Fatores relevantes para a escolha da alternativa de tratamento

De acordo com Oliveira (2004) vários autores propuseram um conjunto de fatores importantes para a seleção do sistema de tratamento, existindo em muitos casos consenso sobre alguns deles, sendo que o nível de desenvolvimento do país onde se desenvolve a investigação interfere na relevância de certos fatores em relação a outros.

Os elementos fundamentais para os estudos preliminares segundo Von Sperling (2005) são: caracterização quantitativa e qualitativa dos esgotos afluentes a ETE; requisitos de qualidade do efluente e nível de tratamento desejado; estudos populacionais; determinação do período de projeto e das etapas de implantação.

Segundo Oliveira (2004), os fatores mais importantes para seleção de um sistema de esgoto sanitário são: restrições ambientais; requisitos de manutenção e operação; requisitos de energia; características do afluente; requisitos de pessoal; custo de construção; disponibilidade de terreno; características do local; custo do terreno.

1. Restrições ambientais:

A implantação de uma Estação de Tratamento de Esgoto – ETE requer licenciamento ambiental junto a FEPAM. São necessárias as seguintes informações técnicas para requerer a LP – Licença Prévia: levantamento topográfico planialtimétrico; mapa de localização; laudo geológico, laudo biológico da fauna e flora; laudo físico hidrológico do afluente (corpo receptor); laudo de APP (área de preservação permanente); laudo fotográfico (FEPAM, 2012).

Para a realização do projeto de ETE deve-se observar o Código Florestal Brasileiro, Lei nº 12.651, em relação as áreas de preservação permanente – APP, reserva legal, bem como, a necessidade de suprimento de vegetação para a implantação da ETE (BRASIL, 2012). Além disso, caso haja a necessidade de manejo e supressão da vegetação, é necessário observar a Lei nº 11.428 da Mata Atlântica, pois o município de Nova Candelária está inserido dentro do Bioma da Mata Atlântica (BRASIL, 2006), e a Lei Estadual nº 9.519 referente a medidas mitigadoras e compensadoras da fauna e a espécies imunes a corte (RIO GRANDE DO SUL, 1992). Obras dentro das áreas de APP são permitidas somente com justificativa bem fundamentada, ou seja, quando não há outra alternativa da implantação da ETE fora da APP (FEPAM, 2012).

No projeto de Licença de Instalação são apresentados os projetos executivos de implantação, como: planta de locação da rede coletora de efluente doméstico e da ETE; planta arquitetônica; dimensionamento da rede e da ETE; projeto das estações elevatórias (caso haja); projeto de cortina vegetal no perímetro da ETE; projeto de supressão de vegetação nativa (caso haja necessidade de supressão de vegetação no local da implantação); projeto de medidas mitigadoras ou compensadoras; demais projetos dependendo da situação e porte da ETE (FEPAM, 2012).

Após o término da ETE é necessário fazer a Licença de Operação – LO, onde a Fepam requisita as seguintes informações: programa de amostragem para acompanhamento da eficiência da ETE, previsto para a fase de operação; relatório final de supervisão ambiental; relatório final de execução do projeto de implantação de cortina vegetal no entorno da ETE; programa de monitoramento da qualidade do corpo receptor; Anotação de Responsabilidade Técnica (ART) do responsável técnico pela operação da ETE; relatório do responsável técnico informando através de registros, laudos e fotos que todos os condicionantes da LI foram atendidos (FEPAM, 2015).

A Fepam expediu a LO nº 3542/2015-DL para a Estação Compacta de Tratamento de Esgoto Sanitário de Rondinha, que é constituída de tratamento preliminar (gradeamento, desarenador e flotador), tratamento primário (reator anóxico, reator anaeróbio e decantador secundário) e unidades de desidratação dos lodos gerados (leitos de secagem) (FEPAM, 2015). Segundo esta LO, a área da ETE deverá receber uma cortina vegetal, junto aos seus limites, não podendo existir residências num raio de no mínimo 20 (vinte) metros. A cortina vegetal do entorno da ETE, deve ser com espécies nativas da região e formar barreira vegetal a fim de minimizar possíveis incômodos à população vizinha (odores e ruídos) (FEPAM, 2015).

A Fepam exige que o tratamento de esgoto sanitário deve obedecer aos padrões de emissão de acordo com a Resolução CONSEMA 128/2006 para a vazão máxima prevista, conforme a Tabela 9:

Tabela 9: Parâmetros e padrões dos efluentes tratados

Parâmetro Padrões

Espumas e materiais flutuantes ausentes

pH 6,0 a 9,0

Temperatura < 40 °C

DBO5, à 20 ºC < 120 mg/L

DQO < 330 mg/L

Sólidos Sedimentáveis < 1,0 mL/L, 1 hora em Cone Imhoff Sólidos Suspensos Totais < 140 mg/L

Coliformes Termotolerantes 95% de eficiência ou 105 NMP/100mL

Fósforo Total 75% de eficiência ou 3,0 mg/L P

Nitrogênio Amoniacal 20 mg/L N

Óleos e graxas ≤30 mg/L

Fonte: Fepam (2012, p. 1, 2)

2. Requisitos de manutenção e operação

A adequada manutenção da ETE é fundamental para o alcance dos objetivos da sua implantação. De acordo com a NBR 12209 (2011) e CETESB (1988) existem ETEs que possuem vários pontos de manutenção, como:

 Limpeza dos sólidos grosseiros no gradeamento, que pode ser manual ou automática;

 Retirada do lodo nos decantadores, reatores e lagoas;  Medição e controle da vazão do efluente;

 Coleta de amostra para análise de laboratório do esgoto e do corpo receptor;  Manutenção e concerto dos encanamentos, bomba, equipamentos;

 Manutenção dos arredores (jardinamento, podas, corte de grama);  Limpeza dos filtros, equipamentos em geral;

 Manutenção dos sistemas eletrônicos com serviços especializados.

A escolha de um determinado sistema vai depender da existência de mão-de-obra, bem como, que entidade, empresa ou pessoa física será responsável, sabendo que a ETE possui

funcionamento interrupto (CETESB, 1988). A Figura 21 mostra uma fotografia de um operário limpando o sistema de tratamento físico por gradeamento e outra com a grade cheia de entulho, necessitando ser limpa.

Figura 21: Imagem de manutenção de um sistema de tratamento físico por gradeamento

Fonte: site.SANEPAR.com.br e g1.globo.com 3. Requisitos de energia

Existem sistemas de tratamento de esgoto que necessitam de energia elétrica para o seu funcionamento, principalmente os sistemas aeróbios que utilizam aeradores (VON SPERLING, 1996). O mesmo autor afirma que os sistemas anaeróbios não necessitam de energia, mas quando não estão em cotas mais baixas que a rede coletora, os sistemas necessitam de uma estação elevatória, com uso de bombas providas de energia elétrica. Neste sentido, locais onde não tem ou não há possibilidade de instalar uma rede de energia elétrica, excluem-se sistemas que dependem de energia elétrica.

4. Características do afluente

O afluente que receberá o esgoto tratado deverá ser primeiramente classificado conforme a resolução 357 (CONAMA, 2005), através de análise da água e medição da vazão do afluente, conforme explicado nas restrições ambientais. O esgoto tratado deve ser mais restritivo que os padrões ao qual o afluente foi classificado. Dependendo da classe, o tratamento do esgoto deverá ser mais eficiente, sendo as vezes, necessário realizar pós-tratamentos para aumentar a eficiência da ETE.

5. Requisitos de pessoal

A escolha de um ETE depende dos requisitos de pessoal, pois há sistemas que necessitam de mais mão-de-obra (gradeamento), outros de mão-de-obra especializada (lodos ativados), além de sistemas com baixa manutenção e operação (fossas sépticas). A eficiência de qualquer sistema está diretamente ligada a qualidade da mão-de-obra, sendo importante a qualificação e treinamento dos funcionários (VON SPERLING, 2005).

6. Custos de construção

Um sistema de tratamento de esgoto é como qualquer outra obra civil, que possui custos de: licenciamento ambiental (levantamentos topográficos, laudos de profissionais, projetos, análises laboratoriais); Obras (estradas de acesso, terraplanagem, drenagem, instalação do canteiro de obras, base para instalação dos equipamentos, instalação da energia elétrica e água); pagamento de serviços de instalação e construção; equipamentos (grades, caixas de areia, gordura, medidor de vazão, decantadores, reatores, cloradores, flotadores); cerca; cortina vegetal; jardim; escritório (VON SPERLING, 2005).

7. Disponibilidade de terreno

A disponibilidade de terreno para a instalação de um sistema de tratamento de efluente é importante para a definição do tipo de ETE, sendo que primeiramente deve ser avaliado se há condições de ser utilizado, principalmente em relação as restrições ambientais, a distância dos terrenos vizinhos e APP (FEPAM, 2012). Além disso, deve ser observado se o terreno se localiza a cotas mais baixas que a rede coletora, caso contrário, será necessário instalar estações elevatórias (VON SPERLING, 2005). A área do terreno define quais os sistemas possam ser instalados neste local, além das distâncias das residências vizinhas, onde se define sistemas que largam menos odores e ruídos em locais povoados (VON SPERLING, 2005).

8. Características do local

A escolha de sistemas de tratamento de esgoto é definido também pelas características do solo, em relação a infiltração, topografia e profundidade do lençol freático. Sistemas que usam como corpo receptor o solo, é necessário saber a capacidade que o solo possui em receber o esgoto e o nível do lençol freático que deve ser maior que 3 metros (CETESB, 1988). De acordo

com a CETESB (1988) alguns sistemas que usam o solo são: sumidouros, valas de infiltração, valas de filtração, irrigação. Utilizar lagoas como sistema de tratamento requer terrenos mais planos ou pouco declivosos (VON SPERLING, 2005).

9. Custo do terreno

Quando não se tem o terreno é recomendado projetar sistemas mais compactos, nas condições de terrenos mais valorizados, e sistemas que usam grandes áreas de terra quando há a possibilidade de aquisição de terrenos com custo mais acessível (VON SPERLING, 2005).

3 MÉTODO DE PESQUISA

3.1 Classificação da pesquisa

O presente estudo pretende analisar processos de tratamento de esgoto sanitário praticados no Brasil em termos técnicos, ambientais e econômicos, com o objetivo de escolher os mais adequados para o município de Nova Candelária

A pesquisa pode ser classificada conforme o seguinte:

1. Pesquisa exploratória buscando os sistemas de tratamento realizados no Brasil e que possam ser aplicados em pequenos municípios;

2. Estudo de caso: Foi realizado um estudo de caso em Nova Candelária;

3. Estudo de campo: Fez um estudo no terreno da ETE em relação: a disponibilidade de área, solo, topografia, APP, lençol freático, restrições ambientais, infraestrutura instalada; 4. Pesquisa bibliográfica, buscando materiais já publicados, constituído principalmente de

livros, revistas, publicações em periódicos e artigos científicos;

5. Pesquisa qualitativa e quantitativa, com caracterização qualitativa e quantitativa dos esgotos sanitários.

3.2 Estratégias de pesquisa

A coleta de dados foi realizada por meio da bibliografia e exploratória. Na bibliografia buscou-se informações sobre sistemas de tratamento de esgoto mais praticados no Brasil, além de técnicas de seleção de alternativas ambientais e econômicas de sistema de tratamento de esgoto sanitário. Na parte exploratória buscou-se no município de Nova Candelária informações, dados da população e do terreno objeto da proposta do sistema de tratamento de esgoto.

A seleção dos sistemas de tratamento de esgoto foi realizada através do uso do algoritmo de seleção de tecnologias, por meio de respostas as seguintes perguntas (CETESB,1988):

2. A área é plana ou pouco inclinada? 3. O terreno é muito permeável?

4. A profundidade do lençol freático é maior que 3 metros? 5. Implantará aeradores de superfície?

Os 11 (onze) sistemas de tratamento de esgoto recomendados pelo algoritmo são:  Fossa séptica + filtro anaeróbio;

 Fossa séptica + sumidouro;

 Fossa séptica + vala de infiltração;  Digestor anaeróbio de fluxo ascendente;  Lagoas aeradas;

 Lagoas de estabilização;  Valos de oxidação;

 Lançamento de esgoto no solo por aspersão;

 Lançamento de esgoto no solo por superfície/sulcos;  Lançamento de esgoto no solo por infiltração/percolação;  Lançamento de esgoto no solo por inundação.

As questões do logaritmo foram respondidas através da pesquisa bibliográfica, exploratória e da pesquisa de campo.

Após a aplicação do algoritmo de seleção de tecnologia, comparou-se os sistemas selecionados, escolhendo o mais adequado para o município de Nova Candelária. Nesta comparação foram usados os critérios sugeridos por Oliveira (2004), os quais foram: área necessária para implantação; características do local; custo de construção; requisitos de

manutenção e operação; requisitos de energia; requisitos de pessoal; características do afluente; restrições ambientais.

Foram realizados estudos de sistemas de pós-tratamentos, comparando-se e escolhendo o mais adequado em relação a custos de implantação, manutenção e operação, demanda de área, restrições ambientais e energia elétrica.

Devido à baixa eficiência dos sistemas de tratamento de esgoto na remoção de coliformes fecais foi sugerido um sistema de desinfecção.

3.3 Estudo de caso

O município de Nova Candelária localiza-se na região noroeste do Rio Grande do Sul, no Vale do Rio Uruguai e integra a AMGSR - Associação dos Municípios da Grande Santa Rosa. Localiza-se a 27º36”de latitude Sul e 54º06” de longitude oeste. Dista da capital do estado 392 quilômetros em linha reta e 480 quilômetros por via rodoviária, totalmente asfaltada, com altitude média de 280 metros (NOVA CANDELÁRIA, 2013).

3.3.1 Relevo

Nova Candelária/RS está localizada na região morfológica denominada de Planalto e o relevo é bastante acidentado, terras dobradas, com pequenas e grandes elevações (NOVA CANDELÁRIA, 2013). A altitude média está em 270 metros acima do nível do mar, sendo que o ponto culminante é 392 metros e o ponto mais baixo é 147 metros, sendo o local onde o Rio Reúno entra no Rio Buricá (NOVA CANDELÁRIA, 2013).

3.3.2 Solo

O cambissolo e o neossolo são os tipos predominantes no município (NOVA CANDELÁRIA, 2013). Cambissolos eutrófico (com presença de material orgânico) e distrófico (pouca presença de material orgânico), com textura argilosa e fase pedregosa (VIEIRA, 1988). Segundo o mesmo autor o cambissolo é um tipo de solo com menor profundidade (entre 0,5 a 1,5 m), ainda em processo de desenvolvimento e com material de origem na massa do solo, sendo um solo ainda em desenvolvimento.

3.3.3 Hidrografia

No cenário estadual e regional, o município de Nova Candelária/RS está localizado na Bacia Hidrográfica do Rio Turvo – Santa Rosa - Santo Cristo, possuindo o município duas bacias hidrográficas elementares: a Bacia do Rio Reúno e a Bacia do Rio Buricá (NOVA CANDELÁRIA, 2013).

3.3.4 Vegetação

O município está localizado dentro da área de abrangência do Bioma Mata Atlântica, o qual é definido por apresentar árvores com folhas largas e perenes, com alturas entre 20 e 30 metros, ocorrendo, ainda, grande diversidade de exemplares como epífitas, bromélias e orquídeas e está localizado no quadrante noroeste do Estado do Rio Grande do Sul (NOVA CANDELÁRIA, 2013).

O território do município de Nova Candelária possui uma área geográfica de 9.783ha, com 28,83% de vegetação nativa, o que representa uma área de 2.820ha, sendo que 20,44% (1.999,6ha) são de florestas nativas em seus estágios médios e avançados de sucessão e 8,39% (820,4ha) de florestas nativas em seus estágios iniciais (NOVA CANDELÁRIA, 2013).

3.3.5 Clima

A região apresenta segundo a classificação de Koppen, um clima do tipo mesotérmico úmido, Cfa, com temperaturas mínimas de 0ºC a 15ºC no inverno e médias 25ºC a 39ºC no verão, médias próximas a 22ºC e chuvas bem distribuídas ao longo do ano, com precipitações de no mínimo 60mm no mês mais seco (MAYRHOFER, 2015). A altura pluviométrica média varia entre 1.665 mm anuais na estação de Santa Rosa, e 1.919 mm por ano na estação de Palmeiras das Missões (IPAGRO, 1989).

3.3.6 Economia

De acordo com o IBGE (2015) a economia do município é essencialmente agrícola com valor do Produto Interno Bruto – PIB em 2012 de R$ 88.336.000,00 e PIB per capita de R$ 32.333,94, conforme Tabela 10.

Tabela 10: Produto Interno Bruto 2012 de Nova Candelária Produto Interno Bruto dos Municípios 2012

Valor adicionado bruto da agropecuária a preços correntes 28.744 mil reais Valor adicionado bruto da indústria a preços correntes 23.193 mil reais Valor adicionado bruto dos serviços a preços correntes 27.181 mil reais Impostos sobre produtos líquidos de subsídios a preços

correntes

9.218 mil reais

PIB a preços correntes 88.336 mil reais

PIB per capita a preços correntes 32.333,94 reais

Fonte: IBGE (2015)

3.3.7 Estudo local

Realizou-se uma pesquisa de campo no lote urbano nº 01 da quadra 113, município de Nova Candelária, com área de 5.000,00m², o qual será usado para a instalação da estação de tratamento de esgoto, objeto deste estudo, buscando levantar dados sobre: vazão de projeto; disponibilidade de terra; tipos de solo; topografia do terreno; restrições ambientais; e infraestrutura instalada. O estudo de campo realizou-se neste lote, porque é de propriedade do município, sendo adquirido pela municipalidade, com objetivo implantação de um sistema de tratamento de esgoto doméstico, conforme a Lei Municipal nº 675/2011, de 26 de abril de 2011 (NOVA CANDELÁRIA, 2011).

Figura 22: Vista aérea da área urbana

Fonte: Nova Candelária (2014)

3.4 Materiais e equipamentos

Para a pesquisa bibliográfica foram usados os seguintes materiais e equipamentos: computador, notebook, internet, livros, revistas, folders e mapas do município.

Na pesquisa de campo foram utilizados os seguintes materiais e equipamentos: automóvel; máquina fotográfica; trena; equipamentos de topografia: estação total marca SIGNUS KS 102; software: topograph, AUTOCAD 2014, Microsoft Office 2012.

3.5 Delineamento

Conforme a Figura 23, o trabalho iniciou com uma revisão bibliográfica. Na bibliografia se buscou informações sobre sistemas de tratamento de esgoto, e de técnicas de seleção de alternativas ambientais e econômicas de sistema de tratamento de esgoto sanitário.

Figura 23: Delineamento de pesquisa

Fonte: O autor (2015)

Em seguida foi definido o método de pré-seleção Sistemas de Tratamento de Esgoto Sanitário – STES. Após a seleção dos STES, os mesmos foram comparados em relação aos custos de implantação, operação e manutenção, demanda de área, energia elétrica e restrições ambientais, e escolhido o mais adequado para as condições locais e da população atendida.

Também foram comparados pós-tratamentos de esgoto sanitário em relação aos custos de implantação, operação e manutenção, demanda de área, energia elétrica e restrições ambientais, e escolhido o mais adequado para as condições locais e da população atendida.

Para aumentar a eficiência do sistema de tratamento na redução dos coliformes fecais foi proposto um sistema de desinfecção de efluente tratado.

Por fim foi feita uma proposta de sistema de tratamento de esgoto sanitário para o município de Nova Candelária.

4 APRESENTAÇÃO E ANÁLISE DOS RESULTADOS

O método usado para a seleção dos sistemas de tratamento de esgoto foi o algoritmo de seleção de tecnologias apresentado no capítulo 3. Antes de iniciar a seleção dos sistemas foi realizada a pesquisa de campo no terreno disponibilizado pelo município para a instalação da ETE. Foram realizados estudos de: vazão de projeto; disponibilidade de terra; tipos de solo; restrições ambientais; e infraestrutura instalada.