Para a realização da presente pesquisa, foi necessário o desenvolvimento de um amostrador de coluna capaz de coletar as três fases de esgoto do interior de fossas e tanques sépticos residenciais, que fosse de fácil utilização, manejo, transporte, eficaz e de baixo custo.
O amostrador aqui apresentado foi concebido (idealizado) por Cícero Onofre de Andrade Neto e desenvolvido com a participação da autora deste trabalho e demais bolsistas do projeto, na Universidade Federal do Rio Grande do Norte, como parte de pesquisa desenvolvida no âmbito do PROSAB – Programa de Pesquisa em Saneamento Básico, (FINEP/CNPq/CAIXA) no qual se insere esta dissertação.
O amostrador de coluna foi idealizado e desenvolvido utilizando-se materiais como tubos e peças de PVC, peças metálicas e de borracha, e também colas sintéticas, com a finalidade de vedação, na garantia da segurança e estanqueidade do equipamento de coleta.
O instrumento foi feito com tubos de PVC de diâmetro externo de 75 mm, que são os mesmos que se faz uso em instalações prediais de esgoto. Cada tubo apresenta comprimento de 1,0 m (Figura 12). Quanto à profundidade da unidade de coleta, o amostrador de coluna é facilmente adaptável à mesma.
Através do ajuste de conexões do tipo união dupla (em PVC) em cada extremidade do tubo (Figura 13), o amostrador de coluna pode se adequar às diversas circunstâncias de profundidades, acoplando-se as demais extensões (até três extensões foram utilizadas nas pesquisas) alcançando uma profundidade de até 3,0 m e volume máximo de até 13 litros.
Figura 13: Conexões do tipo união dupla.
No primeiro tubo de PVC, em sua extremidade inferior, posiciona-se uma abraçadeira de aço (Figura 14), com diâmetro nominal de 75 mm, que serve de trava para o fechamento da tampa.
O dispositivo de vedação - a tampa (Figura 14), instalado na mesma extremidade onde se encontra a braçadeira, é formado por uma tampa de ferro fundido com diâmetro de 75 mm, soldada a 4 (quatro) aspas de aço galvanizado. Cada aspa possui um comprimento total de 19,5 cm e 1,5 cm de largura.
São efetuadas duas dobras, uma em cada ponta, de forma que a dobra superior foi determinada para ser de 0,5 cm, cuja função é servir de presilha junto à abraçadeira para não permitir que a tampa desça com o peso do esgoto coletado. A dobra inferior, de 3,0 cm, é necessária para a soldagem das aspas à tampa de ferro. Assim, a aspa passa a apresentar uma altura final de 16,0 cm. Posteriormente a tampa passou a ter três aspas.
Figura 14: Primeira tampa desenvolvida para o amostrador contendo 4 aspas de ferro e com anel de borracha colado no fundo da tampa.
Figura 15: Segunda e definitiva tampa na extremidade do amostrador contendo três aspas de ferro com anel de borracha parafusado a base da tampa.
Por fim, na tampa de ferro fundido foi fixado um disco de borracha de 1,0cm de espessura, para prover a vedação completa do sistema, garantindo até amostragens em água limpa sem vazamento, conforme testado em tanque com água, com 1,0 m de profundidade. De forma para otimizar o processo de vedação, o disco de borracha, fixado com cola especial, foi posteriormente preso com um parafuso e um disco de metal (de 6,0 cm de diâmetro) para garantir que a borracha não saia do fundo da tampa (Figura 16 B).
Figura 16: Segunda tampa desenvolvida (A) e tampa nova (B) com o disco de borracha parafusado com o disco de metal.
O segundo amostrador desenvolvido (com a tampa de 3 aspas e tubo de PVC branco (Figura 15) foi utilizado na primeira fase das coletas nas residências. Contudo, dois problemas foram verificados: 1º- os tubos de PVC para esgoto, quando eram unidas pelo menos duas extensões de 1,0m cada, mais as conexões do tipo união dupla, também de PVC, tornava o instrumento muito pesado e, mais ainda no momento da retirada do amostrador de dentro do sistema com a amostra no seu interior; 2º - a conexão tipo união dupla impedia que o amostrador entrasse na abertura da fossa ou tanque séptico, tendo que, desta forma, aumentar esta abertura, quebrando mais ainda a estrutura da tampa, ou até mesmo não podendo realizar a coleta, pois, em alguns sistemas (com tampas tubulares), o amostrador nem se quer entrava por inteiro para atingir o fundo do sistema.
Foi construído um terceiro amostrador tomando as mesmas dimensões dos anteriores (75mm ∅), e também a mesma tampa. Ao invés de tubos para esgoto foram utilizados tubos para irrigação com 6,0 m de comprimento total, possuindo em sua extremidade uma boca rosqueável, possibilitando o acoplamento na extremidade de outro tubo.
A
Para que o amostrador não ficasse muito alongado, com 6,0m de comprimento total, passou a ter 2,0m depois de serrado, ficando em uma extremidade a tampa de três aspas (parte serrada), responsável pela vedação, e a outra ponta com a extremidade rosqueável.
Como forma de precaução, outro tubo inteiro (6,0m) foi serrado para os casos em que o tanque séptico ou fossa amostrada tivesse profundidade maior que 2,0m esta nova extensão serrada (também de 2,0m de comprimento) pudesse ser acoplada no primeiro tubo com a tampa no final.
4.1.2 Utilização do amostrador de coluna
No momento da coleta, o amostrador com a tampa abaixada até a metade de sua altura foi introduzido lentamente para que o esgoto de cada nível do tanque séptico entrasse na tubulação (Figura 18 A). Ao chegar ao fundo do tanque séptico, com o amostrador alinhado, pressionou-se a tubulação para que a tampa em contato com o fundo subisse até alcançar a abraçadeira e travasse. Posteriormente retirou- se o amostrador lentamente, verificando se o nível de amostra dentro da tubulação não descia, confirmando a vedação da tampa e a estanqueidade.
Figura 18: Etapas da utilização do amostrador de coluna em uma câmara de tanque séptico.
A retirada da amostra coletada pode ser feita por ambas as extremidades, sendo mais recomendado em casos de esgotos com muito material sólido, a extremidade da abertura da tampa de ferro, pois garante que toda espécie grosseira presente no fundo do amostrador seja carregada pelo restante da amostra ao ser despejada.
Em tanques sépticos ou fossas com longos períodos sem ter sofrido esgotamento, o material sobrenadante que se acumula na superfície do esgoto
forma uma camada bastante espessa, dificultando assim a entrada do amostrador. Para resolver este problema, fez-se uma amostragem breve, com a ajuda de outra tubulação em PVC, de menor comprimento e mesmo diâmetro (75 mm), que permite a retirada da escuma (Figura 19A). Esta operação foi realizada para abrir passagem para o amostrador (Figura 19C). Posteriormente, as amostras do sobrenadante (Figura 19B) e do restante da coluna deverão ser misturadas, pois o sobrenadante removido é integrante da coluna amostrada e não pode ser descartado.
Figura 19: Retirada prévia da escuma em um tanque séptico.
4.2 COLETAS DO CONTEÚDO DOS SISTEMAS INDIVIDUAIS