Coleta e Tratamento de Esgoto Descentralizado

O trabalho consiste em um ARTIGO CIENTÍFICO sobre coleta e tratamento de esgoto ambos de baixo custo para uma comunidade isolada de 512 pessoas Contextualização Comunidade localizada no Bairro Pessegueiro Itajubá Tratase de um bairro rural onde atualmente possui 256 habitantes e futuramente foi estimado que alcançará 512 moradores Por se tratar de uma comunidade distante dos centros de coleta de esgoto a proposta é criar uma rede coletora e um tratamento de esgoto descentralizado de baixo custo e que possa ser construído pelos próprios moradores Sendo assim o artigo em questão abordará 2 coisas Rede coletora Os moradores atuais do bairro fizeram tubulações improvisadas para o esgoto proveniente das residências do qual está sendo despejado em um corpo hídrico que corta o local Com isso o projeto proposto tem o objetivo de aplicar uma solução viável barata e eficiente para coleta do esgoto Foi adotado um sistema condominial de esgoto sanitário do qual o traçado passa pelos pontos mais baixos do terreno de modo que o esgoto seja escoado por gravidade e que seja de fácil execução As conexões improvisadas dos moradores foram consideradas como uma rede secundária já existente sendo que estas já contam com tubulações de 100mm e serão interligadas na rede de esgoto condominial principal Trecho que o artigo aborda Também foi considerado o crescimento do bairro e a construção de novas moradias logo o projeto contempla uma população futura A rede condominial de esgoto foi desenvolvida seguindo os parâmetros da norma vigente NBR 9814 ABNT 1986 por meio da utilização do software QGIS aliado ao plugin RedBasica desenvolvido pela SaniHub e software Excel Estas ferramentas em conjunto possibilitaram o dimensionamento da rede e o desenvolvimento do traçado georreferenciado Para o dimensionamento foram considerados alguns dados provenientes de estudos já realizados por outros discentes da universidade Estes estimaram o consumo per capta da população por meio de uma média da conta de água dos moradores atuais e por meio de cálculo aritmético em conjunto com a análise do terreno e possíveis expansões residenciais estimaram a população final Para a elaboração do traçado foi fixada uma distância máxima de 50 metros entre as caixas de inspeção e uma cobertura mínima de 06m para que seja mais fácil a execução do projeto e manutenção futura da rede já que ambas serão responsabilidade dos próprios moradores A rede proposta possui 14945 metros de extensão distribuído em 35 trechos Para fins de dimensionamento a vazão foi considerada como vazões concentradas nos trechos O trecho final entrega a contribuição de toda a rede para a estação de tratamento proposta no próximo item Tratamento de esgoto Para o tratamento o objetivo é fazer um comparativo entre diferentes métodos e ao final mostrar qual seria o mais interessante Métodos que serão comparados Tanque séptico Vermifiltro Reator anaeróbio compartimentado RAC Conjunto Tanque séptico filtro biológico Filtro de brita Preciso que seja escrito alguns tópicos deste trabalho sendo Introdução O tema é apresentado e esclarecido aos leitores sobre o que será tratado no trabalho ou seja é apresentado o problema o como propõese resolvelo Tipos de assunto a serem abordados Falta de infraestrutura brasileira em comunidades rurais níveis de investimento consequências da falta de tratamento Algo sucinto entre 1 e 2 páginas Exemplo de assuntos já proposto pelo coordenador em anexo Textos corretamente referenciados Objetivo Algo meio que pronto podendo ser reutilizado meia página Este trabalho propõe o desenvolvimento de uma infraestrutura de coleta de esgoto sanitário em formato de rede condominial integrada a um sistema de tratamento operado por um reator anaeróbio compartimentado RAC Tal iniciativa visa atender às demandas do bairro Pessegueiro localizado na cidade de Itajubá região sul de Minas Gerais O objetivo possui 3 pilares Sustentabilidade financeira economia e eficiência Revisão bibliográfica Entre 4 a 6 páginas Trazer pontos sobre o novo marco do saneamento no Brasil A dificuldade da universalização dos serviços de esgoto principalmente nas zonas rurais Dados sobre a coleta de esgoto com foco em pequenas comunidades rurais Embasamento teórico da rede condominial de esgoto Embasamento teórico dos sistemas de tratamento de esgoto propostos Métodos que serão comparados Tanque séptico Vermifiltro Reator anaeróbio compartimentado RAC Conjunto Tanque séptico filtro biológico Filtro de brita Referências Frases devidamente referenciadas e com as fontes no padrão de artigo Por favor anexar pdf das fontes usadas 1 INTRODUÇÃO Durante o século XX no Brasil os aportes governamentais em projetos de saneamento refletiram as diretrizes políticas voltadas para o crescimento econômico Estes recursos se concentraram nas áreas metropolitanas consideradas os principais impulsionadores de uma economia que almejava uma transformação industrial Enquanto isso as populações residentes em zonas rurais e municípios de menor porte foram negligenciadas pelo Estado brasileiro sofrendo com a falta de intervenções e serviços públicos essenciais para o progresso humano PNBR 2019 O Plano Nacional de Saneamento Básico Plansab conforme estipulado na legislação de número 114452007 teve sua concepção liderada pelo Ministério das Cidades Lançado em dezembro de 2019 o PNBR consiste em diretrizes e estratégias destinadas a ações de saneamento básico nas áreas rurais com o objetivo de alcançar a universalização do acesso ao longo de um período de 20 anos VEIGA 2020 Em 2020 a Lei de Saneamento 11445 foi alterada tornandose a Lei 140262020 com mudança em alguns aspectos a alteração na definição dos serviços públicos de saneamento básico com objetivo de universalização dos serviços de água e esgoto até 2033 a lei prevê a injeção de mais investimentos privados no setor de saneamento AGÊNCIA BRASIL 2020 O Novo marco do Saneamento estabelece metas de atendimento de 99 da população com água potável e 90 com coleta e tratamento de esgotos até 2033 Lei 140262020 Segundo levantamento do Sistema Nacional de Informações sobre Saneamento SNIS2021 dos 1173 milhões de brasileiro apenas 558 possuem atendimento com rede de esgoto A população urbana correspondente a 1148 milhões de pessoas tem uma taxa de atendimento de 641 Segundo os indicadores de esgotamento sanitário do Plansab em 2019 a região sudeste do Brasil apresentou a maior taxa de atendimento atingindo 913 dos domicílios totais Desse total 94 dos domicílios urbanos foram contemplados enquanto apenas 383 dos domicílios rurais receberam cobertura Em contrapartida a região norte registrou a menor taxa de atendimento alcançando 374 dos domicílios com 44 dos domicílios urbanos atendidos e apenas 117 dos domicílios rurais contemplados As demais regiões estão detalhadas na Figura 1 Conforme os dados do Plansab 2019 os indicadores relacionados ao tratamento do esgoto gerado não apresentam perspectivas otimistas O percentual de esgoto efetivamente tratado revelase significativamente baixo em comparação com o volume total de esgoto gerado como evidenciado nas Figuras 2 e 3 Saiani e Toneto Júnior 2010 destacam que conforme previsão do Ministério das Cidades MCidades para o alcance da universalização do saneamento em 2020 o investimento anual necessário deveria ter sido em torno de 045 do PIB desde 2000 Entretanto os investimentos nesse período foram menos da metade da meta necessária para atingir a universalização Ou seja as ações das políticas públicas de saneamento tanto passadas quanto em curso têm demonstrado uma notável lacuna na obtenção dos resultados desejados em termos de assegurar direitos de forma abrangente e universal PNBR 2019 Por conta da situação atual dos serviços de saneamento no Brasil tornase evidente a urgência de encontrar soluções tecnológicas para o tratamento de esgotos Contudo estas soluções devem ser adaptadas às condições socioeconômicas locais e alinhadas ao princípio da sustentabilidade Uma estratégia para ampliar a cobertura nacional de saneamento básico seria a implementação de medidas mais simples porém menos custosas e mais acessíveis A opção mais eficaz tem sido a descentralização dos serviços de tratamento de esgotos OTTERPOHL BRAUN OLDENBURG2002 Segundo BAKALIAN et al 1994 sistemas alternativos de coleta e de transporte de esgoto são necessários para cobrir a demanda de comunidades de baixa renda pois podem promover economia em torno de 20 a 50 em relação aos convencionais As mudanças dos padrões dos sistemas convencionais para os alternativos devem se basear em teoria hidráulica avanços na tecnologia experiências satisfatórias e riscos aceitáveis O sistema condominial de esgoto SCE foi desenvolvido e aperfeiçoado como tecnologia para coleta de esgoto doméstico no início da década de 80 LOBO 2003 Sua conceituação inicial veio da observação de uma prática comum nas cidades brasileiras adotada por grupos de moradores vizinhos que para afastar o esgoto das casas costumase improvisar uma rede comum a todos Rede esta que passando pelas propriedades busca um traçado mais econômico levando em conta o interesse dos moradores até chegar a um ponto de descarga normalmente um riacho ou o sistema de drenagem pluvial de alguma rua LOBO 2003 A premissa fundamental do sistema condominial é a participação da população nas diversas etapas do projeto do sistema de coleta e de transporte de esgoto envolvendo desde a escolha do local de passagem das canalizações e a participação nos custos do sistema até a participação em sua instalação e manutenção De fato a comunidade poderá ter diferentes opções de participação do sistema que estarão relacionadas ao custo do serviço e a predisposição da mesma nessas participações O porquê da participação popular é explicado pelo fato de que as comunidades que possuem elevado adensamento desordenamento espacial espaços livres exíguos diversidade de usos dos espaços público e privado topografia complexa autoconstrução e improviso de soluções técnicas para as moradias por parte da população determinam de forma peculiar a viabilidade dos projetos urbanístico e de infraestrutura Sendo assim projetos de sistemas de coleta e de transporte de esgoto não podem ser concebidos de forma independente e isolada mas atendendo a critérios técnicos e métodos de concepção convencionais FURIGO e SILVA 2004 Da mesma forma a descentralização pode ser feita no tratamento de esgoto Ao invés de uma tubulação de longa extensão que se conecta à rede principal do município a própria comunidade pode tratar o efluente em uma pequena ETE local Em pequenas comunidades que demandam soluções mais enxutas devido ao baixo orçamento destacase o reator anaeróbio compartimentado RAC Conforme destacado por Barber Stuckey 1999 o reator apresenta várias vantagens em sua concepção pois sSua construção baseiase em um design simples economicamente viável sem partes removíveis dispensando a necessidade de mistura além de ser de fácil manutenção e manuseio No que concerne às vantagens operacionais destacase o tempo de residência hidráulico TRH reduzido e a versatilidade para operar em fluxo contínuo Ao mesmo tempo o RAC retém uma quantidade considerável de sólidos em seu interior e demonstra resistência a abruptas variações na carga orgânica BARBER STUCKEY 1999 Desta forma o reator anaeróbio compartimentado RAC possui as características ideais para o tratamento de esgoto descentralizado em pequenas comunidades que estão afastadas da infraestrutura dos grandes centros Nome da instituição COLETA E SANEAMENTO DE ESGOTO DESCENTRALIZADO Nome do aluno LOCAL 2024 1 INTRODUÇÃO Os conflitos por recursos hídricos gerados e travados nos últimos anos estimularam questionamentos à respeito do saneamento básico e promoção à saúde pública À volta do globo terrestre sistemas convencionais de coleta e tratamento de esgoto passam por desafios e incluise neles infraestruturas obsoletas custos altos de manutenção e impacto ambiental Diante desse cenário surge a temática deste trabalho onde será explorado alternativas e inovações de sustentabilidade para lidar com o esgoto humano A temática a que se propõe esse artigo é a coleta e tratamento de esgoto descentralizado Ao contrário dos sistemas centralizados tradicionais nos quais o esgoto é transportado por longas distâncias até estações de tratamento em grandes centros urbanos a abordagem descentralizada busca tratar o esgoto localmente Próximo ao ponto de geração o esgoto é tratado e essa característica reduz a carga sobre as infraestruturas existentes bem como oferece verdadeiros benefícios adicionais Dentre eles estão a maior eficiência energética sustentabilidade ao reduzir a pegada de carbono e acrescentase a resiliência à eventos climáticos de alta escala Dessa forma o presente trabalho explorará a viabilidade desafios e oportunidades associadas à temática central A implementação de sistemas de coleta de esgoto e tratamento descentralizado será analisada de forma a serem detalhados alguns casos de uso de regiões estratégicas Esperase que essa pesquisa bibliográfica promova uma análise de caráter acadêmico mas traga aspectos práticos que certamente colaborarão a profissionais que trabalham com a área de saneamento básico 11 Objetivos 111 Objetivo geral O trabalho se propõe acima de tudo analisar a viabilidade desafios e oportunidades que a implementação de sistemas de coleta e tratamento de esgoto descentralizado possa gerar na gestão de recursos hídricos em área urbana 112 Objetivos específicos Seguindo a temática central os objetivos específicos a pernoitam Investigar as características e benefícios da implementação de sistemas de coleta e tratamento de esgoto descentralizado Comparar esse tipo de sistema aos convencionais Analisar casos de uso de regiões estratégicas onde implementações semelhantes foram aplicadas Identificar políticas e regulamentações que possam promover a adoção de tal sistema 2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 21 Características de sistemas de esgoto descentralizado Em uma contextualização do cenário os sistemas de esgoto descentralizado possuem características que os tornam alternativas sustentáveis no que diz respeito a gestão de recursos hídricos em áreas urbanas Dentre essas características uma das principais é a diversidade de tecnologias disponíveis Nelas podem ser encontradas fossas sépticas além de outras tecnologias de ponta como reatores anaeróbios de fluxo ascendente e filtros de areia construídos Costa 2014 Ao expandir esse leque de opções vêse o quão vasto são as características desses sistemas Eles também ajudam a reduzir a carga sobre as infraestruturas centrais de coleta e tratamento de esgoto Tratando o esgoto localmente esses sistemas minimizam a necessidade de investimentos em expansões caras e de longo prazo nessas infraestruturas Santos 2015 Destacase também a maior eficiência energética que muitas vezes os diferenciam dos demais Tecnologias de tratamento biológico de baixo consumo energético como os sistemas baseados em lodos ativados de fluxo subsuperficial são utilizadas com frequência e isso resulta em menor demanda por energia em comparação com os sistemas centralizados A adaptabilidade a diferentes escalas também deve ser lembrada Eles podem ser implementados em comunidades pequenas bairros urbanos ou até mesmo em edifícios individuais o que permite flexibilidade para a gestão do esgoto facilitando a expansão e a manutenção futuras Por outro lado os sistemas de esgoto descentralizados são resilientes a eventos de alto nível como inundações e distribuem o risco de interrupções no serviço de esgoto Lopes 2018 Outra consequência disso é a minimização da possibilidade de sobrecarga das instalações centrais Aqui também se destaca a facilidade de recuperação de agua tratada para usos não potáveis o que possibilita a conservação de água potável e redução da demanda sobre os recursos naturais hídricos 22 Desafios na implementação de sistemas descentralizados Nem só de características positivas se mostra os sistemas de esgoto descentralizados A implementação de tais sistemas é confrontada com desafios que demandam análise e estratégia de implantação e manutenção Desde aspectos físicos técnicos e financeiros até questões sociais e regulatórias e o domínio desses sistemas passa pela compreensão de sua complexidade Destacase como o primeiro desafio a adaptação da tecnologia às condições especificas da região A diversidade de soluções disponíveis requer planejamento e análise das características do terreno disponibilidade de recursos demanda de tratamento e outros fatores ambientais e operacionais Dessa forma a necessidade de garantir a eficiência operacional e a confiabilidade dos sistemas ao longo do tempo requer monitoramento contínuo e manutenção adequada No âmbito financeiro a implementação de sistemas descentralizados pode enfrentar restrições orçamentárias Os custos associados à construção operação e manutenção podem dificultar o processo especialmente em áreas urbanas densamente povoadas ou em regiões com infraestrutura básica precária Polido 2013 A captação de recursos financeiros adequados seja por meio de investimentos públicos parcerias públicoprivadas ou outras formas de financiamento ditará uma viabilização com sucesso ou não Paralelamente se mostram presentes os aspectos sociais e culturais Segundo Santos 2015 questões relacionadas à aceitação pública engajamento comunitário e educação ambiental podem influenciar a viabilidade e o sucesso desses empreendimentos A falta de conscientização sobre os benefícios dos sistemas descentralizados preocupações com a estigmatização das comunidades ou resistência a mudanças podem dificultar a adoção e a sustentabilidade dessas soluções Em detrimento dos contextos regulatórios se faz presente a ausência de legislações que tratam esse tipo de sistema Consequências a isso são incertezas e barreiras burocráticas à sua implementação A falta de normas técnicas bem como incentivos que o governo não dá podem desestimular investidores e trazer atraso ao desenvolvimento dos projetos Souza 2016 Deve haver harmonização entre as políticas de saneamento básico meio ambiente e desenvolvimento urbano para que o sistema descentralizado seja aplicável como deve 23 Análise de caso implementação do sistema de esgoto descentralizado em Curitiba Curitiba capital do estado do Paraná Brasil enfrentou alguns desafios em relação ao saneamento básico especialmente em áreas periurbanas e de baixa renda Pegorini 2002 Para abordar essa questão a cidade adotou a abordagem descentralizada para o tratamento de esgoto implementando uma série de sistemas adaptados às necessidades locais e à disponibilidade de recursos Com aproximadamente 19 milhão de habitantes Paraná 2010 a cidade enfrentava problemas de poluição hídrica devido o lançamento inadequado de esgoto em rios e córregos Essas atitudes geraram impactos ambientais com risco à saúde pública Além desses problemas áreas das cidades também não eram atendidas por sistemas de esgoto convencionais o que contribuía para a propagação de doenças e degradação do meio ambiente A solução veio com a adoção da Prefeitura de Curitiba à implementação de sistemas de esgoto descentralizado nas áreas de extensão da rede de esgoto onde o convencional era inviável Envolveuse nesse processo a instalação de unidades de tratamento fossas sépticas biodigestoras por exemplo adaptadas às condições locais e às demandas de tratamento Esse projeto resultou em benefícios à cidade Dentre eles houve melhoria na qualidade da água dos rios e córregos o que reduziu a poluição hídrica e protegeu os ecossistemas aquáticos À priori a saúde pública também recebeu benefícios através da redução da contaminação afinal as doenças transmitidas pela água contaminada já eram passado Pegorini 2002 Como dito anteriormente nem somente de pontos positivos se fazem os sistemas de tratamento descentralizados Apesar dos benefícios alguns revezes se mostraram com o tempo de uso O primeiro a ser percebido foi a resistência da comunidade local pois os moradores tinham receio com as tecnologias recém adotadas O caso de Curitiba demonstra que a implementação bemsucedida de sistemas de esgoto descentralizado requer integração e participação mútua envolvendo a comunidade local desde as fases iniciais do projeto Ademais a capacitação técnica e o monitoramento contínuo devem garantir a sustentabilidade desses sistemas ao longo do tempo 24 Recomendações para políticas e estratégias Como dito anteriormente as políticas e estratégias do governo fazem parte do sucesso dessa implementação Evans et al 2019 enfatiza a importância de estabelecer marcos regulatórios específicos para sistemas de esgoto descentralizado Esses marcos devem abordar questões como padrões de qualidade da água licenciamento ambiental responsabilidades dos atores envolvidos e monitoramento da conformidade De acordo com Rodriguez et al 2020 a disponibilidade de incentivos financeiros e subsídios determinará e estimulará investimentos em sistemas de esgoto descentralizado Isenções fiscais linhas de crédito subsidiadas e subsídios para a instalação e manutenção de infraestrutura também se fazem presentes na redução de custos para os usuários finais e promover a adoção dessas tecnologias Além dos autores citados vale lembrar também dos estudos de Thompson et al 2021 onde são estudadas campanhas de conscientização e educação como ferramentas para aumentar a aceitação pública Essas campanhas devem destacar os benefícios ambientais econômicos e de saúde pública dessas soluções além de oferecer orientações sobre sua operação e manutenção adequadas Isto posto podese inferir que a implementação bemsucedida dos sistemas de esgoto descentralizado também passa pelo tratamento político A adoção de ações como as mencionadas dentre outras proporcionará uma aplicação de projetos de sistemas descentralizados mais facilmente Fontes Costa Cinthia Cabral da and Joaquim José Martins Guilhoto Saneamento rural no Brasil impacto da fossa séptica biodigestora Engenharia Sanitária e Ambiental 19 2014 5160 Santos Rubens Francisco dos et al Abordagem descentralizada para concepção de Sistemas de Tratamento de Esgoto Doméstico Revista Eletrônica de Tecnologia e Cultura 11 2015 Polido Lucas Henriques Proposta de projeto e estimativa de custos de uma estação de tratamento de esgoto para o Campus Ecoville da UTFPR BS thesis Universidade Tecnológica Federal do Paraná 2013 LOPES GABRIELLA SAMIA A resiliência como estratégia do planejamento urbano propostas para o saneamento básico Monografia de conclusão de curso UFBA 2018 Santos Rubens Francisco dos et al Abordagem descentralizada para concepção de Sistemas de Tratamento de Esgoto Doméstico Revista Eletrônica de Tecnologia e Cultura 11 2015 Souza Cezarina Maria Nobre Participação dos cidadãos e saneamento básico panorama da legislação nacional Revista do Instituto de Estudos Brasileiros 2016 141158 Pegorini Eduardo Sabino Avaliação de impactos ambientais do programa de reciclagem agrícola de lodo de esgoto na região metropolitana de Curitiba UFPR Diss Mestrado Curitiba 2002 Do Paraná Federal Curitiba Arquivo DXF Disponível em httpwww itcg pr gov brmodulesconteudoconteudo php 2010 Evans David K Brian Holtemeyer and Katrina Kosec Cash transfers increase trust in local government World Development 114 2019 138155 Werth Oliver et al Influencing factors for the digital transformation in the financial services sector Zeitschrift für die gesamte Versicherungswissenschaft 109 2020 155179 Bennett Kristen A et al The Curiosity rovers exploration of Glen Torridon Gale crater Mars An overview of the campaign and scientific results Journal of Geophysical Research Planets 1281 2023 e2022JE007185