases distintas no reator ocorrem as etapas de reação aeradores ligados e de sedimentação aeradores desligados Quando os aeradores estão desligados os sólidos sedimentam e o sobrenadante é retirado Ao religar os aeradores os sólidos sedimentados retornam à massa líquida dispensando as elevatórias de recirculação Quadro 2 Descrição resumida dos lodos ativados Fonte adaptado de Von Sperling 1996 p 175176 No caso dos sistemas aeróbios com biofilmes o processo é um pouco diferente daquele descrito no Quadro 2 ou seja a biomassa cresce aderida a um meio suporte Veja o Quadro 3 Sistemas aeróbios com biofilmes Filtro biológico de baixa carga O sistema é constituído por unidade de decantação primária ou fossa séptica filtro biológico e decantador secundário O filtro biológico é um leito de material grosseiro como pedras ripas ou material plástico em que os esgotos são aplicados sob a forma de gotas ou jatos A DBO é estabilizada aerobiamente por bactérias que crescem aderidas ao meio suporte O esgoto é aplicado na superfície do tanque por meio de distribuidores rotativos O líquido percola pelo tanque saindo pelo fundo enquanto que a matéria orgânica fica retida pelas bactérias os espaços livres são vazios permitindo a circulação de ar No sistema de baixa carga há baixa disponibilidade de DBO para as bactérias o que faz com que as mesmas sofram uma autodigestão saindo estabilizadas do sistema O sistema necessita de decantação primária e as placas de bactérias que se despregam das pedras são removidas no decantador secundário 165 UNIDADE 6 Sistemas aeróbios com biofilmes Filtro de alta carga Similar ao filtro de baixa carga com a diferença de que a carga de DBO aplicada é maior O lodo biológico excedente necessita na etapa de tratamento do lodo de estabilização O efluente do decantador secundário é recirculado para o filtro de forma a diluir o afluente e garantir uma carga hidráulica homogênea Biodisco O sistema é constituído de decantador primário ou fossa séptica biodisco e decantador secundário Biodiscos não são filtros biológicos no entanto apresentam a similaridade de que a biomassa cresce aderida a um meio suporte Neste caso o processo consiste em uma série de discos espaçados entre si e montados em um eixo horizontal Os discos giram ora expondo a superfície ao líquido ora ao ar Quando em funcionamento os microrganismos presentes no esgoto aderemse às superfícies rotativas e ali crescem até que toda a superfície esteja coberta por uma fina camada biológica Quando essa camada atinge uma espessura excessiva ela se desgarra dos discos de modo que os organismos se mantêm em suspensão no meio líquido aumentando a eficiência do sistema Decantadores secundários são necessários neste tipo de sistema com vistas a remover os organismos em suspensão Quadro 3 Descrição resumida das lagoas de estabilização Fonte adaptado de Von Sperling 1996 p 175176 No Quadro 4 descrevemse os processos de reator anaeróbio de manta de lodo também conhecido como reator anaeróbio de fluxo ascendente RAFA ou UASB e o sistema de fossa séptica seguido de filtro anaeróbio Sistemas anaeróbios Reator anaeróbio de manta de lodo Neste caso a biomassa cresce dispersa no meio tal que a concentração de biomassa em seu interior costuma ser bastante elevada A DBO é estabilizada anaerobiamente por bactérias dispersas no reator O fluxo do líquido é ascendente a parte superior do reator é dividida nas zonas de sedimentação e de coleta de gás A zona de sedimentação permite a saída do efluente clarificado e o retorno dos sólidos biomassa ao sistema aumentando a sua concentração no reator Não há necessidade de decantação primária A produção de lodo é baixa e esse já sai estabilizado podendo ser simplesmente desidratado em leitos de secagem Fossa séptica Filtro anaeróbio Sistemas de fossas sépticas seguidas de filtros anaeróbios costumam ser adotados em comunidades de pequeno porte A fossa séptica normalmente do tipo tanque Imhoff remove a maior parte dos sólidos em suspensão dos esgotos os quais sedimentam e sofrem o processo de digestão anaeróbia ao fundo do tanque Na sequência a matéria orgânica efluente da fossa séptica segue para o filtro anaeróbio Lá a DBO é estabilizada anaerobiamente por bactérias aderidas a um meio suporte no reator como pedras O tanque é submerso e o fluxo é ascendente O sistema requer decantação primária A produção de lodo é baixa e ele já sai estabilizado Quadro 4 Descrição resumida dos sistemas anaeróbios Fonte adaptado de Von Sperling 1996 p 175176 166 UNICESUMAR Para finalizar no Quadro 5 veremos sobre a disposição dos efluentes no solo Esta aplicação pode ser con siderada uma forma de disposição final ou de tratamento em nível primário secundário ou terciário ou ambos Segundo Von Sperling 1996 os esgotos aplicados no solo conduzem à recarga do lençol subterrâneo eou evapotranspiração Além disso o esgoto é capaz de suprir as necessidades nutricionais das plantas Disposição no solo Infiltração lenta Os esgotos são aplicados no solo fornecendo água e nutrientes necessários para o crescimento das plantas Parte do líquido é evaporada parte percola no solo e a maior parte é absorvida pelas plantas As taxas de aplicação no terreno são baixas por isto o sistema requer maior área superficial por unidade de esgoto tratado A infiltração lenta normalmente é adotada após o esgoto passar pelo decantador primário ou fossa séptica Infiltração rápida Os esgotos são dispostos em bacias rasas construídas em terras rasas e sem revestimento O líquido passa pelo fundo poroso e percola pelo solo em direção à água subterrânea A perda por evaporação é menor devido às maiores taxas de aplicação que ocorrem de modo intermitente proporcionando um período de descanso para o solo A infiltração rápida também costuma ser adotada após o esgoto passar pelo decantador primário ou fossa séptica Infiltração subsuperficial O esgoto prétratado é aplicado abaixo do nível do solo cujos locais de infiltração são preenchidos com um meio poroso onde ocorre o tratamento complementar do esgoto Ao final os esgotos tratados se juntam à água subterrânea local fluindo com a mesma Escoamento superficial Os esgotos são distribuídos na parte superior de terrenos com certa declividade e escoam através desses terrenos até serem coletados por valas na parte inferior Normalmente os terrenos utilizados apresentam baixa permeabilidade de modo que a percolação pelo solo é baixa com a maior parte do líquido escoando superficialmente A aplicação é intermitente Quadro 5 Descrição resumida das lagoas de estabilização Fonte adaptado de Von Sperling 1996 p 175176 Sobre os quadros que você acaba de ver segundo Calijuri e Cunha 2013 é pouco provável que um único reator biológico seja capaz de remover a quantidade desejável de matéria carbonácea nitrogênio e fósforo Logo é importante destacar que de modo geral os sistemas de tratamento de esgoto são compostos por vários reatores biológicos que desempenham funções específicas Além disso no tratamento dos esgotos a nível secundário são geradas biomassas na forma de lodo biológico tal que em alguns sistemas esse lodo é separado em decantadores secundários e retorna ao reator Em outros casos o lodo é removido e submetido a tratamento complementar para acondicio namento e destinação final ambientalmente adequada CALIJURI CUNHA 2013 A Figura 3 ilustra o tratamento de esgotos adotado pelas ETEs da Sabesp Companhia de Saneamento Básico do Estado de São Paulo constituído de tratamento preliminar grades e caixa de areia tratamen to primário decantador primário e tratamento secundário lodos ativados e decantador secundário 167 UNIDADE 6 Cidade Grades Decantadores secundários Decantadores primários Caixas de areia Lodo Lodo Água de reuso Figura 3 Esquema ilustrativo do tratamento de esgotos adotado pela Sabesp Fonte Sabesp 2021a online Descrição da Imagem a figura é um esquema ilustrativo do tratamento de esgotos adotado pela Sabesp Primeira mente o esgoto passa pelo gradeamento vai para caixas de areia e segue para decantadores primários Dos decanta dores primários a fase líquida segue para decantadores secundários e na sequência ao tratamento biológico A fase líquida resultante segue dois caminhos ou é reutilizada ou é despejada no corpo hídrico receptor Assista ao vídeo Estação de Tratamento de Esgoto Como Funcio na no link httpswwwyoutubecomwatchvf61JxBM8wrYfeatu reyoutube para ficar por dentro do funcionamento de uma ETE Para acessar use seu leitor de QR Code 168 UNICESUMAR Para finalizarmos o tratamento dos esgotos em alguns casos o tratamento secundário é suficiente para atingir os padrões de lançamento permitindo a disposição final do esgoto nos corpos hídricos re ceptores No entanto pode acontecer de o efluente tratado conter ainda macronutrientes como o fós foro e o nitrogênio necessitando assim passar por um tratamento adicional o tratamento terciário Normalmente o tratamento terciário é empre gado quando se deseja o efluente final com elevado grau de polimento com valores muito baixos de DBO e de sólidos suspensos MENDONÇA MEN DONÇA 2017 Pensando em termos industriais este tratamento é empregado com vistas à reutiliza ção da água no próprio processo industrial ou ainda para a lavagem dos pátios por exemplo Alguns dos principais processos utilizados em nível terciário são BRASIL 2015 Remoção de sólidos dissolvidos osmose re versa troca iônica eletrodiálise e evaporação Remoção de sólidos suspensos filtração ter ciária em meio poroso clarificação filtração adsortiva e filtração com membranas Remoção de compostos orgânicos ozoniza ção processos oxidativos avançados POAs adsorção em carvão ativado volatilização e arraste com gás Remoção de patógenos lagoas de maturação desinfecção por cloração dióxido de cloro cloraminas permanganato de potássio ozo nização e radiação UV Remoção de nutrientes processos específicos de remoção de nutriente sendo eles bioló gicos nitrificaçãodesnitrificaçãodesfosfa tação e químicos precipitação química do fósforo Como a presente unidade voltase apenas para o tratamento de esgotos adotado nas ETEs dos siste mas de esgotamento sanitário não abordaremos a questão do tratamento terciário para fins de reuti lização de água nas indústrias Até o momento estudamos o tratamento da fase líquida dos esgotos mas não poderíamos deixar de abordar o tratamento dos subprodutos sólidos os quais por sua vez são gerados nas unidades de tratamento de esgotos Ao longo da leitura vimos que as ETEs ge ram alguns subprodutos como material gradeado areia escuma lodo primário e secundário Dentre eles os lodos são os subprodutos mais represen tativos em termos de volume e de importância Em alguns casos eles já saem estabilizados en quanto que em outros os mesmos necessitam passar por certo tipo de tratamento É importante lembráloa que de acordo com a NBR 12209 ABNT 2011 o lodo estabilizado é aquele que não está sujeito à putrefação Segundo Júnior 2020 nas ETEs os processos de tratamento do lodo podem ser divididos em Processo que visa a melhorar a estabilidade biológica e mecânica do lodo a partir do condicionamento com a adição de floculan tes polieletrólitos e correção de pH Processo mecânico para a redução do teor de água livre a partir de adensamento e flotação Processo que visa a aumentar o teor de sóli dos a partir da secagem natural com leitos e lagoas de secagem ou por processos me cânicos como a filtração e a centrifugação Processo térmico para o condicionamento térmico a exemplo dos processos Porteous e Zimmermann e a incineração Processos de aplicação do lodo como insu mo agrícola a exemplo da compostagem e da desinfecção com cal 169 UNIDADE 6 Em suma podemos dizer que o adensamento visa a remover a umidade a estabilização visa a remover a matéria orgânica o condicionamento intenta preparar para a desidratação a desidratação objetiva remover a umidade Confira o Quadro 6 o qual apresenta as etapas no tratamento do lodo frequentemente requeridas por cada um dos sistemas de tratamento de esgotos estudados anteriormente Sistemas de tratamento Frequência de remoção Processamento usual do lodo Adensamento Digestão Desidratação Disposição final Tratamento primário Variável a X X X X Lagoa facultativa 20 anos X Lagoa anaeróbia Lagoa facultativa 10 anos X Lagoa aerada facultativa 10 anos X Lagoa aerada com mistura completa Lagoa de decantação 5 anos X Lodos ativados convencional contínua X X X X Lodos ativados aeração prolongada contínua X X X Lodos ativados fluxo intermitente contínua X X X Filtro biológico baixa carga contínua X X X Filtro biológico alta carga contínua X X X X Biodiscos contínua X X X Reator anaeróbio de manta de lodo Meses X X Fossa séptica Filtro anaeróbio Meses X X Infiltração lenta Infiltração rápida Infiltração subsuperficial Escoamento superficial aRemoção algumas vezes por dia em decantadores primários convencionais e uma vez a cada 612 meses em fossas sépticas Quadro 6 Processamento do lodo nos principais sistemas de tratamento de esgotos Fonte Von Sperling 1996 p 209 170 UNICESUMAR Lembrase que na Figura 3 vimos um esquema ilustrativo do tratamento dos esgotos que é adotado pela Sabesp Então quanto ao tratamento adotado para a fração sólida o lodo a Figura 4 ilustra as etapas ado tadas pela Sabesp a saber 4 adensadores 5 flotadores 6 digestadores 7 filtrosprensa 8 esteira 9 tortas para aterro sanitário Figura 4 Esquema ilustrativo do tratamento do lodo tratamento este adotado pela Sabesp Fonte Sabesp 2021b Descrição da Imagem a figura mostra um esquema ilustrativo do tra tamento do lodo adotado pela Sabesp O lodo segue a seguinte ordem adensadores flotadores digestadores filtros prensa esteira e tortas para aterro sanitário Agora que você conhece todas as opções de tratamento dos esgotos acredito que deve estar se perguntando mas qual será a melhor al ternativa Como escolher o tratamento mais adequado para o esgoto gerado por minha cidade Nas palavras de Von Sperling 1996 p 211 a decisão quanto ao processo a ser adotado para o tratamento das fases líquida e sólida deve ser derivada fundamentalmente de um balancea mento entre critérios técnicos e econômicos com a apreciação dos méritos quantitativos e qualitativos de cada alternativa Os critérios técnicos dizem respeito à definição do grau e do nível de tratamento a serem atingidos enquanto que os critérios econômicos definem a alternativa de menor custo dentre aquelas tecnicamente viáveis e que apresentem desempenho equivalente 171 UNIDADE 6 O Quadro 7 apresenta os fatores que devem ser considerados quando da seleção e avaliação das operações e dos processos unitários no tratamento dos esgotos Condição Fator Aplicabilidade do processo É avaliada com base na experiência passada dados publicados dados de estações em operações e de estaçõespiloto Vazão aplicável O processo deve ser adequado à faixa de vazão esperada Variação de vazão aceitável As operações e os processos devem ser projetados para operar em uma ampla faixa de vazões Normalmente a eficiência é obtida com vazão constante E caso a variação de vazão seja muito grande pode ser necessária uma equalização da vazão Características do afluente As características do afluente afetam os tipos de processo a serem utilizados ex químicos ou biológicos e os requisitos para a sua adequada operação Constituintes inibidores ou refratários Quais dos constituintes presentes nos esgotos podem ser inibidores ou tóxicos e em que condições Quais constituintes não são afetados durante o tratamento Aspectos climáticos A temperatura afeta a taxa de reação da maioria dos processos químicos e biológicos Pode também afetar a operação física das unidades Elevadas temperaturas podem acelerar a geração de odor Cinética do processo e hidráulica do reator O dimensionamento do reator se baseia na cinética das reações Normalmente os dados de cinética são obtidos pela experiência pela literatura ou pelos estudospiloto Desempenho O desempenho normalmente é medido em termos de qualidade do efluente a qual deve ser consistente com os requisitos eou padrões de lançamento Subprodutos do tratamento Os tipos e a qualidade dos subprodutos sólidos líquidos e gasosos devem ser conhecidos ou estimados Limitações no tratamento do lodo Há limitações que poderiam tornar o tratamento do lodo caro ou inexequível Qual a influência na fase líquida das cargas recirculadas do tratamento do lodo A seleção da forma de processamento do lodo deve ser feita em paralelo com a seleção dos processos de tratamento da fase líquida Limitações ambientais Fatores ambientais como ventos e a proximidade a áreas residenciais podem restringir o uso de certos processos principalmente quando os mesmos liberam odores Ruídos e tráfego também podem afetar a seleção do local da estação Requisitos de produtos químicos Que recursos e quantidades devem ser garantidos para a satisfatória operação da unidade por longo período de tempo Requisitos energéticos Os requisitos energéticos bem como os prováveis custos futuros devem ser estimados caso se deseje projetar sistemas economicamente viáveis Requisitos de outros recursos Que recursos adicionais são necessários para garantir as satisfatórias implantação e operação do sistema Requisitos de pessoal Quantas pessoas e qual o nível de capacitação exigido para operar o sistema Os elementos na capacitação desejada são facilmente encontrados Qual o nível de treinamento necessário Requisitos de operação e manutenção Quais os requisitos especiais de operação que devem ser satisfeitos Quantas peças e equipamentos reservas são necessários e qual a sua disponibilidade e o seu custo 172 UNICESUMAR Condição Fator Processos auxiliares requeridos Quais são os processos auxiliares de suporte necessários Como eles afetam a qualidade do efluente principalmente quando se tornam inoperantes Confiabilidade Qual é a confiabilidade da operação e do processo em consideração A unidade pode apresentar problemas frequentes O processo resiste a cargas de choque periódicas Em caso positivo como é afetada a qualidade do efluente Complexidade Qual é a complexidade do processo em operação rotineira e em operação emergencial com cargas de choque Qual o nível de treinamento que o operador deve ter para operar o processo Compatibilidade A operação ou o processo unitário pode ser usado satisfatoriamente com as unidades existentes A expansão da estação pode ser feita facilmente Disponibilidade de área Há espaço disponível para acomodar não apenas as unidades previstas no momento mas também as possíveis expansões futuras Foi alocada uma área de transição suficiente para minimizar impactos ambientais estéticos na vizinhança Quadro 7 Fatores de importância a serem considerados ao selecionar e avaliar operações e processos unitários Fonte adaptado de Metcalf Eddy 2003 e Von Sperling 1996 Em suma os estudos preliminares de projeto de ETE devem englobar alguns elementos fundamentais como a caracterização quantitativa e qualitativa dos esgotos afluentes à ETE os requisitos de quali dade do efluente e nível de tratamento desejado estudos populacionais determinação do período de projeto e das etapas de implantação estudo técnico das alternativas de projeto passíveis de aplicação na situação em análise prédimensionamento das alternativas mais promissoras avaliação econômica das alternativas prédimensionadas e seleção da alternativa a ser adotada com base em análises téc nicas e econômicas E não se esqueça a NBR 12209 ABNT 2011 fixa as condições exigíveis para a elaboração do projeto hidráulicosanitário das ETEs 173 UNIDADE 6 Agora que sabemos que o processo de tratamento dos esgotos deverá ser adotado levando em consideração critérios técnicos e econômicos de modo a atender aos padrões de lançamen to do efluente tratado de acordo com a Resolução Conama nº 3572005 alterada e complementada pela Resolução Conama nº 4302011 O quadro a seguir sumariza o Art 21 da resolução de 2011 o qual estabelece que os efluentes oriundos de sistemas de trata mento de esgotos sanitários poderão ser lançados diretamente no corpo hídrico receptor desde que atendam aos parâmetros elencados Parâmetro Valor Máximo Permissível VMP pH Entre 5 e 9 Temperatura ºC Inferior a 40 ºC sendo que a variação de temperatura do corpo receptor não deverá exceder a 3 ºC no limite da zona de mistura Materiais sedimentáveis sólidos sedimentáveis Até 1 mLL em teste de uma hora em cone Imhoff Caso o lançamento seja em lagos e lagoas e a velocidade de circulação seja praticamente nula os materiais sedimentáveis deverão estar virtualmente ausentes Demanda bioquímica de oxigênio DBO5 Máximo de 120 mgL sendo que este limite só poderá ser ultrapassado caso o efluente do sistema de tratamento tenha eficiência de remoção mínima de 60 de DBO ou ainda mediante o estudo de autodepuração do corpo hídrico que comprove atendimento às metas do enquadramento do corpo hídrico receptor Substâncias solúveis em hexano óleos e graxas Até 100 mgL Materiais flutuantes Ausentes Quadro 8 Condições de lançamento de efluentes Fonte adaptado de Brasil 2011 online Os esgotos como vimos anteriormente têm em sua composi ção sólidos em suspensão sólidos flutuantes organismos pato gênicos nutrientes e outras substâncias que quando lançadas no corpo hídrico receptor sem tratamento ou com tratamento inadequado podem acarretar diversos problemas ambientais conforme apresentado no quadro a seguir 174 UNICESUMAR Poluentes Parâmetros de caracterização Tipos de efluentes Efeitosconsequências Sólidos em suspensão Sólidos totais em suspensão Domésticos e industriais Problemas estéticos Depósitos de lodo Adsorção de poluentes Proteção de patógenos Sólidos flutuantes Óleos e graxas Domésticos e industriais Problemas estéticos Matéria orgânica biodegradável Demanda bioquímica de oxigênio DBO Domésticos e industriais Consumo de oxigênio Mortandade de peixes Condições sépticas Organismos patogênicos Coliformes Domésticos e industriais Doenças relacionadas com as águas Nutrientes Nitrogênio e Fósforo Domésticos e industriais Crescimento excessivo de algas Toxicidade aos peixes Doenças em recémnascidos meta hemoglobinemia Compostos não biodegradáveis Pesticidas e detergentes entre outros Industriais e agrícolas Toxicidade Espumas Redução de transferência de oxigênio Não biodegradabilidade Maus odores Metais pesados Elementos específicos como arsênio cádmio cromo mercúrio zinco etc Industriais Toxicidade Inibição do tratamento biológico dos esgotos Problemas de disposição do lodo na agricultura Contaminação da água subterrânea Sólidos inorgânicos dissolvidos Sólidos dissolvidos totais e condutividade elétrica Reutilizados Salinidade excessiva Toxicidade às plantas Problemas de permeabilidade do solo Quadro 9 Efeitos do lançamento do esgoto no ambiente Fonte adaptado de Brasil 2015 p 175 Quer saber mais sobre os impactos do lançamento dos esgotos nos corpos hídricos receptores e o fenômeno de autodepuração Ouça o podcast e fique por dentro 175 UNIDADE 6 Note que a disposição final adequada dos esgotos é muito importante não somente em termos ambientais mas também em termos econômicos e sanitários No aspecto ambiental como vimos os esgotos podem prejudicar a qualidade da água e a vida aquática além de conferir cor gosto e coloração desagradáveis à água Já nos aspectos econômicos e sanitários a destinação correta dos esgotos promove a saúde pública reduzindo a mortalidade e diminuindo despesas com tratamento de doenças além de diminuir os custos com o tratamento de água para fins de abastecimento público uma vez que a água coletada de mais qualidade como vimos anteriormente requererá menor nível de tratamento Também o lançamento de esgotos sem tratamento nos corpos dágua é considerado crime ambien tal A lei brasileira nº 96051998 que dispõe sobre as sanções penais e administrativas derivadas de condutas lesivas ao meio ambiente cita em seu Art 33 Provocar pela emissão de efluentes ou carreamento de materiais o perecimento de espécimes da fauna aquática existentes em rios lagos açudes lagoas baías ou águas jurisdicionais brasileiras Pena detenção de um a três anos ou multa ou ambas cumulativamente BRASIL 1998 online Para finalizarmos a presente unidade de acordo com Collischonn e Tassi 2008 os aspectos fun damentais da qualidade da água são normalmente apresentados em termos da concentração das substâncias presentes no meio A autodepuração é um fenôme no através da qual o curso dágua se recupera por meio de mecanismos puramente naturais VON SPER LING 1996 p 92 Isto significa que por meio do fenômeno promovese o restabelecimento do equilíbrio aquático do meio a partir de me canismos essencialmente naturais após a introdução de determinado poluente No entanto é importante lembrar que podem haver casos cuja concentração do poluente é tão ele vada que cause degradação ao meio de modo que esse meio não seja ca paz de se recuperar naturalmente Neste sentido além do conhecimento dos padrões de lançamento dos efluentes no corpo hídrico receptor também é importante sabermos definir qual será a concentração final de determinada subs tância ao ser lançada nesse corpo hídrico 176 UNICESUMAR Admitindo a mistura rápida e completa das águas eu rio com vazão QR e concentração CR recebe a entrada de um afluente com vazão QA e com concentração CA temos que a concentração final será dada por CF QRCR QACA QR QA 1 O1 EXEMPLO uma cidade com 150000 habitantes lança o seu esgoto em natureza em determinado rio na vazão de 05 m³s e concentração de 5 mgL de DBO Sabendo disso determine a concentração final no rio a justo da entrada de esgoto considerando a mistura completa e sabendo que a vazão do rio é de 15 m³s com concentração de 01 mgL de DBO Para determinar a concentração final de DBO no rio utilizaremos a equação anterior CF 1501 055 15 05 15 25 155 4 155 026 mgL Logo a concentração final de DBO no rio será de 026 mgL Por definição a mistura de uma substância com a água deve ser imediata pois frequentemente essa turbulência depende de velocidade e da quantidade de obstáculos e curvas Dessa forma uma estimativa para o lançamento lateral em um rio pode ser obtida por meio da equação 2 Lm 852U B² H 2 Em que Lm Distância a partir do ponto de lançamento em que se pode considerar que a mistura é completa m B Largura média do rio m H Profundidade média do rio m U Velocidade da água ms O2 EXEMPLO um esgoto é lançado diretamente em um rio com vazão de 15 m³s e largura média de 6 m cuja velocidade da água é de 03 ms e a profundidade média é de 04 m Sabendo disso determine a distância percorrida até que o esgoto possa ser considerado completamente misturado à água do rio Utilizando a equação 2 podemos determinar a distância a jusante do lançamento onde a mistura pode ser considerada completa Lm 85203 6² 04 85203 36 04 8520390 23004 m Logo a distância é de 23004 m Especificamente falando da situação brasileira a ANA mediu o impacto do lançamento dos esgotos nos corpos dágua cujos rios de sua base geográfica foram avaliados por meio de modelagem e identificadas as concentrações resultantes de DBO conforme apresentado na Figura 5 1656930 km 25760 km 27040 km 83450 km Até 3mgL Entre 3 e 5 mgL Entre 5 e 10 mgL Acima de 10 mgL Extensões desconsiderando rios intermitentes Descrição da Imagem a figura ilustra a extensão dos rios brasileiros comprometidos por DBO de acordo com os limites das classes de enquadramento Notase um rio na cor azul rodeado de vegetação e ao longo do seu caminho conforme o rio se aproxima da cidade a coloração dele passa de verde para amarelo e de amarelo para vermelho mediante o aumento do despejo de esgoto A conclusão foi a seguinte mais de 110 mil km de trechos de rios brasileiros estão com a qualidade da água comprometida em função do excesso de carga orgânica lançada Título Introdução à qualidade das águas e ao tratamento de esgotos Autor Marcos Von Sperling Ano 2011 Editora UFMG Sinopse convido você a ler o livro Introdução à qualidade das águas e ao tratamento de esgotos de Marcos Von Sperling que é referência brasi leira sobreo assunto Leia em especial o capítulo 4 Níveis processos e sistemas de tratamento que aborda o tratamento preliminar primário e secundário dos esgotos Na presente unidade tivemos a oportunidade de aprofundarmos os nossos conhecimentos no que diz respeito ao tratamento dos esgotos fenômeno que ocorre na ETE de um sistema de esgotamen to sanitário Você como futuroa enge nheiroa civil poderá trabalhar diretamente no projeto de cons trução de uma ETE e de suas unidades constituintes atuando na solução de toda problemática que o despejo inadequado dos es gotos pode causar tanto ao meio ambiente quanto à saúde da po pulação 179 UNIDADE 6 180 MAPA MENTAL A construção de um Mapa Mental lhe auxiliará na organização e compreensão dos conteúdos que foram abordados nesta unidade Já iniciei o nosso Mapa Mental colocando nele conceitos centrais sobre o tratamento dos esgotos Agora cabe a você completálo com frases de ligação TRATAMENTO DE ESGOTOS Tratamento preliminar Tratamento primário Tratamento secundário Sistemas aeróbios com biofilmes Disposição sobre o solo Sistemas anaeróbios Lagoas de estabilização Lodos ativados 181 AGORA É COM VOCÊ 1 O tratamento dos esgotos sanitários é adotado nas estações de tratamento de esgotos ETEs com o objetivo de reduzir a carga poluidora dos mesmos para que possam ser despejados no corpo hídrico receptor Sobre esse tratamento leia as afirmativas que seguem I No tratamento preliminar predominam mecanismos de ordem física II Um dos subprodutos resultantes do tratamento primário dos esgotos é o lodo primário bruto III No tratamento dos esgotos em nível secundário os mecanismos adotados são essencialmente biológicos IV Os processos de tratamento secundário visam a acelerar os mecanismos de degra dação que naturalmente ocorrem nos corpos receptores É correto o que se afirma em a Apenas I e II b Apenas I e III c Apenas II e III d Apenas I II e IV e I II III e IV 2 Lagoas de estabilização são processos biológicos de tratamento de esgotos em nível secundário Sobre as lagoas de estabilização leia as afirmativas que se seguem e assi nale V para Verdadeiro e F para Falso A estabilização da matéria orgânica ocorre em taxas lentas exigindo longos períodos de detenção nas lagoas facultativas Nas lagoas aeradas de mistura completa os sólidos são mantidos em suspensão por isso em associação a este sistema é necessária uma lagoa de decantação antes da disposição final no corpo hídrico receptor Nos sistemas de lagoas anaeróbias seguidos de lagoas facultativas o esgoto entra em uma lagoa pequena e profunda onde há praticamente a ausência de fotossíntese Nas lagoas aeradas facultativas são utilizados aeradores mecânicos de modo a forne cer mais introdução de oxigênio e permitir a rápida decomposição da matéria orgânica 182 AGORA É COM VOCÊ Assinale a alternativa que contenha a correta associação a V V V V b V F F V c V F V F d F V V V e F V V F 3 Segundo Jordão e Pessôa 2014 lagoas de estabilização são processos de tratamento biológico cuja estabilização da matéria orgânica se dá a partir da oxidação bacterioló gica eou da redução fotossintética das águas Sabendo disso diferencie o sistema de lagoa facultativa do sistema de lagoa anaeróbia seguido de lagoa facultativa a seguir apresente as principais vantagens e desvantagens de cada um 7 Na Unidade 7 você conhecerá o funcionamento das estruturas de um sistema de drenagem as quais se dividem em microdrenagem e macrodrenagem Especialmente sobre a microdrenagem você apro fundará os seus conhecimentos sobre vias públicas e sarjetas bocas de lobo tubos de ligação ou ramais poços de visita caixas de ligação ou passagem galeria de águas pluviais e pontos de lançamento e também sobre os dispositivos de descida e de proteção Finalmente o estudo das medidas estruturais e nãoestruturais serão apontados no contexto da drenagem das águas pluviais nas cidades Drenagem de Águas Pluviais Me Rebecca Manesco Paixão 184 UNICESUMAR Diariamente nos deparamos com notícias sobre inundações e desmoronamentos em algumas cida des brasileiras Mas você já se questionou por que tais fenômenos acontecem Será que eles poderiam ser evitados A urbanização e o loteamento de uma área resultam na retirada de parte da vegetação lo cal abertura de ruas criação de plateau para as edificações edificação dos lotes e pavimentação das ruas Assim sempre que mal planejado o desenvol vimento urbano pode resultar em grande parcela do solo pavimentado ou recoberto com super fícies impermeáveis impedindo a infiltração da água no solo Este processo leva ao aumento do escoamento superficial em períodos chuvosos resultando em diversas consequências como alagamentos inundações desestabilização de barrancos dos córregos destruição dos habitats que dependem da água e degradação da quali dade da água No que diz respei to às inundações leia a reportagem intitulada Inundações no Brasil Ocorrências tipos e medidas de prevenção disponível no link ht tpsnoticiasr7com hora7segredosdomundoinundacoesno brasilocorrenciastiposemedidasdepreven cao10042020 e analise os problemas semelhan tes que a sua cidade já enfrentou E aí caroa estudante A cidade onde você mora sofre problemas de inundação O que po deria ser feito para sanar o problema Registre em seu Diário de Bordo as suas impressões a res peito do assunto 185 UNIDADE 7 Caroa estudante vimos anteriormente que pequenos eventos chuvosos que não produziam escoa mento superficial passam a gerar como consequência da pavimentação do solo grandes volumes escoados Este aumento pode ser tão significativo que o sistema de drenagem natural existente no local tornase insuficiente a exemplo dos rios córregos e arroios causando as inundações Leia o trecho a seguir e reflita Antes que as nossas cidades se transformassem em prósperas metrópoles este con tinente era composto por uma grande variedade de habitats incluindo florestas de árvores decíduas campinas virgens matas ripárias pântanos e charcos Córregos e lagos transportavam a água da chuva Os pântanos corriam paralelamente aos oceanos agindo como sistemas naturais de filtragem e proteção contra grandes tempestades A água da chuva se infiltrava no solo reabastecendo os lençóis freáticos e contribuindo para o fluxo dos rios KEELER BURKE 2010 p 201 DIÁRIO DE BORDO 186 UNICESUMAR A Figura 1 ilustra a transição do estado natural ao urbanizado Observe ÁREAS URBANIZADAS A chuva escoa mais rapidamente de áreas urbanas e suburbanas onde os níveis de superfícies impermeáveis são altos As árvores e as outras plantas barram a força das águas pluviais e ajudam a reduzir a erosão de superfície As superfícies pavimentadas de cobertura e de solo escoam a água Os sistemas de drenagem pluvial levam a água diretamente para os corpos dágua As ruas agem como córregos coletando as águas pluviais e levandoas para os corpos dágua Os poluentes acumulados nas superfícies impermeáveis são enviados para córregos rios e lagos As raízes fortalecem o solo minimizando a erosão A vegetação ajuda a construir um solo orgânico absorvente ÁREAS NATURAIS Árvores arbustos e solo ajudam a absorver a chuva e reduzem o escoamento em áreas ainda não urbanizadas ESCOAMENTO DE ÁGUAS Figura 1 Diagrama mostrando a transição do estado natural ao urbanizado Fonte Keeler e Burke 2010 p 202 Descrição da Imagem a figura apresenta dois tipos de situações na primeira temos a ilustração de uma área natural em que árvores arbustos e solo ajudam a absorver a chuva reduzindo o escoamento em áreas ainda não urbaniza das Na segunda ilustração temos uma área urbanizada em que a chuva escoa mais rapidamente uma vez que são grandes os níveis de superfícies impermeáveis Figura 1 Lorem ipsum dolor sit amet consectetur adipiscing elit Fonte ipsum sit amet p 00 187 UNIDADE 7 Falando sobre a transição do estado natural ao urbanizado caroa alunoa antes de iniciarmos as nossas discussões sobre a drenagem das águas pluviais a Figura 2 ilustra os impactos da urbanização desordenada Observe Descrição da Imagem a figura ilustra um esquema da urbanização desordenada Esta resulta em ocupação das várzeas e impermeabilização do solo as quais por principal consequência pode acelerar o escoamento superficial URBANIZAÇÃO DESORDENADA ACELERAÇÃO DO ESCOAMENTO OCUPAÇÃO DAS VÁRZEAS IMPERMEABILIZAÇÃO DO SOLO AUMENTO DAS VAZÕES DA CHEIA SOLUÇÃO TRADICIONAL Confinamento dos rios Aterros Desmatamento Erosão das margens Redução do espaço natural destinado ao escoamento de vazões de enchente Redução da infiltração das águas pluviais Aumento e aceleração do escoamento superficial Canalização de córregos Ampliação da capacidade de rios e canais Figura 2 Processo de impacto da drenagem urbana Fonte Tucci 2005 p 104 188 UNICESUMAR A ocupação em áreas de risco é especialmente preocupante Nas palavras de Righetto 2009 p 26 a ocupação de áreas de risco pela população de baixa renda é preo cupante já que muitas áreas inundáveis urbanas são repentinamente sujeitas à favelização e assim suscetíveis aos trágicos eventos de deslizamentos de encosta soterramentos e inundações quando estas se localizam na calha secundária de cursos de água ou em áreas de inundação em fundos de vales lagoas ou mesmo às margens de córregos que drenam água de extensas bacias de drenagem Sobre as inundações de acordo com Tucci 2005 o escoamento pluvial pode produ zir inundações e impactos nas áreas urbanas resultantes de dois processos nas áreas ribeirinhas e provenientes da urbanização As primeiras são naturais e ocorrem no leito maior dos rios provenientes das variabilidades temporal e espacial da precipita ção e do escoamento na bacia hidrográfica Por sua vez as inundações provenientes da urbanização são aquelas que ocorrem devido à impermeabilização do solo da canalização do escoamento ou das obstruções ao escoamento Além dos problemas sociais que as inundações acarretam para as propriedades e para o tráfego elas podem ainda gerar uma situação mais complicada nas cidades carentes de saneamento básico Nas palavras de Canholi 2014 p 17 a falta desse saneamento transforma praticamente todos os córregos urbanos em condutores de esgoto a céu aberto logo quando ocorrem inundações estas trazem consigo doenças de veiculação hídrica 189 UNIDADE 7 Como consequência do processo de sobrecarga do sistema de drenagem natural o mesmo é alterado para um sistema artifi cial de coleta e transporte do escoamento superficial TASSI POLETO 2010 A drenagem é entendida como processo de movimentação de massas líquidas de um local para outro por intermédio de canais naturais ou artificiais BRASIL 2015 p 284 Nesse sentido caroa estudante podemos dizer que a drenagem de águas pluviais no contexto do saneamento básico tratase do conjunto de serviços e ou atividades infraestruturas e instalações operacionais destinados a deter ou reter a tratar e a transpor as águas pluviais drenadas nas áreas urbanas com vistas a diminuir os riscos aos quais a população fica sujeita quando da ocorrência de eventos hidrológicos extremos os quais além das inundações podem ainda causar empoçamentos alagamentos erosões e assoreamentos Você sabe diferenciar enchente inundação e alagamento De acordo com Scalize e Bezerra 2020 p 178 há uma linha tênue que diferencia os três termos Por exemplo estamos diante de um quadro de enchente quando temos o aumen to do nível da água porém sem que isso gere o transbordamento A enchente é causada sobretudo pela elevada vazão da chuva A inundação é caracterizada pelo transbordamento que inunda a região No que diz respeito ao alagamento este é definido pelo acúmulo de água e pelo sistema de drenagem sem eficácia ou até mesmo em falta Fonte adaptado de Scalize e Bezerra 2020 p 178 Para ficar por dentro da inun dação como consequência da urbanização desordenada ouça o podcast 190 UNICESUMAR Segundo o Manual do Saneamento BRASIL 2015 um sistema de drenagem urbana em bom funcionamento é importante para proporcionar escoamento criterioso das águas superficiais pro teger a qualidade ambiental e o bemestar social da população O referido manual cita ainda que os princípios mais importantes da drenagem urbana são Não transferir impactos para a jusante Não ampliar as cheias naturais Propor medidas de controle para o conjunto da bacia Legislação e planos de drenagem Atualização do planejamento por estudo de horizontes de expansão Controle do uso do solo e das áreas de risco Competências técnicoadministrativas dos órgãos públicos gestores Educação ambiental qualificada para o poder público a população e o meio técnico Nas palavras de Righetto 2009 p 52 a ordenação do espaço urbano se faz por meio da aplicação eficaz das legislações fede ral estadual e municipal Dentre as leis salientase a Constituição Federal que define a obrigatoriedade e competências do trato da questão urbana o Estatuto da Cidade que veio reforçar o planejamento e gestão deste espaço e o Plano Diretor Urbano que é um conjunto de procedimentos regulamentações e leis que ordenam localmente os espaços urbanos no Brasil Assim dentro do espaço urbano a gestão das águas pluviais está na jurisdição municipal e neste contexto o plano de drenagem urbana visa a manejar as águas pluviais bem como criar mecanismos de gestão para a bacia hidrográfica o zoneamento urbano e as estruturas de microdrenagem e de macrodrenagem ALMEIDA 2020 Segundo Canholi 2005 são objetivos de um Plano Diretor de Drenagem Urbana Manutenção das regiões ribeirinhas ainda não urbanizadas para condições que minimizem as interferências com capacidade de escoamento e armazenamento do talvegue Gradativa redução do risco de inundações a que a população está exposta Redução do nível de danos provocados por enchentes Assegurar que os projetos de prevenção e de correção sejam congruentes aos objetivos gerais do planejamento urbano Minimizar os problemas de erosão e assoreamento Controlar a poluição difusa Incentivar a utilização alternativa das águas de chuvas coletadas para indústria irrigação e abastecimento 191 UNIDADE 7 As fases de um Plano Diretor de Drenagem Urbana são as seguintes Primeira fase reunião dos dados Legislação Plano Diretor Municipal Plano de Bacias Planos de Saneamento Plano de Resíduos Legislação ambiental e urbanística Cadastro físico redes de drenagem bacias hidrográficas uso do solo Dados hidrológicos precipitação vazão estudos de sedimentos qualidade da água Segunda fase análise dos fundamentos princípios e objetivos envolvidos em um PPDrU Princípios objetivos estratégias Divisão da cidade em bacias Diagnóstico da situação da drenagem urbana na cidade Terceira fase desenvolvimento Medidas estruturais em cada subbacia controle de impacto qualiquantitativo Medidas nãoestruturais aplicação de medidas de gesão e legislação Análise da viabilidade econômicofinanceira Quarta fase produtos Planos de ações Legislações municipais Manual de drenagem Quinta fase programas Monitoramento Estudos adicionais Programas de educação Figura 3 Fases de um Plano Diretor de Drenagem Urbana Fonte Almeida 2020 p 37 Descrição da Imagem a figura retrata as fases de um Plano Diretor de Drenagem Urbana reunião de dados análise dos fundamentos princípios e objetivos desenvolvimento medidas estruturais medidas nãoestruturais e análise da viabilidade econômicofinanceira produtos plano de ação legislações municipais manual de drenagem e programas monitoramento estudos adicionais programas de educação No Brasil 543 dos municípios possuem sistema exclusivo de drenagem 225 dos municí pios possuem sistema unitário misto com esgotamento sanitário enquanto que 151 dos municípios não possuem sistema de drenagem Fonte adaptado de Brasil 2021 online 192 UNICESUMAR Caroa alunoa agora falaremos sobre o sistema de drenagem de águas pluviais o qual em uma cidade as estruturas dividemse com base em suas dimensões em sistemas de microdrenagem e de macrodrenagem De acordo com Brasil 2015 nas áreas urbanas as águas das chuvas ao precipitarem escoam pelos telhados calçadas e terrenos até chegarem às bocas de lobo Partindo destas estruturas de captação as águas escoam abaixo do nível da rua sendo encaminhadas aos poços de visita ou às caixas de passagem e então aos emissários por fim seguem até o ponto de lançamento no vale receptor Caroa estudante antes de conhecermos os componentes do sistema de microdrenagem é importante destacar que para o dimensionamento dos elementos de captação e transporte é importante estimar a vazão de projeto por meio de método racional Q C I A 60 1 Em que Q Vazão de projeto C Coeficiente de escoamento superficial I Intensidade pluvimétrica A Área de contribuição Os valores do coeficiente de escoamento superficial C representam o percentual do volume que escoa superficialmente com relação àquele precipitado C Ves Vp 2 Em que Ves Volume que escoa superficialmente Vp Volume precipitado total As sarjetas são canais que se encontram nas laterais das vias públicas ruas e avenidas entre o leito viário e os passeios para pedestres com o objetivo de coletar e transportar as águas de escoamento superficial até as bocas coletoras As sarjetas podem ser de corte trapezoidal de corte trapezoidal capeada descontinuamente de corte retangular e de corte triangular conforme ilustrado na Figura 4 Sarjeta de corte trapezoidal Sarjeta de corte trapezoidal capeada Sarjeta de corte triangular Sarjeta de corte retangular 193 De acordo com Brasil 2015 o dimensionamento das galerias de águas pluviais é feito com base na equação de Manning Q 1 n A R³ 1 I² 3 Em que Q Vazão de projeto m³s A Área da seção molhada m² R Raio hidráulico m I Declividade mm n Coeficiente de Manning ou de rugosidade Por definição caroa estudante ao chegar aos rios e córregos as águas pluviais não devem causar perturbações significativas no corpo hídrico Dessa forma devem ser estudados os pontos de lançamento das galerias considerando por exemplo a estabilidade do local de saída e a existência de obstruções à passagem das águas BRASIL 2015 Na drenagem urbana podemos citar alguns dos dispositivos que são utilizados como as bacias de amortecimento que têm a finalidade de regular a quantidade de águas entre outras entradas bacias de amortecimento e outras cabeceiras mencionando a bacia de macrodrenagem 197 Normalmente em projetos de drenagem as chuvas são caracterizadas com base nas intensidade duração e frequência Geralmente a intensidade é determinada pela seguinte equação i K Tm t t₀ⁿ 4 Em que i Intensidade de precipitação máxima média mmh t Tempo de duração da chuva min Tr Tempo de recorrência anos K t₀ m n Parâmetros a determinar para a estação pluviográfica Por exemplo para a cidade de São Paulo temse BRASIL 2015 i 34627 T0172 t 221025 A bacia contribuinte ou bacia hidrográfica ou bacia de captação é uma área com delimitada tipograficamente definida que toda a água da chuva pode ser medida e descarregada em um ponto do curso dágua O seu estudo é importante uma vez que se trata da área receptora das chuvas e que alimenta todo o sistema de escoamento ou parte dele O estudo da bacia contribuinte é realizado com vistas a conhecer algumas das características que podem influenciar os volumes das enchentes e as vazões das estigam alimentadas pelos próprios lençóis subterrâneos relativas à forma geométrica à declividade à geomorfologia à geologia à cobertura vegetal e ao uso da terra BRASIL 2015 O escoamento superficial ou deflúvio direto tratase da fase em que as águas se deslocam na superfície do solo por efeito da gravidade O seu estudo engloba desde a simples gota de chuva que cai sobre o solo saturado ou impermeável e escoa superficialmente até atingir os fundos de vales lagos e cursos dágua BRASIL 2015 p 300 Para a determinação da vazão o método racional um método indireto estabelece uma relação entre o escoamento superficial e a chuva A equação é dada por 194 UNICESUMAR As sarjetas possuem capacidade variável considerando o trânsito de veículos nas áreas urbanas a prote ção dos pavimentos dos logradouros públicos o controle de enchentes urbanas e o combate às erosões As vias públicas são classificadas em função da inundação máxima da sarjeta considerando a di rigibilidade dos veículos e o conforto dos pedestres conforme mostra o Quadro 1 Via pública Inundação máxima Ilustração Via local ou rua secundária Sem transbordamento sobre o passeio público calçada O escoamento atinge até o eixo da rua LOCAL COLETORA ARTERIAL EXPRESSA Via coletora ou rua principal Sem transbordamente sobre o passeio público calçada O escoamento deverá garantir uma faixa de trânsito livre LOCAL COLETORA ARTERIAL EXPRESSA Via arterial ou avenida Sem transbordamente sobre o passeio público calçada O escoamento deverá garantir uma faixa de trânsito livre em cada direção LOCAL COLETORA ARTERIAL EXPRESSA Via expressa Nenhuma inundação é permitida em qualquer faixa de trânsito LOCAL COLETORA ARTERIAL EXPRESSA Quadro 1 Classificação das vias públicas em função da inundação máxima Fonte Brasil 2015 p 306 Descrição da Imagem o quadro mostra a classificação das vias públicas em função da inundação máxima nas seguintes categorias via local sem transbordamento sobre o passeio público tal que o escoamento atinge até o eixo da rua via coletora sem transbordamento sobre o passeio público tal que o escoamento deve garantir uma faixa de trânsito livre via arterial sem transbordamento sobre o passeio público de modo que o escoamento garanta uma faixa de trânsito livre em cada direção e via expressa nenhuma inundação é permitida As bocas de lobo destinamse a captar as águas pluviais provenientes do escoamento superficial nas sarjetas de modo a encaminhálas aos poços de visita ou caixas de passagem a partir de tubos de ligação 195 UNIDADE 7 As bocas de lobo são classificadas de três formas bocas ou ralos de guia ralos de sarjeta e ralos combinados A Figura 5 ilustra os tipos de bocas de lobo Boca de lobo de guia Boca de lobo com grelha Boca de lobo combinada Sem depressão Sem depressão Com depressão Sem depressão Com depressão Com depressão Figura 5 Exemplos de boca de lobo Fonte Almeida 2020 p 17 Descrição da Imagem a figura ilustra alguns exemplos de bocas de lobo de guia sem depressão e com depressão com grelha sem depressão e com depressão e combinada sem depressão e com depressão Segundo o Manual de Saneamento BRASIL 2015 é recomendável adotar bocas de lobo após a verificação de uma ou mais das seguintes condições vazão de contribuição acima de 600 Ls velocidade do escoamento na sarjeta capacidade de escoamento da via inferior à vazão de contribuição à boca de lobo existência de pontobaixo no greide da via pública Tubos de ligação ou ramais são condutos que levam as águas captadas pelas bocas de lobo às galerias ou ainda diretamente aos canais É recomendável que os tubos de ligação entre bocas de lobo tenham 400 mm de diâmetro mínimo 196 UNICESUMAR Poços de visita permitem acesso às canalizações com vistas à manutenção do sistema a partir das limpeza e inspeção Recomendase a sua construção nas seguintes situações junções de canalizações modificações de seções das canalizações início de uma rede mudanças de direção de rede e modifi cações de declividade das canalizações Caixas de ligação ou de passagem são acessórios que permitem a interligação entre a boca de lobo e as canalizações por meio de tubos de ligação São acessórios não visitáveis As galerias de águas pluviais são canalizações adotadas para o escoamento dessas águas Segun do Brasil 2015 o sistema de galerias integra as bocas de lobo as tubulações os poços de visita e as estruturas acessórias objetivando a condução das águas pluviais desde a captação até a disposição no sistema de macrodrenagem Para escoamento das águas pluviais podem ser utilizados tubos de concreto simples ou armado com diâmetro mínimo das galerias de 040 m A Figura 6 ilustra as estruturas que compõem a rede de drenagem pluvial Observe PONTO DE LANÇAMENTO CANAL COLETOR AVENIDA MARGINAL DELIMITAÇÃO DA BACIA AVENIDA AVENIDA RUA RUA 2 Y X RUA RUA RUA ÁREA COMERCIAL ÁREA COMERCIAL ESCOLA ESCOLA A B C D PV2 760 760 170 PV5 PV5 PV4 PV3 Figura 6 Estruturas componentes de uma rede de drenagem pluvial Fonte Brasil 2015 p 311 Descrição da Imagem a figura ilustra as estruturas componentes de uma rede de drenagem pluvial considerando um recorte de uma zona urbana 198 UNICESUMAR galerias de águas pluviais coletores de esgotos sanitários túneiscanais calhas etc Segundo Brasil 2015 as alternativas de intervenção em determinado tipo de canal dependem dos fatores hidráulicos declividade vazão de projeto topografia e transporte de sedimentos construtivos disponibilidade de materiais áreas de botafora e custos ambientais necessidade de novas áreas verdes planos mu nicipais formas das ruas e características da vizinhança e sociais população infantil da vizinhança tráfego de pedestres padrões sociais da vizinhança e necessidades recreativas A Figura 7 apresenta um esquema dos caminhos pelos quais a água do sistema de drenagem urbana passa até chegar ao corpo hídrico receptor com canalização e com reservação CANALIZAÇÃO RESERVAÇÃO Deflúvio direto Dispositivos de controle nos telhados Coletores Galerias Corpo receptor Q Q 1 1 Picos elevados Picos reduzidos Superfícies impermeáveis Tubo de drenagem Bacias de filtração Chuva excedente Superfícies permeáveis Canaletas permeáveis Pavimentos porosos Retençãodetenção Figura 7 Esquema da vazão de um sistema de drenagem urbana Fonte AMB Consult 2016 p 19 Descrição da Imagem a figura ilustra o esquema da vazão de um sistema de drenagem urbana diferenciandoo por meio de uma casa que tem canalização e de outra que tem reservação 199 UNIDADE 7 Caroa estudante agora que conhecemos os sistemas de drenagem fa laremos sobre o dimensionamento de sistemas de drenagem para os quais segundo o Manual de Saneamento BRASIL 2015 são necessários modelos matemáticos usados em hidrologia O estudo hidrológico em um projeto de drenagem é importante para fins de dimensionamento das obras hidráulicas para o planejamento de aproveitamento dos recursos hídricos e também o gerenciamento dos sistemas resultantes Em cada caso a metodologia a ser utilizada baseia se nas condições de contorno pelas quais o meio físico se apresenta nos objetivos do estudo e nos recursos disponibilizados Para a medição das chuvas ou precipitações pluviométricas podem ser utilizados pluviômetros ou pluviógrafos O pluviômetro em um período de 24 horas mede a altura líquida mm precipitada sobre uma superfície horizontal enquanto que o pluviógrafo determina a variação temporal da água precipitada bem como a intensidade da chuva registrada ao longo de determinado período dia semana ou mês Q C i A 36 ou Q 0278 C i A Em que Q Vazao de projeto m³s i Intensidade maxima da chuva sobre a áre O primeiro passo é encontrar o tempo de concentração da bacia a partir da equação 6 tc 57 233 929 878920385 57 12167 50080385 57 05799 3306 min O próximo passo é calcular a intensidade da chuva de projeto A equação de chuvas intensas de Curitiba é dada por Brasil 2015 p 303 i 572644 Tr0159 t 411041 Considerando tr 10 anos e a duração da chuva de t 3305 min então temos que i 572644 100159 572644 1442 3305 411041 9348 mmh O último passo é o cálculo da vazão de projeto dada pela equação 5 Q 060 9348 290 1626552 36 4518 m³s 203 UNIDADE 7 Principais categorias Medidas nãoestruturais Educação pública Educação pública e disseminação do conhecimento Planejamento e manejo da água Equipe técnica capacitada Superfície com vegetação Áreas impermeáveis desconectadas Telhados verdes Urbanização de pequeno impacto Uso de materiais e produtos químicos Uso de produtos alternativos não poluentes Práticas de manuseio e de armazenamento adequadas Manutenção dos dispositivos de infiltração nas vias Varrição das ruas Coleta de resíduos sólidos Limpeza dos sistemas de filtração Manutenção das vias e dos dispositivos Manutenção dos canais e cursos dágua Controle de conexão ilegal de esgoto Medidas de prevenção contra a conexão ilegal Fiscalização detecção retirada e multa Controle do sistema de coleta de esgoto e de tanques sépticos Reuso da água pluvial Jardinagem e lavagem de veículos Sistema predial Fontes e lagos Quadro 2 Categorias de medidas nãoestruturais Fonte Righetto 2009 p 31 Medidas estruturais envolvem obras de engenharia que modificam o sistema natural com o objetivo de deter eou transportar os deflúvios gerados na bacia e ainda propiciar a infiltração localizada Estas medidas podem ser intensi vas e extensivas as primeiras agem em uma escala menor nos cursos dágua e superfícies a exemplo de obras de contenção como diques e pôlderes para aumento da capacidade de descarga como retificações ampliações de seção e corte de meandros de cursos dágua de desvio do escoamento por canais e de retardamento e infiltração como os reservatórios ALMEIDA 2020 Por sua vez medidas extensivas são aquelas que dizem respeito a pequenos armazena mentos ao longo da bacia hidrográfica à recomposição de cobertura vegetal e ao controle de erosão do solo TUCCI MARQUES 2000 Segundo Righetto 2009 as medidas estruturais incluem obras de captação como bueiros e bocas de lobo obras de transporte como galerias e canais obras de detenção como bacias de detenção e reservatórios de acumulação de águas pluviais Para finalizarmos este estudo caroa alunoa no que diz respeito ao manejo das águas pluviais as medidas de controle são adotadas com vistas a evitar eou red 204 UNICESUMAR O Quadro 3 ilustra algumas categorias das medidas estruturais Categoria Tipo Detenção do escoamento Bacia de detenção ou atenuação de cheia Bacia de retenção com infiltração Área inundável Terreno adaptado a alagamento Vegetação Dispositivos de infiltração Vala de infiltração Bacia de infiltração Pavimento poroso Filtros orgânicos e de areia Filtro superficial de areia Filtro subterrâneo Tecnologias alternativas Quadro 3 Categorias de medidas estruturais Fonte Righetto 2009 p 37 Os sistemas de retenção do escoamento podem ser na forma de bacias de detenção que capturam o volume escoado por certo período de tempo e depois lançao aos poucos na rede de drenagem a jusante reduzindo os impactos ou na forma de bacias de retenção as quais retêm o volume escoado em reservatórios mantendo uma lâmina dágua permanente Canais verdes também são medidas estruturais que reduzem o impacto do escoamento a jusante a partir de superfícies permeáveis que promovem a infiltração da água no solo Esta medida possibilita ainda a remoção de alguns tipos de poluentes Sistemas de biorretenção são aqueles que podem ser implantados com diferentes espécies de plantas localizados em baixios ou depressões para onde converge o escoamento gerado na bacia RIGHETTO 2009 Esses sistemas reproduzem o ecossistema natural atuando como filtro e remo vendo as impurezas presentes na água Sistemas de infiltração visam a partir da infiltração no próprio local a reter o escoamento gerado na bacia reduzindo também o impacto do escoamento excedente e a carga dos poluentes que são lançados no corpo hídrico receptor Valas de infiltração consistem em valas escavadas no solo com o interior revestido com uma manta geotêxtil preenchida com brita criando um reservatório subterrâneo que retém o deflúvio por meio do qual a água armazenada se infiltra no solo através do fundo e das paredes Por fim pavimentos permeáveis também são medidas estruturais que facilitam a infiltração do deflúvio na camada inferior do pavimento fun cionando como um reservatório Podem ser utilizados na sua implantação blocos de concreto prémoldados 205 UNIDADE 7 Como vimos ao longo do texto uma vez que os sistemas de águas naturais são alte rados os mesmos não podem ser recuperados por completo embora seja possível reverter parte desses efeitos adversos através de estratégias que promovem o uso de sistemas ecológicos e naturais para administrar a qualidade e o volume de águas pluviais Os arquitetos e engenheiros po dem colaborar com a restauração das funções hidrológicas naturais em bacias de drenagem urbanas desde que cada lote contribua com peque nas mudanças Tratase de um esforço gigantesco e de longo prazo mas embora a gestão do escoamento de um único lote pareça irrelevante conseguiremos proteger a qualidade da água e preservar os ecossistemas naturais em nossas áreas urbanizadas e em urbanização se mudarmos a maneira de ocupar a maioria dos lotes KEELER BURKE 2010 p 202 Assim caroa estudante você como futuroa engenheiroa civil poderá trabalhar diretamente na questão da drenagem e no manejo das águas pluviais nas cidades evi tando a ocorrência de fenômenos como enchentes inundações e alagamentos como também pode reduzir os riscos desses proporcionando qualidade de vida à população Título Drenagem Urbana Autor Jean Carlos Bosquette de Almeida Ano 2020 Editora Contentus Sinopse convido você caroa estudante a ler o livro Drenagem Urbana de Jean Carlos Bosquette de Almeida especialmente o capítulo 1 Conceitos de drenagem e estudos hidrológicos o capítulo 2 Drenagem urbana e microdrenagem o capítulo 4 Urbanização e o capítulo 5 Controle das águas 206 MAPA MENTAL A construção de um Mapa Mental lhe auxiliará na organização e compreensão dos conteúdos que foram abordados nesta unidade Já iniciei o nosso Mapa Mental com conceitos centrais sobre a microdrenagem agora cabe a você completálo com frases de ligação Confira SISTEMA DE MICRODRENAGEM URBANA Vias públicas e sarjetas Bocas de lobo Tubos de ligação ou ramais Poços de visita Caixas de ligação ou passagem Galeria de águas pluviais Pontos de lançamento dispositivos de descida e de proteção 207 AGORA É COM VOCÊ 1 Adotamse medidas de controle com o objetivo de evitar eou reduzir os problemas causados pelas águas pluviais nas cidades podendo ser medidas de caráter estrutural e nãoestrutural Sabendo disso descreva algumas das medidas nãoestruturais que podem ser adotadas nas cidades 2 Em uma cidade a drenagem das águas pluviais pode ser superficial subterrânea ver tical ou do tipo elevação mecânica Sabendo disso diferencie os tipos de drenagem 3 A urbanização quando não planejada adequadamente pode acarretar diversas conse quências especialmente quando falamos de eventos chuvosos Sabendo disso discorra sobre as principais consequências das inundações para as cidades 8 Nesta unidade você será introduzidoa aos manejo e gerenciamen to dos resíduos sólidos urbanos nas cidades Conhecerá as caracte rísticas dos resíduos físicas químicas e biológicas a classificação deles quanto à origem e à periculosidade e estudará as etapas do gerenciamento dos resíduos sólidos segregação acondicionamen to armazenamento coleta transporte tratamento e disposição final ambientalmente adequada Gerenciamento dos Resíduos Sólidos Urbanos Me Rebecca Manesco Paixão MEU ESPAÇO 210 UNICESUMAR Você sabia que em média os brasileiros das gran des cidades geram um quilo 1 kg de resíduo sólido por dia E que esta quantidade pode aumentar em épocas festivas O lixo faz parte da história humana e a gera ção dele é inevitável Inicialmente o ser humano gerava excrementos e restos de animais mortos Com o início da atividade agrícola e da produ ção de armas e ferramentas de trabalho passou a gerar outros tipos de resíduos como restos de alimentos e da produção No entanto foi com a Revolução Industrial que aliada ao crescimento desenfreado das ci dades e ao desenvolvimento tecnológico inten sificouse a utilização de materiais descartáveis e a geração de grande diversidade de resíduos como restos de alimentos papel vidro plástico madeira computador pilha bateria lâmpadas remédios e muitos outros Tais resíduos gerados pelo ser humano mu dam ao longo do tempo tanto em qualidade como em quantidade acompanhando as mu danças tecnológicas culturais e comportamentais da sociedade Um exemplo é o lixo eletrônico O quarteamento dos resíduos sólidos consiste em um método de separação da amostra total de um resíduo conforme o tipo para posterio res pesagem e cálculo da porcentagem em peso total dos resíduos Sabendo disso é a sua tarefa alunoa armazenar em um recipiente todos os resíduos sólidos que foram gerados por você ao longo de um dia Ao final desse dia você deve pesar a massa total e na sequência separála em três amostras resíduos sólidos orgânicos resíduos sólidos recicláveis e outros Pese cada uma dessas amostras e na sequência calcule a porcentagem de cada uma com relação ao todo 211 UNIDADE 8 Quantos quilos de resíduo você gerou ao longo do dia Qual amostra teve o maior porcentual Anote os seus resultados 212 UNICESUMAR Os dados apontam que a população mundial cresceu menos do que o volume de lixo por ela produzido ou seja enquanto que nas últimas décadas do século passado a população do planeta aumentou em 18 a quantidade de resíduos gerados foi 25 maior Neste mesmo período tecnologias de reciclagem e reaproveitamento também cresceram no entanto não foram capazes de absorver o acréscimo gerado Isto é resultado do american way of life que associa a qualidade de vida com o consumo cada vez maior de bens materiais O consumismo incentiva cada vez mais a produção de bens descartáveis e consequentemente a geração de resíduos Registre em seu Diário de Bordo as suas impressões a respeito DIÁRIO DE BORDO A geração de resíduos sólidos é inerente à existência do ser humano ou seja desde que o mesmo existe ele gera tais resíduos Mas você sabe o que são resíduos sólidos Bidone e Povinelli 1999 citam que a denominação resíduo vem do latim residuu e significa o que sobra de determinadas substâncias enquanto que a palavra sólido diz respeito ao seu estado diferenciandoo de líquidos e gases Já a Lei nº 123052010 que institui a Política Nacional de Resíduos Sólidos PNRS traz uma definição mais completa 213 UNIDADE 8 material substância objeto ou bem descartado resultante de atividades humanas em sociedade a cuja destinação final se procede se propõe a proceder ou se está obrigado a proceder nos estados sólido ou semissólido bem como gases contidos em recipientes e líquidos cujas particularidades tornam inviável o seu lançamento na rede pública de esgotos ou em corpos dágua ou exijam para isso soluções técnica ou economicamente inviáveis em face da melhor tecnologia disponível Art 3º XVI BRASIL 2010 online Atentese que na definição que vimos aparece o termo semis sólido o que permite que lodos provenientes das estações de tratamento de água ETAs e de tratamento de efluentes ETEs sejam gerenciados como resíduos sólidos procedendo a sua distri buição em aterros Ainda a referida definição estabelece que gases e líquidos podem ser considerados resí duos sólidos o que costuma sur preender aqueles que não estão familiarizados com a área Os autores Calijuri e Cunha 2013 explicam que quanto aos gases se o gás contido em um recipien te não pudesse ser considerado resíduo sólido então ele deveria ser completamente retirado do recipiente o que muitas vezes é inviável quanto aos líquidos a sua classificação como resíduo sólido permite que aqueles mais perigosos sejam acondicionados em tambores e na sequência dis postos em aterros de resíduos industriais Agora que definimos resíduos sólidos cabe distinguirmos resíduo de rejeito De acordo com a PNRS BRASIL 2010 online rejeitos são definidos como resíduos sólidos que depois de esgotadas todas as possibilidades de tratamento e re cuperação por processos tecnológicos disponíveis e economicamente viáveis não apresentem outra possibilidade que não a disposição final ambientalmente adequada 214 UNICESUMAR Assim podemos concluir que todo rejeito é um resíduo mas nem todo resíduo é um rejeito Os resíduos sólidos podem ser caracterizados física química e biologicamente cujas propriedades são importantes para otimizar a sua gestão BARROS 2012 Quanto às características físicas podemos citar Peso específico aparente peso dos resíduos em função do volume por eles ocupados kgm3 Composição gravimétrica percentual em peso dos diferentes componentes em relação ao peso total do resíduo Teor de umidade percentual em peso de água em uma amostra de resíduo Geração per capita quantidade de resíduo que cada habitante gera diariamente Compressividade ou grau de compactação potencial de redução de volume que o resíduo sofre ao ser submetido a determinada pressão Por sua vez quanto às características químicas temos Poder calorífico inferior energia na forma de calor que uma amostra de resíduo despenderá ao ser submetida a um processo térmico pH potencial hidrogeniônico indica se a amostra de resíduo é ácida pH 7 neutra pH 7 ou básica pH 7 Composição química análise da presença de macro e micronutrientes impor tantes para os microrganismos no processo de degradação da matéria orgânica Proporção carbononitrogênio CN grau de decomposição de uma amostra de resíduo em condições aeróbias ou anaeróbias Por fim as características biológicas dos resíduos referemse às espécies micro biológicas ou seja população microbiana e agentes patogênicos presentes em uma amostra de resíduo e responsáveis pela degradação da matéria orgânica Os resíduos sólidos podem ser classificados de duas formas quanto à origem e à periculosidade Quanto à origem os resíduos sólidos podem ser classificados em domiciliar comercial público industrial agrossilvopastoril de serviços da saúde da construção civil da mineração e de serviços de transporte Domiciliar é também conhecido como residencial originado das atividades domésticas realizadas nas residências urbanas tais como restos de alimentos papel vidro plástico lata de alumínio papel higiênico pilhas lâmpadas ba terias etc Comerciais resíduos provenientes de estabelecimentos comerciais e prestado res de serviços tais como restaurantes bancos lojas supermercados e outros Geram resíduos similares aos domiciliares restos de alimentos papel papelão vidro plástico lata de alumínio etc 215 UNIDADE 8 Públicos resíduos originados dos serviços de limpeza urbana incluindo re síduos de varrição podas de árvores animais mortos etc Industriais resíduos gerados nos processos industriais em geral possuindo características e composição variadas papel plástico papelão metal cinzas lodo óleo madeira borracha vidro etc Agrossilvopastoris resíduos resultantes das atividades de agricultura e pecuá ria embalagens de agrotóxicos adubo ração dejetos da criação de animais restos de colheita etc De serviços de saúde resíduos gerados nos serviços de saúde como hospitais laboratórios postos de saúde e outros englobando resíduos tais como agulhas seringas vidros carcaças algodão com sangue e secreções etc Da construção civil resíduos gerados nas construções reformas e demolições de obras de construção civil tijolo solo cimento madeira entulhos etc Da mineração resíduos gerados na atividade de pesquisa extração ou bene ficiamento de minérios solo rejeitos da mineração etc De serviços de transporte resíduos originados em portos aeroportos e ferro vias restos de alimentos papel plástico etc Dos serviços públicos de saneamento básico resíduos gerados nas atividades de tratamento de água esgotamento sanitário e drenagem urbana Por sua vez quanto à periculosidade os resíduos sólidos podem ser perigosos e não perigosos conforme o Quadro 1 Resíduos classe I Perigosos Resíduos que em função de suas propriedades físicas químicas ou infectocontagiosas possuem características de inflamabilidade corrosividade reatividade toxicidade e patogenicidade Podem apresentar riscos à saúde pública e ao meio ambiente São exemplos produtos químicos e radioativos pilhas e baterias lâmpadas fluorescentes resíduos perfurocortantes etc Resíduos classe II Não perigosos subclassificados em duas categorias classe II A e classe II B Resíduos classe II A não inertes resíduos que não se enquadram nas classificações de resíduos classe I peri gosos ou de resíduos classe II B inertes Podem ter pro priedades como biodegradabilidade combustibilidade ou solubilidade em água São exemplos restos de alimentos papel poda de árvore etc Resíduos classe II B inertes resíduos não combustíveis e inertes quando submetidos ao contato dinâmico e es tático com água destilada ou deionizada em temperatura ambiente não tiverem nenhum de seus constituintes so lubilizados a concentrações superiores aos padrões de po tabilidade de água excetuandose aspecto cor turbidez dureza e sabor São exemplos tijolo vidro concreto etc Quadro 1 Classificação dos resíduos sólidos quanto à periculosidade Fonte adaptado de ABNT 2004 216 UNICESUMAR Caroa alunoa agora que conhecemos as características dos resíduos sólidos e a classificação que os mesmos recebem aprofundaremos os nossos conheci mentos no que se referem aos resíduos sólidos urbanos RSUs Os RSUs são aqueles que englobam os resíduos domiciliares os de limpeza urbana e em alguns casos aqueles provenientes dos estabelecimentos comerciais e dos prestadores de serviços que geram menos de 50 kgdia ou 100 Ldia Tais resíduos no contexto do saneamento básico são gerenciados pelo sistema de limpeza urbana municipal A composição dos RSUs é bastante variável cuja maior parcela é composta por materiais orgânicos Figura 1 Assim tão importante quanto o conhecimento das características qualitativas é o conhecimento da quantidade de resíduos gerada nos municípios 06 23 24 131 135 167 514 Alumínio Aço Vidro Papel papelão e longavida Plástico Outros Matéria orgânica Figura 1 Composição do lixo domiciliar no Brasil peso Fonte Cempre 2018 p 38 Descrição da Imagem a figura ilustra a composição em porcentagem de peso do lixo domiciliar brasileiro 514 matéria orgânica 167 outros 135 plástico 132 papel papelão e longa vida 24 vidro 23 aço e 06 alumínio 217 UNIDADE 8 A estimativa da quantidade de RSU a ser gerenciada por um município baseiase no estudo da geração per capita dos resíduos e da população geradora A título ilustrativo em uma cidade com 1 milhão de habitantes com geração per capita de 1 kghabdia serão geradas mil toneladas de RSU ao dia De acordo com dados da Abrelpe 2019 no ano de 2018 a geração per capita de RSU pelos brasileiros foi de 1039 kghabdia Agora que conhecemos as características dos resíduos sólidos e a classificação que os mesmos recebem falaremos sobre a limpeza urbana O Manual de Saneamento BRASIL 2015 p 324 define a limpeza urbana como manejo de resíduos sólidos originários da varrição e limpeza de logradouros e vias públicas e do conjunto de atividades infraestru turas e instalações operacionais de coleta transporte transbordo tratamento e destino final dos resíduos sólidos O serviço de limpeza urbana de um município deve ser institucionalizado de modo que as alternativas escolhidas sejam as mais econômicas e tecnicamente corretas para a saúde da população e o meio ambiente IBAM 2001 e que seja capaz de Promover a sustentabilidade econômica das operações Preservar o meio ambiente Preservar a qualidade de vida da população Contribuir para a solução dos aspectos sociais envolvidos com a questão As principais atividades do serviço de limpeza urbana são varrição capina e logra douros públicos especiais BRASIL 2015 Varrição principal atividade diária de limpeza dos logradouros públicos Pode ser conduzida manual ou mecanicamente nas vias calçadas sarjetas túneis escadarias e outros É uma importante atividade uma vez que mantém a cidade limpa e evita a obstrução das galerias pluviais das bocas de lobo e também o assoreamento dos rios Capina a atividade objetiva manter os logradouros públicos livres de mato e de ervas daninhas e também pode ser conduzida manual ou mecanicamente Normalmente o ciclo é de cerca de dois meses no período chuvoso do ano e de três a quatro meses no período de estiagem Logradouros públicos especiais Feiras cabe ao gestor responsável pela limpeza restabelecer em menos tempo possível a limpeza dos logradouros locais de feiras fazendo a coleta e o transporte dos resíduos gerados no local 218 UNICESUMAR Eventos nos eventos como shows peças de teatro exposições etc sempre há a geração de resíduos os quais também deverão ser acondicionados coletados e transportados visando a manter o local limpo Praias a limpeza das praias deve ser conduzida de modo que os resíduos coletados sejam dispostos nos logradouros e na sequência transportados para a destinação final Pintura de meiofio com cal o serviço é realizado com vistas a dar aspecto estético e de limpeza ao logradouro Cemitérios nestes locais é importante realizar as atividades de roçagem capinagem limpeza e pintura Além disso os resíduos gerados nos cemité rios devem ser coletados juntamente com os da varrição de logradouros e dispostos conforme procedimentos municipais Monumentos a limpeza dos monumentos ocorre manualmente por meio de um operário tal que os resíduos produzidos no local sejam coletados juntamente com os da varrição de logradouros e dispostos conforme pro cedimentos municipais Bueiros a limpeza dos bueiros é conduzida manualmente com vistas a impedir o acúmulo de material sólido garantindo assim o escoamento das águas pluviais Os resíduos da limpeza são coletados e transportados para a destinação final Córregos ou riachos a limpeza dos córregos ou riachos deve ser conduzida por meio da capina juntamente ao nível dágua sem roçar as áreas superiores das margens Após a limpeza os resíduos são coletados e transportados até a destinação final 219 UNIDADE 8 Veja que a Política Nacional de Resíduos Sólidos PNRS Lei nº 123052010 é um marco na legislação ambiental brasileira uma vez que contextualiza novas perspectivas sobre a gestão dos RSUs e legaliza a responsabilidade municipal pelo gerenciamento dos resíduos gerados em seu território além de priorizar iniciativas de soluções consorciadas ou compartilhadas entre dois ou mais municípios Quando falamos dos RSUs como vimos anteriormente a prefeitura de cada município é respon sável pela destinação dos resíduos domiciliares dos públicos e daqueles gerados em estabelecimentos comerciais e de prestação de serviços No entanto caso esses estabelecimentos gerem resíduos perigosos ou resíduos que mesmo caracterizados como não perigosos por sua natureza composição ou volume não sejam equiparados aos resíduos domiciliares pelo poder público municipal então os próprios estabelecimentos serão responsáveis pelo gerenciamento de seus resíduos A PNRS define o gerenciamento dos resíduos sólidos como Conjunto de ações exercidas direta ou indiretamente nas etapas de coleta transporte transbordo tratamento e destinação final ambientalmente adequada dos resíduos só lidos e disposição final ambientalmente adequada dos rejeitos de acordo com plano municipal de gestão integrada de resíduos sólidos ou com plano de gerenciamento de resíduos sólidos Art 3º X BRASIL 2010 online Você sabe o que é a gestão integrada dos resíduos sólidos GIRS Mesquita Júnior 2007 define a GIRS como a maneira de conceber implementar e administrar sistemas de manejo de RSU considerando a participação da sociedade e tendo como perspectiva o desenvolvimento sustentável A PNRS BRASIL 2010 online traz um conceito bem próximo definindo a GIRS como con junto de ações voltadas para a busca de soluções para os resíduos sólidos de forma a considerar as dimensões política econômica ambiental cultural e social com controle social e sob a premissa do desenvolvimento sustentável Art 3º XI Note que a PNRS incorpora a GIRS levando o conceito a dimensões mais amplas JARDIM YOSHIDA FILHO 2012 Dimensão política a PNRS permite tratar dos acordos necessários e da superação de conflitos de interesse que podem ser barreiras à implementação das soluções economicamente viáveis para a questão dos resíduos sólidos Dimensão econômica a PNRS favorece o reforço à necessidade de viabilizar as soluções para os resíduos sólidos além de abrir caminho para a definição e a implantação de instrumentos econômicos que favoreçam posturas ambientalmente adequadas por parte dos atores sociais Dimensão ambiental a PNRS aponta a essência da gestão dos resíduos sólidos ou seja a mini mização dos impactos ambientais Dimensão cultural a PNRS aponta a necessidade de levar em consideração os hábitos e valores da população na definição dos métodos e procedimentos a serem implantados no gerencia mento dos resíduos sólidos Dimensão social a PNRS aponta a necessidade de controle social 220 UNICESUMAR É responsabilidade dos municípios a adoção de um plano de gestão integrada dos resíduos sólidos PGIRS que envolva as etapas de gerenciamento dos RSUs e o seu conteúdo mínimo de acordo com a PNRS Art 19 BRASIL 2010 online é 1 Diagnóstico da situação dos resíduos sólidos gerados no respectivo território 2 Identificação de áreas favoráveis para disposição final ambientalmente adequada de rejeitos 3 Identificação das possibilidades de implantação de soluções consorciadas ou com partilhadas com outros Municípios 4 Identificação dos resíduos sólidos e dos geradores sujeitos a plano de gerenciamento específico ou a sistema de logística reversa 5 Procedimentos operacionais e especificações mínimas a serem adotados nos ser viços públicos de limpeza urbana e de manejo de resíduos sólidos 6 Indicadores de desempenho operacional e ambiental dos serviços públicos de limpeza urbana e de manejo de resíduos sólidos 7 Regras para o transporte e outras etapas do gerenciamento de resíduos sólidos observadas as normas estabelecidas pelos órgãos do SISNAMA e do SNVS e demais disposições pertinentes da legislação federal e estadual 8 Definição das responsabilidades quanto à sua implementação e operacionalização incluídas as etapas do plano de gerenciamento de resíduos sólidos 9 Programas e ações de capacitação técnica voltados para sua implementação e operacionalização 10 Programas e ações de educação ambiental que promovam a não geração a redução a reutilização e a reciclagem de resíduos sólidos 11 Programas e ações para a participação dos grupos interessados em especial das cooperativas ou outras formas de associação de catadores de materiais reutilizáveis e recicláveis formadas por pessoas físicas de baixa renda se houver 12 Mecanismos para a criação de fontes de negócios emprego e renda mediante a valorização dos resíduos sólidos 13 Sistema de cálculo dos custos da prestação dos serviços públicos de limpeza urbana e de manejo de resíduos sólidos bem como a forma de cobrança desses serviços 14 Metas de redução reutilização coleta seletiva e reciclagem entre outras com vistas a reduzir a quantidade de rejeitos encaminhados para disposição final ambiental mente adequada 221 UNIDADE 8 15 Descrição das formas e dos limites da participação do poder público local na coleta seletiva e na logística reversa e de outras ações relativas à responsabilidade compartilhada pelo ciclo de vida dos produtos 16 Meios a serem utilizados para o controle e a fiscalização no âmbito local da im plementação e operacionalização dos planos de gerenciamento de resíduos sólidos e dos sistemas de logística reversa 17 Ações preventivas e corretivas a serem praticadas incluindo programa de moni toramento 18 Identificação dos passivos ambientais relacionados aos resíduos sólidos incluindo áreas contaminadas e respectivas medidas saneadoras 19 Periodicidade de sua revisão observado prioritariamente o período de vigência do plano plurianual municipal Quer ficar por dentro do seu pa pel e o da sociedade como um todo na questão dos resíduos sólidos Dê o play no podcast É importante destacar que o conceito de gestão integrada dos resí duos sólidos GIRS ganhou força com o aumento da geração dos resíduos nas cidades e a consequente necessidade de destinação adequada desses Logo o GIRS busca a promoção da qualidade de vida da população a partir do conhecimento de todos os tipos de resíduos produzidos no município ou em um conjunto de municípios além da quantidade gerada e as fontes geradoras para que haja planejamento das etapas de coleta transbordo transporte tratamento destinação final ambientalmente adequada dos resí duos e de disposição final ambientalmente adequada dos rejeitos Quanto à elaboração do plano municipal de gestão integrada de resíduos sólidos no que se refere ao acesso aos recursos da União serão priorizados os municípios que optarem por soluções consor ciadas intermunicipais para a gestão dos resíduos sólidos ou que implantarem a coleta seletiva com a participação de cooperativas ou de outras formas de associação de catadores de materiais reutilizá veis e recicláveis formadas por pessoas físicas de baixa renda Art 18 III BRASIL 2010 online Lembrando que o plano municipal de gestão integrada de resíduos sólidos pode estar inserido no plano de saneamento básico Art 19 BRASIL 2007 online 222 UNICESUMAR Anteriormente vimos a definição de gerenciamento dos resí duos sólidos lembrando que as suas etapas devem ser conduzidas observando a seguinte ordem de prioridade não geração redução reutilização reciclagem tratamento dos resíduos sólidos e disposição final ambientalmente adequada dos rejeitos conforme a Figura 2 Isto significa que devemos priorizar a não geração dos resíduos só lidos seguida pela redução da geração dos mesmos privilegiando o desenvolvimento de produtos que gerem menos resíduos após a sua passagem pelas mãos do consumidor Minimização Redução Geração Reutilização Segregação Acondicionamento Armazenamento Coleta e transporte Transbordo Reciclagem Tratamento Disposição fnal ambientalmente adequada Resíduos tratados Figura 2 Etapas do gerenciamento dos RSUs Fonte a autora Descrição da Imagem a figura ilustra as etapas do gerenciamento dos RSUs De cima para baixo no fluxograma temos minimização redução geração reutilização segregação acondicionamento armazenamento coleta e transporte transbordo reciclagem tratamento e disposição final ambientalmente adequada 223 UNIDADE 8 Para entendermos melhor as etapas do gerenciamento dos RSUs é possível dividilas em duas fases Fase interna ocorre nos estabelecimentos geradores por exemplo nas nossas residências tal que a se gregação o acondicionamento e o armazenamento são de responsabilidade dos próprios geradores Fase externa iniciase com a coleta dos resíduos no local gerador e vai até a disposição final ambientalmente adequada A responsabilidade pode ser tanto do gerador quanto da munici palidade dependendo da origem do resíduo Na sequência aprofundaremos os nossos conhecimentos em cada uma das etapas ilustradas na Figura 2 A primeira etapa do gerenciamento de resíduos sólidos é a de segregação que consiste na separação dos resíduos sólidos no momento e no local de geração de modo que eles sejam acondicionados em recipientes de coloração específica acompanhados dos símbolos que designam a sua função A Resolução Conama nº 2752001 traz orientações para a identificação por cores dos coletores de diferentes tipos de resíduos conforme apresentado na Figura 3 AZUL papel papelão VERMELHO plástico isopor VERDE vidro AMARELO metal PRETO madeira LARANJA perigosos ou contaminados BRANCO de serviços de saúde ROXO radioativos MARROM orgânicos CINZA resíduos gerais não recicláveis ou misturados Figura 3 Padrões de cores de coletores de acordo com a Resolução Conama nº 2752001 Fonte adaptado de Brasil 2001 p 553 Descrição da Imagem a figura ilustra as cores dos coletores para a segregação dos resíduos Azul papelpapelão Vermelho plástico isopor Verde vidro Amarelo metal Preto madeira Laranja perigosos ou contaminados Branco de serviços de saúde Roxo radioativos Marrom orgânicos Cinza resíduos gerais não recicláveis ou misturados 224 UNICESUMAR Observe ainda que os resíduos recicláveis recebem coletores das cores azul papelpapelão vermelho plástico verde vidro e amarelo metal No entanto se eles estiverem combinados com outros mate riais plastificados metalizados ou contaminados com óleos gorduras e restos de alimentos devem ser dispostos em coletores da coloração cinza visto que essa cor é utilizada para resíduo geral não reciclável ou misturado incluindo guardanapos papéis higiênicos fraldas descartáveis papel carbono etc Ainda é importante lembráloa que segregar corretamente os resíduos é muito importante tanto do ponto de vista ambiental quanto do ponto de vista econômico uma vez que ao misturar resíduos pe rigosos com não perigosos elevamse os custos do processo prejudicando a reutilização ou a reciclagem Os termos reutilização e reciclagem diferem pois a reutilização diz respeito ao aproveita mento do resíduo sem que ele passe por transformações sejam elas físicas sejam elas físico químicas ou biológicas Por sua vez a reciclagem consiste no aproveitamento dos resíduos sólidos como matériaprima para novos produtos por meio de sua transformação Fonte adaptado de Calijuri e Cunha 2013 O acondicionamento dos resíduos deve ser realizado por meio do uso de embalagens constituídas de materiais compatíveis com os resíduos com a geração diária de cada tipo de resíduo e com a frequência de coleta além de serem resistentes e duráveis Segundo a NBR 13463 ABNT 1995 o acondicionamento dos resíduos domiciliares pode ser em recipiente rígido recipiente hermético saco plástico descartável e contêiner coletor ou intercambiável Falando em acondicionamento em sacos plásticos este é o ideal do ponto de vista sanitário e de agilizar a coleta Os sacos plásticos devem ser constituídos de material imper meável e resistente à ruptura e ao vazamento com base na NBR 9191 ABNT 2008 de modo a respeitar os limites de peso de cada saco sendo proibido o seu esvaziamento ou reaproveitamento 225 UNIDADE 8 Já o armazenamento referese ao local em que o recipiente do resíduo permanece até o momento da coleta Como nas cidades os resíduos são coletados com certa periodicidade então normalmente nas casas o armazenamento acontece nas lixeiras da calçada nos prédios em caçambas O Manual de Saneamento BRASIL 2015 nos lembra que a comunidade deverá ser ins truída sobre alguns aspectos que envolvem o acondicionamento e o armazenamento dos resíduos sólidos como características do re cipiente localização do recipiente modo mais adequado de acondicionar o resíduo para a coleta perigos decorrentes do mau armazena mento a exemplo da atração de vetores trans missores de doenças local e hora da coleta normalmente no período noturno em frente às residências entre outros A coleta dos resíduos sólidos referese à etapa em que os mesmos serão recolhidos junto do gerador e encaminhados para a próxima etapa conforme a NBR 13463 ABNT 1995 De modo geral nos municípios podem ser conduzidos três tipos de coleta diferentes a depender da origem e da pericu losidade dos resíduos coleta regular especial e seletiva CALIJURI CUNHA 2013 Coleta regular referese à coleta dos RSUs conduzida pelo município ou empresa conces sionária Normalmente a coleta dos resíduos dispostos em sacos plásticos ou em contêineres individuais é feita porta a porta por meio de caminhões compactadores Este tipo de coleta inclui a domiciliar a de resíduos de feiras praias e calçadões e a de varredura Coleta especial referese à coleta dos resíduos que não se equiparam aos urbanos a exemplo dos resíduos de serviços de saúde da construção civil e dos industriais Neste caso caminhões de empresas terceirizadas recolhem os resíduos no próprio local gerador A coleta especial também diz respeito aos resíduos sujeitos à logística reversa como agrotóxicos seus resíduos e embalagens pneus pilhas e baterias óleos lubrificantes seus resíduos e em balagens lâmpadas fluorescentes produtos eletroeletrônicos e seus componentes Neste caso o consumidor deverá levar tais resíduos até os postos de entrega voluntária PEVs ou locais de entrega voluntária LEVs estabelecidos pelos fabricantes importadores distribuidores e ou comerciantes Coleta seletiva referese à coleta daqueles resíduos segregados previamente como os recicláveis Na maioria das cidades brasileiras os caminhões de coleta seletiva passam para recolher esses resíduos no próprio local gerador Embora existam também os PEVs ou LEVs em que o gera dor dos resíduos depositaos em recipientes especiais distribuídos em vários pontos da cidade Segundo Cempre 2018 a coleta seletiva deve basearse no tripé tecnologia para efetuar a coleta separação e reciclagem mercado para a absorção do material recuperado e conscien tização para motivar o públicoalvo 226 UNICESUMAR Logística reversa instrumento de desenvolvimento econômico e social caracterizado por um conjunto de ações procedimentos e meios destinados a viabilizar a coleta e a resti tuição dos resíduos sólidos ao setor empresarial para reaproveitamento em seu ciclo ou em outros ciclos produtivos ou outra destinação final ambientalmente adequada Art 3º XII BRASIL 2010 online Art 33 São obrigados a estruturar e implementar sistemas de logística reversa mediante retorno dos produtos após o uso pelo consumidor de forma independente do serviço pú blico de limpeza urbana e de manejo dos resíduos sólidos os fabricantes importadores distribuidores e comerciantes de I agrotóxicos seus resíduos e embalagens assim como outros produtos cuja embalagem após o uso constitua resíduo perigoso observadas as regras de gerenciamento de resí duos perigosos previstas em lei ou regulamento em normas estabelecidas pelos órgãos do Sisnama do SNVS e do Suasa ou em normas técnicas II pilhas e baterias III pneus IV óleos lubrificantes seus resíduos e embalagens V lâmpadas fluorescentes de vapor de sódio e mercúrio e de luz mista VI produtos eletroeletrônicos e seus componentes Fonte Brasil 2010 online 227 UNIDADE 8 Após a etapa de coleta dos resíduos sólidos estes são transportados até o local de destinação final como as indústrias de reciclagem e centrais de tratamento ou ainda os aterros sanitários observando a necessidade de universalização do serviço prestado e da regularidade de coleta periodicidade frequência e horário De acordo com a NBR 134631995 os veículos coletores podem ser com caçamba simples e compacta dores Os veículos coletores com caçamba simples não possuem sistema de compactação e os principais tipos são veículo basculante tipo standard e veículo coletor convencional Quanto aos veículos coletores compactadores as seguintes características podem ser apresentadas Quanto ao sistema de compactação carga contínua ou carga intermitente Quanto ao sistema de carregamento carregamento traseiro carregamento lateral e carregamento frontal Quanto ao sistema de descarga por ejeção e por basculamento É importante destacar que sempre quando as distâncias entre a área de disposição final e os pontos de geração de resíduos forem relativamente pequenas o transporte poderá ser feito pelos próprios veículos de coleta não havendo a necessidade de estação de transbordo No entanto em cidades grandes onde os aterros estão muito distantes tornase necessário o encaminhamento desses caminhões às estações de trans bordo espaços físicos para armazenamento temporário dos resíduos possibilitando a transferência dos resíduos para caminhões maiores normalmente carretas com capacidade de 30 m3 e 50 m3 diminuindo assim custos com combustível manutenção dos veículos e salários além da possibilidade de danos ao meio ambiente CALIJURI CUNHA 2013 O dimensionamento dos serviços de coleta tem o objetivo de determinar a quantidade de veículos coletores que serão necessários na cidade levando em consideração alguns pontos como mapa geral do município mapa planialtimétrico mapa indicativo das regiões ou ruas comerciais sentido do tráfego das ruas e avenida bem como a listagem dos veículos disponíveis da frota e as suas respectivas capacidades volumétricas BRASIL 2015 228 UNICESUMAR No tratamento dos RSUs são utilizadas técnicas que promovam a redução do volume bem como a estabilização dos resíduos com vistas ao aumento da vida útil dos aterros sanitários As mais utilizadas são reciclagem compostagem e incineração De acordo com Calijuri e Cunha 2013 na escolha da melhor alternativa de tratamento devese levar em consideração alguns aspectos como disponibilidade financeira custos de implantação e operação capacidade de atendimento às exigências legais e também quantidade e capacitação técnicas dos recursos humanos Como vimos anteriormente a reciclagem é prioridade no gerenciamento dos resíduos sólidos e consiste no reaproveitamento de resíduos de papéis plásticos vidros e metais como insumo para a fabricação de novos materiais No processo de reciclagem as etapas envolvidas são separação e classificação dos materiais pro cessamento para a obtenção de fardos materiais triturados eou produtos que receberam algum tipo de beneficiamento comercialização dos materiais na forma triturada e prensada reutilização dos produtos e reaproveitamento em processos industriais BRASIL 2015 O material reciclável que se encontra misturado no lixo domiciliar também pode ser separado nas usinas de reciclagem No entanto a eficiência é de apenas 3 e 6 em peso Assim os corretos se gregação e acondicionamento dos resíduos sólidos é muito importante para possibilitar a reciclagem Fonte adaptado de Ibam 2001 Para Calderoni 2003 a reciclagem dos materiais fornece ganhos econômicos visto que com esta prática são utilizados menos energia matériaprima e recursos hídricos além de reduzir os custos com a disposi ção final do resíduo No entanto é importante que você tenha em mente que na prática um resíduo será enviado à reciclagem desde que o seu custo seja menor do que o custo do tratamento para a disposição final ANDRADE 2002 Caso contrário a reciclagem ocorre somente se for obrigatória por lei A compostagem Figura 4 também é entendida como um processo de reciclagem dos resíduos orgâ nicos A Resolução Conama nº 4812017 Art 3º III BRASIL 2017 p 1 define a compostagem como processo de decomposição biológica controlada dos resíduos orgânicos efetuado por uma população diversificada de organismos em condições aeróbias e termofílicas re sultando em material estabilizado com propriedades e características completamente diferentes daqueles que lhe deram origem Este material estabilizado é denominado composto ou húmus BIDONE POVINELLI 1999 o qual é enquadrado na legislação brasileira como fertilizante orgânico 229 UNIDADE 8 Refeições Restos alimentares Lixo Corretivo orgânico Fertilização Alimentos Pilha de compostagem num recipiente Figura 4 Ciclo da matéria orgânica Fonte Paraná 2021 online Descrição da Imagem a figura ilustra o ciclo da matéria orgânica a co meçar pelo alimento que após a refeição tornase um resto alimentar e ao invés de ser jogado no lixo pode seguir para o processo de compostagem o qual tem como subproduto o adubo reiniciando assim o ciclo Como resultado da decomposição na compostagem é liberado o biogás Este pode ser coletado e utilizado como fonte energética possibilitando assim ainda mais ganhos econômicos ABREU 2014 Especialmente no contexto brasileiro a compostagem é impor tante uma vez que como vimos anteriormente mais da metade dos resíduos domiciliares é constituída por matéria orgânica Dentre as vantagens da prática o Cempre 2018 destaca redução em cerca de 50 dos resíduos destinados a aterros aproveitamento agrícola da matéria orgânica reciclagem de nutrientes para o solo eliminação de patógenos e economia de tratamento de efluentes Para finalizar em algumas cidades também é comum a inci neração dos resíduos sólidos Este é um processo físicoquímico de oxidação em elevadas temperaturas acima de 800º C cujos gases de combustão mantêmse a 1200º C por dois segundos com excesso de ar e turbulência elevados resultando na conver são total dos compostos orgâ nicos promovendo a redução de volume e a destruição dos organismos patogênicos Ao final do processo os resíduos convertidos em cinzas devem ser classificados de acordo com a NBR 10004 ABNT 2004 e encaminhados para a corres pondente destinação No processo de incineração o calor gerado pode ser utili zado para aquecimento direto em processo de vaporização ou para gerar eletricidade Logo dentre as vantagens de incine ração podemos citar esterili zação dos resíduos diminuição do volume disposto em aterros e reaproveitamento energético dos resíduos Embora a tecno logia demande custos elevados bem como o rigoroso controle da emissão dos gases gerados pela combustão Para finalizarmos este tema de tratamento dos resíduos Jardim Yoshida e Filho 2012 citam que apesar de nenhuma dessas tecnologias poder ser vis ta como solução definitiva para a problemática dos resíduos elas aumentam o leque de soluções técnicas ao alcance dos gestores e que devem ser disponibiliza das para a população segundo a realidade política econômica ambiental cultural e social de cada comunidade 230 UNICESUMAR A disposição final convencional dos resíduos sólidos costumava ser em um local distante dos olhos da comunidade o conhecido lixão Neste local os resíduos são descarregados diretamente sobre o solo não havendo qualquer tipo de tratamento ou cuidado causando conta minação ambiental por meio da poluição do solo da água e do ar além de ser foco de vetores transmissores de doenças aos seres humanos Atualmente a PNRS não admite mais os lixões como forma de disposição final assim eles devem ser convertidos em aterros sanitários ou em aterros controlados Embora infelizmente os RSUs sejam ainda destinados a lixões como pode ser observado na Figura 5 Aterro sanitário Aterro controlado Lixão 2017 2018 591 115801 595 118631 18 35368 175 34850 23 45830 229 44881 Figura 5 Disposição final de RSU por tipo de destinação toneladadia Fonte Abrelpe 2019 p 16 Descrição da Imagem a figura ilustra dois gráficos comparativos de como ocorreu a disposição final dos RSUs nos anos de 2017 e de 2018 Em 2017 18 foram dispostos no lixão 229 em aterros controlados e 591 em aterros sanitários Já no ano de 2018 175 foram destinados a lixões 23 a aterros controlados e 595 foram destinados a aterros sanitários A Figura 5 indica que no ano de 2018 595 dos RSUs foram desti nados a aterros sanitários o que corresponde a cerca de 433 milhões de toneladas Um pequeno avanço se comparado com o ano de 2017 Segundo a PNRS BRASIL 2010 online Art 47 São proibidas as seguintes formas de des tinação ou disposição final de resíduos sólidos ou rejeitos 231 UNIDADE 8 I lançamento em praias no mar ou em quais quer corpos hídricos II lançamento in natura a céu aberto excetua dos os resíduos de mineração III queima a céu aberto ou em recipientes ins talações e equipamentos não licenciados para essa finalidade IV outras formas vedadas pelo poder público Art 48 São proibidas nas áreas de disposição final de resíduos ou rejeitos as seguintes ativi dades I utilização dos rejeitos dispostos como alimen tação II catação observado o disposto no inciso V do art 17 III criação de animais domésticos IV fixação de habitações temporárias ou per manentes V outras atividades vedadas pelo poder público Como vimos anteriormente a disposição final ambientalmente adequada referese à distribuição dos rejeitos em aterros depois de esgotadas todas as possibilidades de tratamento e recuperação dos resíduos No entanto por melhores que sejam tais tecnologias de tratamento sempre existe a possibilidade de um dia as mesmas falharem ou de não terem a licença ambiental renovada em prazo hábil Logo como a produção de resíduos sólidos pelo ser humano é constante dificilmente eles podem ficar aguardando o retorno da operação das unidades de tratamento sendo necessária a sua destinação também aos aterros CALIJURI CUNHA 2013 Aterros sanitários representam a solução mais econômica para a disposição final dos resíduos não perigosos e não inertes entre eles os RSUs Tais aterros são definidos como forma de disposição dos resíduos dentro de critérios de engenharia e normas operacionais específicas proporcionando o confinamento seguro BIDONE POVINELLI 1999 para a menor área possível Lembrese de que o projeto de um aterro sanitário deve consi derar a ABNT NBR 84191996 232 UNICESUMAR LIXÃO Poluição Urubus e outros animais Chorume Lençol freático ATERRO SANITÁRIO ETE Captação e queima de gás metano Não há nem urubus nem outros animais nem mau cheiro Lixo novo Cobertura diária Tratamento do chorume Não há contaminação do lençol freático Captação com manta de PVC e argila Figura 6 Diferenças entre os lixões e os aterros sanitários Fonte Buglia 2015 online Descrição da Imagem a figura ilustra a diferença entre lixões e aterros sanitários No lixão notase a presença de poluição vertical do ar do solo e da água além da presença de urubus e outros animais Por sua vez no aterro sani tário não há a poluição vertical ele engloba captação e queima de gás metano cobertura diária dos resíduos coleta e tratamento do chorume e celação do solo com manta de PVC e argila 233 UNIDADE 8 Aterros sanitários diferentemente dos lixões Figura 6 contam com a impermea bilização do solo por meio de camadas de argila e uma geomembrana de polietileno de alta densidade PEAD para evitar a infiltração do chorume líquidos percolados no solo contam também com o recobrimento por meio das camadas de solo do próprio local isolando esse chorume do meio ambiente assim se formam camadas nas quais são gerados produtos líquidos chorume e gasosos O chorume é captado por meio de tubulações e escoado para tanques de tratamento já os gases produzidos durante a degradação da matéria orgânica são captados e podem posteriormente serem queimados em flare ou utilizados como fonte de energia ABREU 2014 Philippi Júnior 2005 cita algumas vantagens e desvantagens dos aterros sanitários Vantagens baixo custo quando comparados a outros tratamentos utilizam equipamentos de baixo custo e de simples operação é possível a implantação em terrenos de baixo valor evitam a proliferação de vetores transmissores de doenças não estão sujeitos a interrupções no funcionamento por alguma falha Desvantagens perda de matériasprimas e da energia contida nos resíduos transporte de resíduos a longas distâncias desvalorização da região ao redor do aterro riscos de contaminação do lençol freático produção de chorumes e percolados necessidade de manutenção e vigilância após o fechamento do aterro Na elaboração de projetos de aterros sanitários os requisitos mínimos a serem considerados são informações gerais do empreendimento aspectos ambientais econômicos e sociais estudos preliminares levantamento topográfico estudos ambientais meio físico biótico e antrópico caracterização física dos resíduos sólidos concepção do projeto além da definição da infraestrutura necessária BRASIL 2015 Para finalizarmos a presente unidade observe que simplesmente a coleta o transporte a transferência para a estação de transbordo e a disposição final em aterro sanitário são a forma mais barata de gerenciamento dos RSUs entre as aceitáveis do ponto de vista de qualidade ambiental Mas podem e devem ser adotados sistemas mais complexos que incluam a valorização dos resíduos e consequentemente o aumento da vida útil dos aterros ESPINOSA SILVA 2014 No contexto dos sistemas mais complexos podem ser adotadas medidas como usinas de reciclagem para a fração inorgânica reciclável e de compostagem para a fração orgânica A Figura 7 traz uma ilustração do balanço gravimétrico em peso das frações do lixo domiciliar após o processamento em uma usina de reciclagem com uma unidade de compostagem acoplada Assim observe que supondo uma unidade hipotética de 1500 kgdia de 100 do lixo processado apenas 126 são conduzidos ao aterro 234 UNICESUMAR Coleta de lixo urbano Aterro Rejeitos Recicláveis Rejeitos Peneiramento Leiras para cura do composto Estocagem do material fragmentado compostado Materiais recuperáveis Adubo orgânico composto Fragmentação da fração predominantemente orgânica Recepção Préseleção de volumosos Perda de matéria calorCO2água separar em 570 38 Mesa de triagem 114 76 570 38 456kgdia 304 189 kg dia 126 60 kgdia perda de água e umidade 4 225 15 1140 76 114 76 225 kgdia 15 1500 100 375 25 375 25 75 5 1200 80 375 25 1425 95 1875 125 Figura 7 Fluxograma do processo e balanço de massa Fonte Ibam 2001 p 121 Descrição da Imagem a figura ilustra um fluxograma esquemático direcionado à adoção de usinas de reciclagem para a fração inorgânica reciclável e à compostagem para a fração orgânica dos RSUs de modo que seriam destinados aos aterros sanitários somente 126 dos resíduos sólidos gerados no ambiente urbano Ao observarmos a Figura 7 não restam dúvidas de que a usina de reciclagem e de compostagem é uma solução para o tratamento dos resíduos sólidos urbanos no entanto antes de sua implantação devem ser verificados os seguintes pontos IBAM 2001 Existência de mercado consumidor de recicláveis e composto orgânico na região Existência de serviço de coleta eficiente e regular Existência de coleta diferenciada para resíduos das diferentes fontes de origem Disponibilidade de área suficiente para instalar a usina de reciclagem e o pátio de compostagem Disponibilidade de recursos financeiros suficientes Disponibilidade de pessoal com nível técnico suficiente para selecionar a tecnologia a ser adota da fiscalizar a implantação da unidade e operar manter e controlar a operação dos equipamentos Por fim um estudo de viabilidade econômica deve ser conduzido tendo em vista todas as vantagens que uma usina pode trazer redução do lixo a ser transportado e aterrado venda de composto e recicláveis geração de emprego e renda benefícios ambientais e também levanta mentos dos custos de implantação operação e manutenção do sistema 235 UNIDADE 8 Apenas a título ilustrativo a Tabela 1 traz um comparativo entre a destinação dos RSUs em diferentes países Observe País Aterros eou lixões Incineração com recuperação de energia Compostagem reciclagem Brasil 87 13 Bélgica 5 36 60 República Tcheca 83 13 4 Alemanha 1 35 65 Irlanda 62 3 35 Espanha 57 9 34 França 36 32 33 Portugal 65 19 17 Suécia 3 49 48 México 765 96 Tabela 1 Destino dos resíduos sólidos urbanos Fonte Cempre 2018 p 195 Enquanto que no Brasil os aterros e lixões recebem cerca de 384 kg de resíduo por habitante ao ano na Alemanha por exemplo apenas 9 kg de resíduo por habitante são encaminhados anualmente para os aterros CEMPRE 2018 Que diferença não é mesmo Sugiro a leitura da obra Lixo Municipal Manual de Gerenciamento Integrado disponibilizada pelo Compromisso Empresarial para Reciclagem Cem pre Você pode fazer o seu download por meio do link de acesso httpscempreorgbrmanuais Para acessar use seu leitor de QR Code Você como futuroa engenheiroa poderá trabalhar diretamente com a questão dos resíduos sólidos urbanos gerados nas cidades Tanto no gerenciamento dos mesmos englobando as etapas de coleta transporte e destinação final ambientalmente adequada como também no projeto de um aterro sanitário por exemplo 236 MAPA MENTAL A construção de um Mapa Mental lhe auxiliará na organização e compreensão dos conteúdos que foram abordados na Unidade 8 Já iniciei o nosso Mapa Mental e inseri conceitos centrais sobre o gerenciamento dos resíduos sólidos Agora cabe a você completálo com frases de ligação ETAPAS DO GERENCIAMENTO DOS RSUs Geração Reutilização Segregação Acondicionamento Armazenamento Coleta e transporte Tratamento Disposição fnal ambientalmente adequada 237 AGORA É COM VOCÊ 1 O ser humano sempre gerou resíduos sólidos no entanto foi a partir da Revolução Industrial que esta geração aumentou constituindo um problema ambiental Sobre a problemática dos resíduos sólidos considere as afirmativas que seguem I Resíduos sólidos quando dispostos inadequadamente podem causar poluição do solo da água e do ar II American way of life é uma expressão relacionada ao consumismo do indivíduo moderno III O volume de lixo produzido pelo ser humano cresce exatamente na mesma pro porção que a população mundial IV Estamos vivendo a era dos descartáveis de forma que tudo é descartado com muita rapidez É correto o que se afirma em a Apenas I e II b Apenas II e IV c Apenas I II e IV d Apenas II III e IV e I II III e IV 2 Resíduos sólidos são materiais originados pelas mais diversas atividades humanas e que podem ser classificados de acordo com a periculosidade Para ser considerado como resíduo sólido classe I de acordo com a ABNT NBR 100042004 o resíduo deve possuir algumas características Em relação a essas características assinale a alternativa correta a O resíduo deve ser inflamável b O resíduo deve ser tóxico c O resíduo deve ser corrosivo d O resíduo não pode ser inerte e Todas as alternativas anteriores estão corretas 238 AGORA É COM VOCÊ 3 De acordo com a PNRS BRASIL 2010 online são responsáveis pelo gerenciamento dos resíduos sólidos os estabelecimentos que gerem resíduos industriais agrossilvo pastoris de serviços da saúde da construção civil de mineração e serviços de trans porte Em relação à ordem de prioridade no gerenciamento desses resíduos assinale a alternativa correta a Não geração redução reutilização reciclagem tratamento e disposição final b Não geração reutilização reciclagem redução tratamento e disposição final c Não geração reciclagem redução reutilização tratamento e disposição final d Redução não geração reciclagem reutilização tratamento e disposição final e Não geração redução reutilização tratamento reciclagem e disposição final 9 Até o momento você estudou o saneamento básico no contexto ur bano assim nesta unidade você será introduzidoa ao saneamento básico rural englobando o abastecimento de água o esgotamento sanitário o manejo de águas pluviais e dos resíduos sólidos gerados em tal meio Saneamento Básico Rural Me Rebecca Manesco Paixão 240 UNICESUMAR Olá Até o momento focamos a nossa atenção na questão do saneamento básico no meio urbano Mas o que acontece com o meio rural Será que esse meio também é contem plado com sistemas de saneamento Quando falamos do meio rural o saneamento básico embora não envolva a adoção de soluções técnicas com o mesmo rigor que ocorre nas cidades também referese a um componente da qualidade de vida o qual deve estar integrado aos diversos fatores e desafios que envolvem tal meio Segundo dados do IBGE 2019 online apesar de ser uma pequena parcela da população brasileira que mora no meio urbano são nestas áreas que estão concentradas a grande maioria das pessoas extremamente pobres do Brasil e sem conhecimento da real necessidade do saneamento Agora é com você Acesse a Tabela 41 Atendimento e déficit por compo nente do saneamento para a população residente nas diferentes áreas rurais do Brasil na página 68 do documento Programa Nacional de Saneamento Rural PNSR disponível no link httpwwwfunasagovbrdocuments2018238564 MNLPNSR2019pdf e fique por dentro da porcentagem da população rural que é atendida pelos serviços de saneamento abastecimento de água esgota mento sanitário manejo de resíduos sólidos e manejo de águas pluviais Existem pessoas sem atendimento Na sua opinião o que poderia ser feito para sanar tal problema O que você pode concluir a partir da sua pesquisa Mesmo sendo o acesso ao saneamento um direito social ainda existe uma parcela da população rural que não é atendida 241 UNIDADE 9 A partir da tabela indicada anteriormente foi possível notar que as aglomerações próximas dos centros urbanos são as mais contempladas com os serviços de saneamento como abaste cimento de água esgotamento sanitário manejo de resíduos sólidos e de águas pluviais no entanto conforme essa população se afasta do centro urbano e se isola das aglomerações o aten dimento se torna cada vez mais precário havendo até mesmo casos de não atendimento Assim ao longo da presente unidade teremos a oportunida de de aprofundarmos os nossos conhecimentos nas soluções principalmente individuais que podem ser adotadas no meio rural no que diz respeito a abastecimento de água esgotamento sanitário drenagem e manejo de águas pluviais e manejo de resíduos sólidos DIÁRIO DE BORDO 242 UNICESUMAR A partir daqui para finalizarmos os nossos estudos referentes ao saneamento básico teremos a oportunidade de trabalhar com o saneamento no meio rural Vamos nos lembrar que o saneamento básico é constituído do conjunto de serviços públicos infraestruturas e instalações operacionais de abastecimento de água potável esgotamento sanitá rio limpeza urbana e manejo de resíduos sólidos e da drenagem e do manejo das águas pluviais urbanas Não podemos nos esquecer de que o domicílio é a unidade de referência para tais ações tendo em vista que a ele se destinam as provisões de água de alimentos e de outros bens necessários à sobrevivência das pessoas sendo também o local onde são pro duzidos os resíduos sólidos e as águas residuárias No caso do manejo das águas pluviais para além da possibilidade de aproveitamento nos domicílios como fonte de água para o abastecimento este se refere às ações voltadas para o controle de empoçamentos inundações e erosões no solo nas áreas do entorno dos domicílios e nos espaços coletivos BRASIL 2019 p 72 Mas você sabe o que é área rural O IBGE 2000 a define como sendo a área externa de um município ao seu perímetro urbano Assim principalmente quando falamos do meio rural é importante destacar que o grande desafio deve se ao fato de que muitas residências se encontram fora das rotas dos serviços públicos de saneamento então tornase necessário adotar soluções que sejam simples mas eficientes pensando na saúde da população que habita tais lugares e também na qualidade ambiental Você deve se lembrar que no início de nossos estudos aprendeu a definição de saneamento básico adotada pela Lei nº 11445 de 2007 a qual não deixa claro a questão do atendimento às comunidades rurais Nas palavras de Brasil 2015 p 31 as soluções de saneamento são essenciais para a promoção da saúde humana e para a qualidade das águas e dos solos O acesso a elas constitui direito social integrante de políticas públicas sociais como as de saúde saneamento habitação e segurança alimentar e nutricional a ser garantido pelo Estado Assim considerando que a União deve apoiar a população rural bem como a população de pe quenos núcleos urbanos dois programas sob a responsabilidade da Fundação Nacional de Saúde Funasa merecem destaque Programa Nacional de Saneamento Rural Portaria nº 31742019 e Programa Sustentar SCALIZE BEZERRA 2020 O Programa Sustentar Saneamento e Sustentabilidade em Áreas Rurais foi iniciado no ano de 2014 pela Funasa com o objetivo de promover a sustentabilidade dos serviços e das ações de saneamento nas áreas rurais e nas comunidades tradicionais 243 UNIDADE 9 Lembrando que os sistemas de saneamento são instrumentos de preservação do meio ambiente e de promoção da saúde pública então no caso do saneamento básico rural é preciso adotar soluções técnicas que atinjam tais objetivos embora nem sempre com o mesmo rigor técnico que ocorre nas cidades Nas áreas rurais o atendimento relativo ao saneamento básico é carente de informações e segundo o IBGE 2019 não existem dados que revelem nem a qualidade e a regularidade do abastecimento de água relativos ao tratamento dos esgotos que são gerados nos domicílios nem o manejo dos resíduos sólidos ou das águas pluviais E nestes locais a provisão dos serviços de saneamento está condicionada a alguns fatores dentre eles BRASIL 2019 Dispersão geográfica Distanciamento das sedes municipais Localização em área de difícil acesso por via terrestre ou fluvial Limitação financeira ou de pessoal por parte dos municípios Ausência de estratégias que incentivem a participação social e o empoderamento dessas populações Inexistência ou insuficiência de políticas públicas de saneamento rural nas esferas municipais estaduais ou federal Assim considerando que nas unidades anteriores do material de Saneamento Básico fomos introduzidos aos sistemas e às tecnologias de abastecimento de água esgotamento sanitário drenagem urbana e manejo de águas pluviais bem como de limpeza urbana e manejo dos resíduos sólidos nesta nossa última unida de aprofundaremos os nossos conhecimentos apenas nas soluções técnicas que podem ser adotadas nas residências rurais no que diz respeito a tais sistemas Iniciaremos a partir de agora o conteúdo sobre abastecimento de água Você deve se recordar que o sistema responsável por abastecer engloba as atividades infraestruturas e instalações necessárias para o abastecimento de água potável aquela isenta de características organolépticas físicas químicas biológicas e radioativas que possam comprometer o seu uso 244 UNICESUMAR Na Unidade 3 vimos que o abastecimento de água pode ser coletivo ou individual sendo este último adotado principalmente nas áreas rurais e nas comunidades tradicionais quase sempre constituído de captação tratamento reservação e distribuição Captação a água captada poderá ser proveniente de nascente poço de uso familiar ou coletivo ou até mesmo da chuva Tratamento pode ocorrer por meio da utilização de coagulantes naturais filtros domésticos de sinfecção solar fervura e outros Reservação pode acontecer por meio de caixas dágua cisternas para armazenamento de água da chuva ou ainda reservatórios públicos Distribuição pode ocorrer por meio de torneiras públicas ou veículos transportadores Iniciando com a captação da água poços escavados são uma das formas mais utilizadas para a captação de água subterrânea na zona rural cuja retirada pode ser por meio de sarilho e balde ou bomba elétrica É uma tecnologia de fácil aplicação embora necessite de alguns cuidados referentes às localização construção e manutenção Quanto à localização o poço deverá ter distância mínima de qualquer fonte de contaminação para a fossa seca ou o sumidouro a distância de 15 m deverá ser respeitada enquanto que para chiqueiros e estábulos a distância será de ao menos 45 m BRASIL 2014 Quanto ao aspecto construtivo os materiais utilizados podem ser alvenaria de tijolos ou concreto Além disso para evitar possíveis contamina ções externas são necessários o revestimento e a impermeabilização dos primeiros 3 m a partir da superfície do terreno podendo ser prolongados para o exterior em 50 a 80 cm e deverá estar protegido por uma tampa de madeira vidro metal etc que permita a sua abertura SCALIZE BEZERRA 2020 Além dos poços o fornecimento de água na zona rural também pode funcionar a partir de uma nascente tal que a retirada de água ocor ra por meio de bomba elétrica ou mecânica quando essa retirada não segue pela ação da gravidade até o ponto de consumo Segundo Scalize e Bezerra 2020 uma forma comumente empregada é o represamento da nascente com uma sobreelevação do próprio solo ou ainda a partir da utilização de pedras podendo também serem construídos sistemas de drenagem Outra alternativa abordada pelos referidos autores é cravar uma tubulação com a extremidade toda perfurada sob uma nascente de modo que a água seja drenada para dentro da tubulação e conduzida até o ponto de consumo por uma mangueira 245 UNIDADE 9 Cursos dágua como córregos ribeirões rios ou lagos também podem ser utilizados para a captação direta da água seja pela ação da gravidade seja a partir do uso de bombas Para finalizarmos a questão da captação não poderíamos deixar de abordar a captação de água da chuva comentada com mais profundidade na Unidade 3 Na zona rural a utilização de cisternas para tal ação é recomendada em locais com baixa ou nenhuma disponibilidade de água potável A água captada independentemente de qual seja a sua fonte deverá passar por tratamento antes do consumo humano o qual visa a garantir a sua potabilidade A filtração em margem é uma das tecnologias que podem ser empregadas nas comunidades ru rais devido à facilidade e ao baixo custo de implantação e operação Segundo Scalize e Bezerra 2020 a tecnologia consiste na retirada de água por meio de um ou mais poços construídos às margens de mananciais superficiais tal que a água migre para dentro do poço por diferença de carga hidráulica Tal fato ocorre porque uma vez que à medida que a água é retirada do poço o nível de água do manancial se torna maior favorecendo a filtração da água em direção ao poço Na filtração em margem os principais processos envolvidos são filtração biodegradação sedimen tação adsorção dispersão e mistura com águas subterrâneas diluição conforme a Figura 1 Manancial NA Areia fina Curva de rebaixamento Areia grossa Elemento filtrante Argila Argila Poço produtor L Figura 1 Filtração em margem por meio de recarga induzida Fonte Sens et al 2006 p 182 Descrição da Imagem a figura ilustra um esquema de filtração em margem por meio da recarga induzida A água é retirada por um poço construído às margens do manancial superficial de modo que a água migra para dentro do poço por diferença de carga hidráulica 246 UNICESUMAR A filtração em margem permite a remoção de grande parte das partículas e dos microrganismos após a infiltração em aproximadamente 1 m de areia de modo que dependendo da qualidade da água será necessária somente a desinfecção Outra alternativa é o Sistema Alternativo de Tratamento de Água SALTAZ composto por tubula ção de recalque de água bruta dosador de coagulante normalmente sulfato de alumínio reservatório de água dosador de cloro para desinfecção filtro de zeólita e dreno para os sedimentos com caixa de leito filtrante para a sua retenção Após o tratamento da água a mesma é armazenada em reservatórios e está pronta para consumo BRASIL 2017 SANTOS CARVALHO 2018 40 cm de área livre 80 cm de leito filtrante 30 cm de areia a b Figura 2 a Desenho esquemático do SALTAZ b visão interna do filtro Fonte Santos e Carvalho 2018 p 34 Descrição da Imagem a figura ilustra um esquema do SALTAZ e uma visão interna do filtro o qual é constituído por 40 cm de área livre 80 cm de leito filtrante e 30 cm de areia Dessalinização Pirâmide com cobertura de vidro ou destilação solar é uma tecnologia de tratamento utilizada em locais quentes por meio da construção de grandes tanques cobertos com vidro possibilitando a passagem da luz solar Neste processo a água bruta evapora e os vapores se condensam na parte interna do vidro transformandose novamente em água a qual escorre para um sistema de recolhimento É uma tecnologia que pode ser adotada em nível familiar produzindo cerca de 4 Lm2dia de água Para finalizarmos a questão do tratamento devemos nos lembrar que a população rural também pode adotar tratamentos domiciliares A Figura 3 ilustra uma sequência de tratamentos que podem ser adotados desde a captação da água até o consumo humano Após a água ser captada a sua qua lidade deverá ser avaliada podendo ser necessária a adição de coagulante eou filtração seguida da desinfecção fervura cloração ou radiação solar 247 UNIDADE 9 1º PASSO Captação da água bruta 2º PASSO Retirada das partículas em suspensão 3º PASSO Desinfecção 4º PASSO Consumo Fontes de água A água que será consumida deverá ser tratada independente mente se for de poço minipoço bica rio ou água da chuva Dependendo da qualidade da água pode ser realizada a desinfecção diretamente Filtrar a água em filtro cerâmico Filtrar o sobrenadante em filtro cerâmico Deixe a água bruta em repouso para que as partículas sedimentem Água bruta Adicionar o coagulante natural ou artificial Promover a mistura para a formação dos flocos Deixe em repouso para a sedimentação dos flocos Filtrar o sobrenadante em filtro cerâmico Filtrar o sobrenadante em pano limpo Fervura Cloração ou 3m Ferver a água por três minutos Adicionar duas gotas de hipoclorito de sódio 25 para cada 1 litro de água Aguardar 30 minutos antes do consumo Expor a água à radiação solar por no mínimo seis horas 30m Radiação solar 6h ou ATENÇÃO NÃO USAR Garrafas escuras águas turvas garrafas com mais de 2 litros garrafas sujas ou danificadas Figura 3 Sequência de tratamento em uma solução alternativa individual com opções que vão desde a captação da água até o seu consumo Fonte Scalize e Bezerra 2020 p 96 Descrição da Imagem a figura ilustra um esquema da sequência de tratamento em uma solução alternativa indivi dual O primeiro passo consiste na captação da água bruta o segundo passo consiste na retirada das partículas em suspensão o terceiro passo mostra a desinfecção a qual pode se dar por fervura cloração ou radiação solar por fim o quarto passo é o consumo humano da água Não se esqueça que de acordo com a Portaria MS nº 2914 BRASIL 2011 online a desinfecção é etapa obrigatória para o abastecimento humano e visa à inativação dos microrganismos patogênicos presentes na água E como observado na Figura 3 a desinfecção pode ser realizada por agentes físicos fervura ou radiação solar ou químicos cloro e ozônio Na sequência veremos a definição de cada um desses processos que podem ser adotados como solu ções individuais HELLER PÁDUA 2010 BRASIL 2015 BRASIL 2017 SCALIZE BEZERRA 2020 Coagulação sementes trituradas de Moringa oleifera podem ser utilizadas como coagulantes naturais É recomendável a utilização de uma a três sementes para cada um litro de água a ser tratada A solução deverá ser vigorosamente agitada por um minuto e depois lentamente por mais cinco minutos Após este período o sobrenadante deverá ser filtrado em um filtro de papel ou ainda em um filtro domiciliar 248 UNICESUMAR Filtros domiciliares são uma das tecnologias mais acessíveis para tratamento de água nos domicílios sendo capazes de reter partículas e microrganismos indesejáveis presentes na água Os filtros de vela de porcelana são os mais utilizados embora existam também filtros de areia e filtros elétricos com carvão ati vado Neste caso a água passa lentamente pelo filtro goteja em um compartimento inferior onde é armazenada para consumo sendo retirada por uma torneira na parte inferior do recipiente Coagem da água em um pano a prática de coar a água com um pano permite a retenção das partículas mais grosseiras presentes na água passando pelo pano apenas as pequenas partículas e os microrganismos Assim após a prática é necessária a desin fecção da água Fervura no método de fervura promovese o aquecimento da água até o ponto de ferver mantendoa por pelo menos cinco minutos com vistas a inativar ou a matar os microrganismos presentes Desinfecção solar Sistema SODIS para inativar microrga nismos patogênicos a desinfecção da água pode ser feita colo cando o líquido em um recipiente plástico ou de vidro transpa rente com volume inferior a dois litros garrafa PET exposto à radiação ultravioleta do sol por pelo menos duas horas de exposição solar direta de 600 Wm2 Desinfecção química nas residências é recomendável colocar duas gotas de hipoclorito de sódio a 25 para cada litro de água e aguardar 30 minutos antes do consumo Para finalizarmos o tema sobre o abastecimento de água rural também pode haver a adoção de soluções alternativas coletivas mas sem rede de distribuição podendo os moradores terem ou não reservatórios domiciliares Neste caso o abastecimento poderá ser a partir da adoção de chafarizes ou de caminhõespipa Chafarizes fontes ou fontanários são estruturas coletivas que se destinam ao abastecimento de água São abastecidos pela água capta da de rios lagos nascentes ou ainda do lençol freático requerendo tratamento antes da distribuição Já os caminhõespipa podem ser utilizados abastecendo coletivamente várias famílias Tal distribuição pode acontecer a partir de abastecimento em reservatórios em cacim bas domiciliares ou em pontos de entrega coletivos de modo que os moradores carreguem a água até as suas casas 249 UNIDADE 9 Agora falaremos sobre o esgotamento sani tário Anteriormente em nossos estudos vi mos que as soluções de esgotamento sanitário podem ser individuais ou coletivas Enquanto nas cidades as soluções coletivas costumam ser utilizadas na zona rural majoritariamen te adotamse as soluções individuais Estas dependem da realidade da área rural ou seja se o domicílio possui ou não acesso ao abas tecimento de água Desse modo devese prio rizar tecnologias que se ajustam ao arranjo individual e ainda aquelas que apresentam simplicidade e nenhum requerimento de ener gia elétrica e de técnicos permanentes SCALIZE BEZERRA 2020 O Quadro 1 agrupa algumas das tecnologias que podem ser utilizadas como soluções individuais para o esgotamento sanitário no contexto rural Tecnologia Tipo de esgoto tratado Tipo de sistema Área necessária Fossa seca Fezes e urina sem água Unifamiliar 2 a 4 m2 Banheiro seco compostável Apenas fezes e um pouco de urina sem água Unifamiliar ou semicoletivo 3 a 5 m2 Círculo de bananeiras Águas cinzas esgoto pré tratado Unifamiliar 3 a 5 m2 Fossa verde Águas de vaso sanitário Unifamiliar 7 a 10 m2 Fossa séptica biodigestora Águas de vaso sanitário Unifamiliar 10 a 12 m2 Tanque séptico Águas de vaso sanitário águas cinzas esgoto doméstico Unifamiliar ou semicoletivo 15 a 4 m2 Filtro anaeróbio Esgoto prétratado Unifamiliar ou semicoletivo 15 a 4 m2 Biodigestor Águas de vaso sanitário esgoto doméstico Unifamiliar ou semicoletivo 5 m2 Quadro 1 Tecnologias para o tratamento de esgoto Fonte adaptado de Scalze e Bezerra 2020 p 119 Nos domicílios que não contam com abastecimento de água podese por exemplo utilizar privada higiênica com fossa seca Este tipo de privada é constituída de uma casinha sobre uma fossa seca escavada no solo com vistas a receber somente os excretas os quais com o passar do tempo se de compõem por meio da digestão anaeróbia Recomendase que periodicamente as fezes do interior da fossa sejam cobertas com terra misturada com cinza ou cal para minimizar o odor Nas residências as privadas higiênicas devem estar localizadas distantes de poços e fontes ao menos 25 m e ainda em cota inferior aos mananciais evitando a contaminação dos mesmos 250 UNICESUMAR Além desta tecnologia conforme vimos no Quadro 1 também podem ser adotadas outras tecnolo gias quando o solo do local é desfavorável para a construção de uma privada de fossa seca a exemplo da fossa de fermentação e da privada química BRASIL 2015 Fossa de fermentação é constituída por dois tanques câmaras que se destinam a receber os dejetos sem descarga de água como na privada de fossa seca Neste caso os tanques se revezam utilizando um tanque até que a sua capacidade se esgote e o mesmo seja isolado para a mineralização e na sequência haja a retirada do material Privada química é constituída por um tanque cilíndrico removível contendo solução de soda cáustica NaOH com o objetivo de receber os dejetos procedentes de uma bacia sanitá ria comum Periodicamente esvaziase o tanque o qual é em seguida reabastecido com nova solução química Esta solução tem custo elevado sendo normalmente utilizada em eventos temporários ou em situações de emergência Já para os domicílios e estabelecimentos providos de instalações prediais de água as tecnologias mais adotadas costumam ser a fossa séptica e o sumidouro Entrada de esgoto bruto Saída de efluente Líquido em sedimentação Partículas pesadas sedimentam Partículas leves flutuam Lodo digerido Lodo em digestão Desprendimentos de gases borbulhamento Nível da água Acumulação de escuma fração emersa Acumulação de escuma fração submersa Figura 4 Funcionamento geral de um tanque séptico Fonte Brasil 2015 p 200 Descrição da Imagem a figura ilustra o funcionamento de um tanque séptico desde a entrada do esgoto bruto até a saída do efluente Você sabe o que são fossas sépticas De acordo com Brasil 2015 são tanques de tratamento em nível primário onde ocorre a sedimentação dos sólidos sedimentáveis e a digestão anaeróbia do lodo o qual permanece acumulado no fundo até a sua completa estabilização Na superfície ficam retidos sólidos não sedimentáveis a exemplo dos óleos graxas e gorduras formando a escuma que também é decomposta anaerobiamente De modo geral a eficiência dos tanques sépticos é na ordem de 60 de redução de sóli dos em suspensão 30 a 45 de remoção de DBO e 25 a 75 de remoção de coliformes termotolerantes 251 UNIDADE 9 No tanque séptico ocorrem as seguintes fases conforme observado na Figura 4 Retenção o esgoto é detido na fossa entre 12 e 24 horas Decantação simultaneamente à fase anterior se processa a sedimentação dos sólidos em sus pensão 60 a 70 formando o lodo Flotação uma parcela dos sólidos não decantados flota para a superfície livre do líquido no interior do tanque séptico formando a escuma Digestão lodo e escuma são digeridos por bactérias anaeróbias Redução de volume gases e líquidos são resultantes do processo de digestão e assim reduzem o volume Efluente líquido o efluente líquido ainda apresenta DBO elevada por isso deve ser tratado antes da disposição final Na sequência de uma fossa séptica normalmente adotamse sumidouros ou valas de infiltração com o intuito de infiltrar a água tratada no solo conforme apresentado na Figura 5 NT NA NT NT NT NT NA NA a b c d Alternativas de disposição de efluente de fossa séptica Gordura a ser disposta Caixa de gordura para linha da cozinha Fossa séptica Lodo em decomposição aeróbico Tubo distribuidor de esgoto Tubo vala de infiltração Tubulação de efluente de fossa Sumidouro Infiltração no terreno Tubo de coleta de esgoto filtrado no terreno ou meio poroso PRio PRio Tubulação de efluente de fossa Filtro anaeróbico Códigos NT Nível do terreno NA Nível de água Esquemas em corte a Filtração b Infiltração no solo c Sumidouro d Uso de filtro anaeróbico Figura 5 Processos de tratamento e disposição de efluentes de fossa séptica Fonte Botelho e Ribeiro Júnior 2010 p 184 Descrição da Imagem a figura ilustra quatro alternativas de disposição de efluentes de fossa séptica O esgoto gerado na residência passa pela caixa de gordura e segue para a fossa séptica dessas alternativas existem quatro possibili dades a filtração b infiltração no solo c sumidouro d filtro anaeróbio 252 UNICESUMAR Sumidouros são definidos pelo Manual de Saneamento BRASIL 2015 p 206 como escavações feitas no terreno para disposição final do efluente de tanque séptico que se infiltra no solo através da área vertical parede Quanto à vala de filtração o esgoto que sai do tanque séptico é disperso em uma canaleta preenchida com material que permite a percolação em seguida é coletado abaixo da camada de material por um tubo de coleta na sequência levado até uma caixa coletora e desta caixa o esgoto segue para o corpo hídrico receptor Já no caso das valas de infiltração o esgoto que sai do tanque séptico é disperso no solo em valas com material que facilita a infiltração pelo solo A fossa biodigestora é um sistema proposto pela Embrapa o qual é similar a três tanques sépticos sequenciais uma vez que é constituído de três caixas dispostas em sequência e interligadas por meio de tubulações Figura 6 Neste caso parte dos sólidos em suspensão sedimentáveis e flutuantes são retidos nas caixas onde são digeridos por microrganismos anaeróbios Na sequência o esgoto tratado também poderá ser encaminhado a sumidouros ou valas de infiltração Entradas água negra ou marrom bacia sanitária esterco Válvula de retenção Tampas hermeticamente vedadas T de inspeção Registro Saída efluente Figura 6 Fossa biodigestora Fonte Brasil 2018 p 33 Descrição da Imagem a figura ilustra o esquema de uma fossa biodigestora constituído por três caixas em sequência vedadas hermeticamente desde a entrada da água negra ou marrom o esterco até a saída do efluente A biorremediação vegetal ou fossa verde é uma alternativa ecológica de tratamento dos esgotos domés ticos em que compostos nutricionais assim como as águas provenientes do esgoto são reaproveitados no cultivo de banana tomate pimenta etc Neste caso uma vala de alvenaria impermeabilizada é construída de modo que o esgoto é direcionado para o interior da câmara Na sequência escoa para a parte externa da estrutura preenchida por materiais porosos que servem de filtro onde as plantas são cultivadas O círculo de bananeiras é uma unidade de tratamento complementar do esgoto doméstico constituída por uma vala circular preenchida com galhos e palhada na qual desemboca a tubulação TONETTI et al 2018 O efluente é encaminhado a uma vala circular com 2 m de diâmetro e 1 m de profundidade onde é colocada pedra brita ao fundo e em seguida essa vala é recoberta com gravetos e restos vegetais O princípio de tratamento do esgoto envolve o transporte hídrico desse esgoto e a sua retenção na camada de palha e galhos secos onde os materiais retidos serão digeridos ou estabilizados pela ação dos microrganismos 253 UNIDADE 9 Entradas Madeiras folhas secas e palhas Água cinza água amarela Tubo de entrada 100 mm Declividade mínima de 2 Saídas composto orgânico frutos biomassa das plantas Preenchimento com madeiras galhos folhas e palhas finalizando com as folhas para melhor efeito estético Conforme os materiais do centro se decompõem o nível da pilha baixa e novos materiais podem ser colocados Escavação em forma de bacia para melhor aproveitamento da água pelas raízes Figura 7 Círculo de bananeiras Fonte Brasil 2018 p 43 Descrição da Imagem a figura ilustra o círculo de bananeira o qual é constituído por uma vala circular preenchida com madeiras folhas secas e palhas onde desemboca a tubulação de água cinza ou amarela Conforme os materiais do centro se decompõem o nível da pilha baixa de tal forma que novos materiais possam ser colocados Para finalizarmos este tema das tecnologias individuais de esgotamento sanitário não poderíamos deixar de falar sobre as tecnologias que podem ser adotadas em localidades que desenvolvem ativi dades de pecuária Biodigestores são adotados com vistas à promoção da redução da carga poluidora pela ação de microrganismos anaeróbios Consistem em um recipiente fechado que recebe os esgotos com alta carga orgânica O seu funcionamento é descrito por Brasil 2018 p 35 e representado na Figura 8 da seguinte forma a digestão anaeróbia da matéria orgânica no interior da câmara produz gases princi palmente o metano que tem um alto potencial energético A pressão do aumento do gás dentro da câmara empurra o efluente para a câmara de saída Da mesma forma o peso do líquido no acesso de saída empurra de volta o conteúdo da câmara mantendo a pressão do gás constante 254 UNICESUMAR Entradas Saídas Biogás Lodo efluente Esterco fresco e resíduos orgânicos Água negra água marrom Figura 8 Biodigestor Fonte Brasil 2018 p 35 Descrição da Imagem a figura ilustra o biodigestor com as entradas e saídas Na entrada temos o esterco fresco e os resíduos orgânicos além da água negra e da água marrom Já na saída temos o biogás e o efluente O efluente final do biodigestor é encaminhado para disposição no solo por meio de valas de infiltração Assista ao vídeo disponibilizado no site da Embrapa e intitulado Tec nologias Embrapa para o saneamento básico rural neste link https wwwembrapabrtemasaneamentobasicorural No vídeo são abor dadas as tecnologias fossa séptica e jardim filtrante para tratamento dos esgotos gerados nas residências rurais e cujos subprodutos po dem ser utilizados na agricultura O vídeo também aborda o clorador Embrapa sistema de cloração de água para consumo humanoPara acessar use seu leitor de QR Code Para finalizarmos este tema não poderíamos deixar de falar sobre o reuso O reuso de esgoto sanitá rio principalmente quando falamos do meio rural é vantajoso podendo ser potável direto e indireto ou não potável Reuso potável direto a partir de tratamento avançado do esgoto o mesmo é diretamente uti lizado no sistema de água potável Reuso potável indireto após o tratamento o esgoto é despejado no corpo dágua para posteriores captação tratamento e utilização como água potável Reuso não potável o esgoto tratado pode ser reutilizado para fins agrícolas domésticos no caso de rega de jardins descargas sanitárias etc entre outros Art 3º BRASIL 2005 255 UNIDADE 9 A Figura 9 ilustra a classificação das águas de reuso quanto à origem em um domicílio e as principais utilizações que podem ser conferidas após o tratamento Banheiro Bacia sanitária Mictório Bacia sanitária com separador de urina Área de serviço Máquina de lavar roupas e tanque Lavatórios dos banheiros e chuveiro Arcondicionado Águas negras Águas cinzaclaro Máquina de lavar louças e pia de cozinha Águas cinzasescuro Principais formas de tratamento Sistemas biológicos Wetlands Filtração Membranas Desinfecção Principais finalidades Águas para fins não potáveis Lavagem de piso Irrigação Descarga de bacias Águas amarelas Principais formas de tratamento Estocagem 6 meses Congelamento Precipitação Evaporação Principais finalidades Fertilizante líquido ou sólidos Águas marrons Principais formas de tratamento Digestores biológicos aeróbicos Desinfecção Compostagem Principais finalidades Águas para fins não potáveis Condicionamento do solo Biogás Água azul Principais formas de tratamento Filtração Desinfecção Principais finalidades Águas para fins não potáveis Lavagem de piso Irrigação Descarga de bacias Figura 9 Classificação das águas de reuso quanto à sua origem Fonte Scalize e Bezerra 2020 p 249 Descrição da Imagem a figura ilustra a classificação das águas de reuso quanto à sua origem as quais podem ser negras provenientes de bacia sanitária amarelas e marrons mictório bacia sanitária com separador de urina cinzaclaro máquina de lavar louças e pia de cozinha cinzaescuro máquina de lavar louças e pia de cozinha e azul arcondicionado As águas amarelas podem ser utilizadas como fertilizante líquido ou sólido as águas marrons podem ser utilizadas para fins não potáveis condicionamento do solo ou biogás as águas cinzaclaro podem ser utilizadas nas máquinas de lavar roupas e nas pias de cozinha as águas cinzaescuro podem ser utilizadas para fins não potáveis lavagem de pisos irrigação e descarga de bacias e as águas azuis podem ser utilizadas para fins não potáveis lavagem de piso irrigação e descarga de bacia 256 UNICESUMAR Lembrase que anteriormente estudamos a importância da drenagem urbana e do manejo de águas pluviais Aqui veremos que o manejo de águas pluviais também é fundamental no contexto rural Já sabemos que nas cidades o aumento da impermeabilização das áreas como consequência do processo de urbanização tem diminuído a parcela de água infiltrada aumentando o escoamento superficial em períodos de intensa precipitação No entanto esta alteração não ocorre somente nos centros urbanos uma vez que a chuva excedente pode também ocorrer na área rural embora as suas consequências sejam menos danosas nessa do que naquela aumentando o escoamento superficial principalmente devido à compactação do solo resultante da retirada da cobertura vegetal bem como do uso inadequado de máquinas agrícolas Ouça o podcast para ficar por dentro dos três eixos estratégicos do saneamento básico rural gestão dos serviços educação e participa ção social e tecnologia A cobertura vegetal desempenha um papel de proteção do solo permitindo o aumento da capacidade de infiltração Além disso a cobertura vegetal também atua na prevenção de des lizamentos uma vez que a zona de raízes contribui para a estabilidade do solo protegendoo das forças cisalhantes Dessa forma como consequência do aumento das vazões dos corpos dágua temse o extravasa mento da calha do rio resultando em enchentes inundações ou alagamentos A Figura 10 ilustra a diferença das alterações que podem ocorrer nos meios rural e urbano 257 UNIDADE 9 As inundações podem acarretar danos de ordem material além de carregarem grande quantidade de poluen tes podendo colocar a saúde da população em risco Outro fenômeno também pode causar transtornos à população deslizamentos Estes são caracterizados pelo grande deslocamento de solo o que pode dificultar o acesso às comunidades e até mesmo levar ao óbito em casos de soterramento SCALIZE BEZERRA 2020 Nesse sentido tornase fundamental o manejo das águas pluviais também no meio rural Tal que esse manejo não controle somente o escoamento superficial mas atue também na gestão das águas englobando aumento das áreas de infiltração seleção de materiais para pavimentação que permitam a infiltração recuperação das margens dos rios ocupação de áreas de inundação por parques e apro veitamento da água da chuva SCALIZE BEZERRA 2020 p 184 Na Unidade 7 vimos que os sistemas de drenagem abrangem a micro e a macrodrenagem Enquanto que a primeira envolve as estruturas que têm a função de coletar de forma segura as águas pluviais e as conduzir às estruturas de macrodrenagem esta é responsável por deslocar grandes volumes de água sendo exemplos dessas estruturas bacias de detenção e retenção córregos rios e canais Embora no meio rural os elementos da microdrenagem como meiosfios sarjetas e bocas de lobo não estejam presentes observamse estruturas com fins semelhantes Scalize e Bezerra 2020 exemplificam que algumas vias na área rural apresentam algo semelhante a meiofiosarjetas e também a outras estruturas similares às bocas de lobo em termos de função Por exemplo as canaletas ou valetas localizadas ao longo das vias rurais com o objetivo de conduzir o volume de escoamento superficial além de proteger a via contra o processo erosivo Limite da área de inundação ÁREA RURAL Nível mínimo no verão Limite da área de inundação ÁREA URBANA Nível mínimo no verão Figura 10 Características das alterações de uma área rural para a urbana Fonte Paraná 2002 p 12 Descrição da Imagem a figura ilustra a diferença do limite da área de inundação em uma área urbana e em uma área rural de forma que na área urbana a inundação pode atingir as residências 258 UNICESUMAR Quanto à macrodrenagem bacias de retenção são adotadas em propriedades rurais ou em estradas vicinais para a partir da coleta da água que escoa em excesso conter as enxurradas Estas estruturas são como um pequeno reservatório na forma de bacia Não confunda bacia de retenção com bacia de detenção Enquanto a primeira retém toda a água e mesmo assim pode haver infiltração a segunda é uma estrutura de acumulação temporária da água da chuva agindo na redução do pico da vazão do escoamento superficial Nas vias rurais existem pontos para onde as águas pluviais convergem o chamado fundo de vale Este consiste em um canal em cada lateral da via que encaminha as águas para dentro das matas mar ginais a essa via De acordo com Scalize e Bezerra 2020 como o volume de água é grande podendo acarretar um processo erosivo são então inseridas pedras ou paliçadas estacas ou troncos fincados no solo nessas estruturas reduzindo a energia associada ao escoamento Algumas técnicas conservacionistas como o plantio em curva de nível e o terraceamento também atuam como medidas estruturantes em manejo de águas pluviais no meio rural visto que trabalham tanto na prevenção da erosão quanto na questão do escoamento de água O plantio em curva de nível consiste em uma curva de alinhamento de plantas ou seja uma linha que tem os seus pontos na mesma altura Assim a água não corre para nenhum lado infiltrando no solo SCALIZE BEZERRA 2020 Já o terraceamento é uma técnica agrícola de plantio inventada pela civilização inca para a contenção de erosões causadas pelo escoamento da água em áreas de vertentes Consiste em parcelar uma área inclinada em várias rampas de modo que as águas pluviais ao escoarem superficialmente percam a força causando menos impacto sobre o solo SCALIZE BEZERRA 2020 259 UNIDADE 9 Anteriormente você estudou a questão do gerenciamento dos resíduos sólidos urbanos e agora verá que os resíduos sólidos gerados no meio rural também precisam ser manejados e destinados de forma ambientalmente adequada E isto deve ser feito segundo a ordem de prioridade preconizada pela PNRS BRASIL 2010 online não geração redução reutilização reciclagem tratamento dos resíduos sólidos e disposição final ambientalmente adequada dos rejeitos conforme a Figura 11 Tudo isso significa que quanto menos resíduos forem gerados menor quantidade de resíduo será descartada 1 2 3 4 5 6 Não geração Redução Reutilização Disposição final Reciclagem Tratamento dos resíduos sólidos Figura 11 Níveis de hierarquia da gestão e gerenciamento dos resíduos sólidos Fonte Scalize e Bezerra 2020 p 142 Descrição da Imagem a figura ilustra a hierarquia da gestão e o gerenciamento dos resíduos sólidos Não geração redução reutilização reciclagem tratamento dos resíduos sólidos e disposição final Conforme definição adotada por Scalize e Bezerra 2020 neste material chamaremos de resíduos sólidos domiciliares rurais RSDRs todos aqueles resíduos que são gerados nas residências rurais de modo que o manejo desses constituinte do sistema de saneamento básico de áreas rurais engloba as atividades de segregação acondicionamento armazenamento coleta transporte transbordo e desti nação final ambientalmente adequada dos resíduos Como vimos anteriormente muitas vezes as residências rurais encontramse fora das rotas dos serviços públicos de saneamento e assim apesar de o gerenciamento dos resíduos domiciliares ser de responsabilidade dos municípios em alguns casos os próprios geradores se tornam responsáveis pelo correto manejo de tais resíduos 260 UNICESUMAR Falando sobre as etapas do gerenciamento no meio rural para todos aqueles resí duos cuja geração não puder ser evitada o gerador deverá proceder com a segregação e o acondicionamento A segregação normalmente é feita com base na separação dos resíduos em reutilizáveis recicláveis orgânicos e rejeitos Os resíduos reutilizáveis como garrafas de vidro poderão ser reutilizados na própria residência enquanto que aqueles recicláveis como latas de alumínio deverão ser encaminhados para uma unidade recicladora Também temos aqueles resíduos que são sujeitos à logística reversa a exemplo dos agrotóxicos seus resíduos e embalagens os quais após a passagem pelas mãos do con sumidor deverão retornar aos fabricantes importadores distribuidores e comerciantes Resíduos orgânicos sujeitos à compostagem ou à biodigestão também deverão ser separados e acondicionados e também se for o caso armazenados corretamente antes do encaminhamento ao devido tratamento O Art 6º do Decreto nº 74042010 que regulamenta a Lei nº 123052010 nos lembra que os consumidores são obrigados sempre que estabelecido sistema de coleta seletiva pelo plano municipal de gestão integrada de resíduos sólidos ou quando instituídos sistemas de logística reversa na forma do art 15 a acondicionar adequadamente e de forma diferenciada os resíduos sólidos gerados e a disponibilizar adequadamente os resíduos sólidos reutilizáveis e recicláveis para coleta ou devolução BRASIL 2010 online Segundo Scalize e Bezerra 2020 para o acondicionamento dos RSDRs podem ser utilizados pequenos recipientes como latões caixas de papelão e baldes plásticos desde que forneçam manuseio seguro e possam ser esvaziados facilmente Quanto às etapas de armazenamento coleta e transporte resíduos recicláveis e rejeitos deverão ser armazenados separadamente e na sequência encaminhados para o local adequado Lembrese que o armazenamento diz respeito ao ambiente onde o resíduo fica acomodado até que siga à próxima etapa Esse local deve ser coberto não sujeito às intempéries e de preferência não permitindo o acesso de animais domésticos É importante destacar que essa etapa pode ser dispensada dependendo da frequência com que a coleta é realizada Scalize e Bezerra 2020 ressaltam que nas residências rurais muitas vezes as moradias são muito distantes uma das outras bem como da sede do município por isso não há qualquer tipo de coleta Assim não são raros os casos em que os mora dores queimam ou enterram de forma inadequada os seus resíduos sólidos Embora a queimada seja proibida por lei e constitua crime ambiental 261 UNIDADE 9 Os mesmos autores também citam que apesar de essa etapa ser muito desafiadora para as prefeituras em termos de logística é importante destacar que conforme a PNRS BRASIL 2010 onli ne a administração municipal é responsável por todos os resíduos gerados em seu território incluindo aqueles gerados no meio rural considerando que normalmente grande parte da matéria orgânica é aproveitada no local de geração o que resulta em maiores percentuais de recicláveis e rejeitos em termos de composi ção gravimétrica e portanto menores quanti dades de resíduos que precisam ser coletados é possível realizar o serviço de coleta a intervalos maiores do que a que é realizada nas áreas ur banas nas áreas rurais a coleta é feita muitas vezes uma vez por semana ou a cada quinze dias SCALIZE BEZERRA 2020 p 150 E para isto poderão ser estabelecidos pontos de armazenamento dos resíduos ou ainda pontos de entrega voluntária acessíveis à população rural daquela cidade como nas principais vias de acesso ao perímetro urbano Esta é uma alternativa que facilita a questão logística e neste caso podem e devem ser utilizados recipientes se parados para a viabilização da coleta seletiva Pensando na questão de custos as estruturas de transbordo podem ser utilizadas para a transferência dos resíduos transportados por veículos menores para veículos maiores Falando sobre a etapa de tratamento ela diz respeito ao enca minhamento dos resíduos à reciclagem à compostagem ou ainda às tecnologias de aproveitamento energético Na Unidade 7 estu damos os conceitos que envolvem a reciclagem a compostagem e a incineração No meio rural embora os resíduos orgânicos sejam utilizados para a alimentação de animais além da compostagem esses resíduos também podem ser encaminhados à biodigestão A biodigestão anaeróbia consiste em uma tecnologia de apro veitamento da matéria orgânica por meio de biodigestores com a vantagem de produzir biogás enquanto trata os restos de alimentos os dejetos animais e até mesmo os esgotos gerados na residência como vimos anteriormente Um biodigestor Figura 8 pode ser definido como uma câmara fechada onde a maté ria orgânica é colocada para ser decomposta em ambiente anaeróbio com a ausência de oxigênio OLIVER 2008 O metano é o principal constituin te do biogás cuja principal van tagem é a utilização na própria residência rural substituindo o gás de cozinha Além disso os subprodutos líquidos e sólidos do processo também podem ser utilizados como fertilizantes Geralmente os biodigestores são construídos a cerca de 15 m de distância da residência e em local em que haja incidência di reta da luz solar visto que o calor é um importante fator para a pro dução eficiente de biogás MAT TOS FARIAS JÚNIOR 2011 SCALIZE BEZERRA 2020 Para finalizarmos as etapas do gerenciamento quanto aos rejeitos estes devem ser dispostos em aterros sanitários Assim os residentes de áreas rurais deve rão verificar se o município conta com aterro Em caso positivo en tão existem duas possibilidades se a prefeitura realizar a coleta e o transporte caberá aos residentes acondicionar e armazenar corre tamente os resíduos no entanto caso não haja este tipo de serviço o próprio residente será respon sável pela coleta pelos transporte 262 UNICESUMAR e encaminhamento dos rejeitos ao aterro sanitário Caso o município não conte com aterro sanitário como é o caso ainda de muitas peque nas cidades brasileiras então soluções individualizadas de disposição final poderão ser adotadas apenas para os rejeitos como as valas A NBR 15849 ABNT 2010 define o aterro sanitário de pequeno porte como valas que têm uma instalação com escavação limitada e largura viável confinada em todos os lados oportunizando a operação não mecanizada Segundo Scalize e Bezerra 2020 não existem especificações técni cas para a construção dessas valas então são adotadas no mínimo as distâncias horizontais exigidas para a execução de fossas sépticas 15 me de construções sumidouros valas de infiltração 3 m de árvores e de qualquer ponto de rede pública de abastecimento de água 15 m de poços freáticos e de corpos de água de qualquer natureza Além disso quanto à profundidade não deve ser superior a 3 m quanto à largura esta não pode ser maior do que 5 m Quando da solução individual ficam dispensadas a impermeabi lização inferior a coleta de chorume e de gases e visando ao maior confinamento dos rejeitos a compactação deverá ser realizada com vistas a acomodálos da melhor forma possível além disso após a dis posição dos resíduos deverá ocorrer a cobertura dos rejeitos de modo a impedir a entrada de água da chuva ou o espalhamento dos mesmos A vala deve ser preenchida até se igualar ao limite do terreno fi nalizando com uma camada de argila com cerca de 40 cm para a impermeabilização superior além de uma camada de solo e o plantio de gramíneas SCALIZE BEZERRA 2020 Dessa forma podemos concluir que obras de engenharia em es pecial obras de saneamento quando bem projetadas planejadas e executadas contribuem para a saúde pública o desenvolvimento da sociedade e a melhoria da qualidade ambiental E você como futuroa engenheiroa poderá trabalhar não somente na questão do sanea mento básico no meio urbano mas também no meio rural 263 MAPA MENTAL A construção de um Mapa Mental lhe auxiliará na organização e compreensão dos conteúdos que foram abordados nesta unidade Já iniciei o nosso Mapa Mental com conceitos centrais que estudamos sobre o saneamento básico rural agora cabe a você completálo com frases de ligação SANEAMENTO BÁSICO RURAL Abastecimento de água Esgotamento sanitário Drenagem e manejo das águas pluviais Manejo dos resíduos sólidos 264 AGORA É COM VOCÊ 1 De acordo com a Portaria MS nº 2914 de 2011 a desinfecção da água é etapa obrigató ria para o abastecimento humano e assim independentemente da qualidade da água captada esta deverá passar por tal processo podendo ser físico ou químico Sabendo disso assinale V para Verdadeiro e F para Falso A fervura é uma forma de inativar ou matar os microrganismos a partir do aqueci mento da água A coagulação é um método da desinfecção a partir da adição de coagulantes na água como as sementes de Moringa oleífera A desinfecção química consiste na adição de um agente químico como o hipoclorito de sódio visando à inativação ou à eliminação dos microrganismos Filtros domiciliares são tecnologias substitutas da cloração Assinale a alternativa correta a V V V V b V F V F c V F F V d F F V V e F F F F 2 A biodigestão anaeróbia é uma tecnologia que pode ser adotada no contexto rural tanto para tratamento dos resíduos sólidos quanto dos esgotos sanitários gerados nas próprias residências Sabendo disso explique como ocorre o funcionamento dos biodigestores e quais as suas principais vantagens 3 Quando falamos do saneamento básico no meio rural a educação e a participação so cial são de extrema importância para a promoção da saúde e da qualidade ambientais Com base no conteúdo estudado explique o porquê 265 REFERÊNCIAS UNIDADE 1 BARBIERI J C GIMENES R M T Universalização dos serviços de saneamento básico e o desen volvimento populacional Rev Ciênc Empres v 14 n 2 p 283298 2013 BRASIL Constituição da República Federativa do Brasil de 1988 Brasília DOU 1988 Disponí vel em httpwwwplanaltogovbrccivil03constituicaoconstituicaohtm Acesso em 18 mar 2021 BRASIL Lei nº 8080 de 19 de setembro de 1990 Dispõe sobre as condições para a promoção proteção e recuperação da saúde a organização e o funcionamento dos serviços correspondentes e dá outras 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vosrestritosfilesdocumento202007mduversao01pdf Acesso em 12 abr 2021 SANTOS S L D CARVALHO E B Solução alternativa coletiva simplificada de tratamento de água destinada ao consumo humano em pequenas comunidades Nota informativa Brasília Funasa Coordenação de Controle da Qualidade da Água para Consumo Humano jul 2018 7p Disponível em httpwwwfunasagovbrdocuments2018299386NotaInformativaSALTAzpdf Acesso em 12 abr 2021 SCALIZE P S BEZERRA N R Curso de especialização de saneamento e saúde ambiental saneamento básico rural Goiânia CegrafUFG 2020 Disponível em httpsfilescercompufgbr webyup688oSaneamentoBasicoRuralpdf Acesso em 12 abr 2021 SENS M L et al Filtração em Margem In PÁDUA V L de coord Contribuição ao estudo da remoção de cianobactérias e micronutrientes orgânicos por meio de técnicas de tratamento de água para consumo humano Rio de Janeiro Abes 2006 p 173236 TONETTI A L et al Tratamento de esgotos domésticos em comunidades isoladas referencial para a escolha de soluções Campinas Unicamp 2018 277 CONFIRA SUAS RESPOSTAS UNIDADE 1 1 Nesta questão você deverá discorrer sobre como o investimento em saneamento básico resulta na redução de gastos com medicamentos e internações É sabido que a disponibili zação de água potável de boa qualidade assim como a coleta e o tratamento dos esgotos sanitários é capaz de diminuir a ocorrência de doenças de veiculação hídrica como as doen ças gastrointestinais Assim com menos pessoas doentes há uma diminuição dos gastos no sistema de saúde 2 B A ascaridíase é uma doença transmitida por helmintos 3 Nesta questão você deverá discorrer sobre as principais consequências da falta ou da pre cariedade do saneamento nos âmbitos sociais econômicos e ambientais A disseminação de doenças de veiculação hídrica é um dos principais problemas tanto social quanto eco nômico uma vez que prejudicam a qualidade de vida da população e ainda aumentam os gastos no sistema de saúde Além destes também podese citar as inundações frequentes poluição dos corpos hídricos além da poluição do solo e do ar devido ao manejo inadequado dos resíduos sólidos UNIDADE 2 1 C Os usos consuntivos da água são aqueles que fazem a retirada da água do manancial para a sua destinação como no caso do abastecimento humano e da irrigação 2 Nesta questão você deverá discorrer sobre a necessidade de tornar a água potável ao consumidor É sabido que a água quando consumida na forma bruta pode trazer sérios problemas para a saúde do ser humano e dessa forma o tratamento deve ocorrer com vistas a atingir o padrão de potabilidade estabelecido pela Portaria nº 29142011 3 Nesta questão você deverá discorrer sobre o porquê dos microrganismos indicadores serem utilizados como um dos parâmetros para determinação da qualidade da água Normalmente a bactéria Escherichia coli é utilizada como indicador de contaminação fecal uma vez que a mesma possui habitat exclusivo no trato intestinal de animais de sangue quente apresentase em número elevado nas fezes e apresenta alta resistência ao ambiente extraenteral Além disso sua caracterização e quantificação se dá a partir de métodos relativamente simples UNIDADE 3 1 B Os reservatórios de distribuição são utilizados para acumular água com vistas a atender demandas de emergência atender variações do consumo horário bem como manter a pressão mínima ou constante exigida na rede 2 C As redes ramificadas possuem uma tubulação principal da qual partem tubulações se cundárias 3 Nesta questão você deverá descrever as etapas do sistema de abastecimento de água captação adução tratamento reservação e distribuição Resumidamente temse que 278 CONFIRA SUAS RESPOSTAS Captação conjunto de equipamentos e instalações utilizados para a extração da água do manancial com vistas a lançála no sistema de abastecimento Adução conjunto de tubulações com a finalidade de transportar a água Tratamento tecnologia empregada para tornar a água potável ao consumidor melho rando suas características organolépticas físicas químicas e microbiológicas Reservatório de distribuição empregado para acumular água com o propósito de aten der às variações do consumo horário manter pressão mínima ou constante na rede e atender a demandas de emergência Redes de distribuição composta de tubulações conexões e peças especiais responsáveis por levar a água do reservatório ou da adutora para os pontos de consumo residências escolas hospitais indústrias etc UNIDADE 4 1 D Como exemplo de desinfetantes citamse cloro e ozônio como exemplo de coagulantes sulfato de alumínio e cloreto férrico como exemplo de produtos para correção de dureza cal e carbonato de sódio como exemplo de oxidantes peróxido de hidrogênio e dióxido de cloro 2 E A coagulação consiste no processo de adição de coagulante com vistas a desestabilizar impurezas presentes na água e a facilitar o aumento do tamanho das mesmas na etapa posterior de floculação A flotação consiste no arraste das impurezas para a superfície de um tanque a partir da ação de microbolhas A desinfecção é um processo destinado à inativação de microrganismos patogênicos da água a partir da aplicação de desinfetantes como o cloro A fluoretação consiste na adição de compostos contendo o íon fluoreto com vistas ao combate da cárie infantil 3 No sistema convencional de tratamento da água a coagulação e a floculação desempenham papel fundamental no sucesso do processo uma vez que envolvem a utilização de um coa gulante químico a exemplo do sulfato de alumínio com vistas à precipitação de compostos em solução e à desestabilização de suspensões coloidais de partículas sólidas as quais não poderiam ser removidas nos processos de sedimentação flotação ou filtração Após a redu ção das forças que mantêm separadas as partículas em suspensão na floculação por meio da mistura lenta promovese a colisão entre as partículas previamente desestabilizadas formando assim os flocos os quais na sequência serão decantados ou flotados na etapa da clarificação UNIDADE 5 1 E Todas as afirmativas estão corretas Esgotos domésticos são aqueles gerados nas ativida des domésticas podendo ser divididos em águas negras e águas cinzas Esgotos industriais são aqueles gerados no ambiente industrial Os esgotos podem ser frescos ou sépticos 2 D Esgotos industriais têm coloração e odor característicos do processo industrial 3 O sistema unitário engloba a coleta e o transporte dos esgotos sanitários das águas pluviais e das águas de infiltração todos em uma única rede O sistema misto envolve o recebimen to do esgoto sanitário e de uma parcela das águas pluviais Alguns recolhem as águas dos telhados outros recolhem das chuvas mínimas O sistema separador coleta transporta condiciona e encaminha apenas o esgoto sanitário em uma tubulação separada daquela em que escoam as águas pluviais 279 CONFIRA SUAS RESPOSTAS UNIDADE 6 1 E Todas as afirmativas estão corretas Mecanismos de ordem física ocorrem no tratamento preliminar dos esgotos enquanto que mecanismos de ordem biológica ocorrem no tratamen to secundário No tratamento primário um subproduto dos decantadores é o lodo primário bruto Os processos biológicos de tratamento secundário são adotados com o objetivo de acelerar a degradação dos poluentes 2 A Todas as afirmativas são verdadeiras No que diz respeito ao tratamento dos esgotos em nível secundário nas lagoas facultativas tornase necessário um longo período de detenção visto que a degradação e a estabilização da matéria orgânica são mais lentas e ocorrem por meio de bactérias dispersas no meio líquido Nas lagoas aeradas de mistura completa os sólidos são mantidos dispersos na solução líquida ou na mistura completa por isso a de cantação ocorre em uma lagoa de decantação subsequente Nas lagoas anaeróbias seguidas de lagoas facultativas o esgoto entra em uma lagoa de menos volume e mais profunda cuja degradação da matéria orgânica se dá por microrganismos anaeróbios Nas lagoas aeradas facultativas são utilizados aeradores mecânicos para fornecimento de oxigênio ao invés do fornecimento por meio da fotossíntese o que possibilita a rápida decomposição da matéria orgânica 3 Sistemas de lagoas facultativas são aqueles em que ocorrem simultaneamente processos de fermentação anaeróbia oxidação aeróbia e redução fotossintética Como vantagens do sistema podemos destacar boa eficiência de remoção de DBO construção operação e manutenção simples baixo custo de implantação e de operação não necessita de equipa mentos mecânicos a remoção do lodo se dá após longos períodos de tempo normalmente superiores a 20 anos Quanto às desvantagens destacamse a necessidade de uma área grande para instalação possível necessidade de remoção de algas do efluente para o cum primento de padrões rigorosos e performance variável segundo as condições climáticas Sistemas de lagoas anaeróbias seguidos de lagoas facultativas consistem na utilização de uma lagoa anaeróbia onde predominam processos de fermentação anaeróbios antes da lagoa facultativa para remoção da DBO remanescente Quanto às vantagens deste sistema destacamse todas aquelas elencadas para as lagoas facultativas acrescido da requisição de uma área inferior Quanto às desvantagens além daquelas elencadas para as lagoas fa cultativas em sistema único expomos a possibilidade de geração de maus odores na lagoa anaeróbica eventual necessidade de elevatórias de recirculação do efluente para controle de maus odores e ainda a possível necessidade de afastamento das residências circunvizinhas UNIDADE 7 1 As medidas nãoestruturais são de caráter legal e institucional e disciplinam a urbanização por meio de normas regulamentos e programas Como exemplo de tais medidas temos a adoção de telhados verdes superfícies com vegetação áreas impermeáveis desconectadas manutenção dos canais e cursos dágua entre outros 2 A drenagem superficial é usada em terrenos planos com capa superficial sustentável e subsolo rochoso ou argiloso impermeável com vistas a acelerar a passagem da água e a evitar a saturação do solo por muito tempo A drenagem subterrânea objetiva descer o lençol freático a um nível que favoreça os cultivos e garanta a estabilidade das estradas bem como a segurança das construções A drenagem vertical é usada em terrenos planos sem declive para que a água drene e a saída das águas superficiais e subterrâneas pode ocorrer por 280 CONFIRA SUAS RESPOSTAS meio de poços verticais fincados ou perfurados Por fim a drenagem por elevação mecâni ca é usada quando o nível da água a ser bombeada é inferior ao nível do local destinado a receber o líquido ou ainda quando o lençol freático do terreno é elevado 3 Nas cidades as inundações podem causar danos aos patrimônios bem como mobilizar poluentes de diferentes origens e que são transportados aos corpos dágua além de trazer sérios riscos à saúde dos habitantes devido às doenças de veiculação hídrica UNIDADE 8 1 C Apenas as afirmativas I II e IV estão corretas American way of life é uma expressão relacionada ao consumismo do indivíduo moderno em que os produtos são descartados com muita rapidez Além disso os resíduos sólidos quando dispostos inadequadamente podem causar poluição do solo da água e do ar A alternativa III está incorreta pois estudos recentes apontam que a produção do lixo pelo ser humano em números cresce mais do que a população mundial 2 E os resíduos perigosos classe I podem apresentar características de inflamabilidade toxi cidade e corrosividade além disso não são inertes 3 A De acordo com a PNRS a ordem de prioridade no gerenciamento dos resíduos sólidos é não geração redução reutilização reciclagem tratamento e disposição final UNIDADE 9 1 A alternativa II é falsa pois a coagulação não é um método de desinfecção A alternativa IV é falsa pois filtros domiciliares não são uma tecnologia de desinfecção 2 Biodigestores são uma câmara fechada onde a matéria orgânica é inserida para ser decom posta em um ambiente com ausência de oxigênio Têm a vantagem de tratar a matéria orgâ nica proveniente de restos de alimentos de dejetos de animais e até mesmo dos esgotos sanitários Em decorrência do processo de decomposição é gerado o biogás cujo principal constituinte é o metano o qual pode ser utilizado como substituto do gás de cozinha na própria residência Além disso os subprodutos sólidos e líquidos do processo também po dem ser utilizados como fertilizantes 3 A educação e a participação da sociedade rural são medidas fundamentais no saneamento básico rural uma vez que promovem a sensibilização dos usuários no que diz respeito aos seus direitos e deveres