UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ CENTRO DE TECNOLOGIA
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA HIDRÁULICA E AMBIENTAL CURSO DE DOUTORADO EM SANEAMENTO AMBIENTAL
AVALIAÇÃO DO ATUAL POTENCIAL DE
REÚSO DE ÁGUA NO ESTADO DO CEARÁ E
PROPOSTAS PARA UM SISTEMA DE GESTÃO
AVALIAÇÃO DO ATUAL POTENCIAL DE REÚSO DE
ÁGUA NO ESTADO DO CEARÁ E PROPOSTAS PARA
UM SISTEMA DE GESTÃO.
Esta Tese foi apresentada como parte integrantes dos requisitos necessários à obtenção do Grau de Doutor em Engenharia Civil, na área de Concentração em Saneamento Ambiental, outorgado pela Universidade Federal do Ceará, a qual encontrar-se-á à disposição dos interessados na Biblioteca Central da referida Universidade. A citação de qualquer trecho desta tese é permitida desde que seja feita em conformidade com as normas da ética científica.
__________________________________________ Cláudia Elizângela Tolentino Caixeta
___________________________________________ Prof. Francisco Suetônio Bastos Mota, Dr. (Orientador)
Universidade Federal do Ceará
___________________________________________ Profa. Marisete Dantas de Aquino, Dra.
Universidade Federal do Ceará
___________________________________________ Prof. Ronaldo Stefanutti, Dr.
Universidade Federal do Ceará
___________________________________________ Henrique Vieira Costa Lima, Dr.
DEDICATÓRIAS
A você Brena, meu tesouro maior e grande amor da minha vida.
Filha obrigada pelo seu amor e por ter estado comigo
desde o início desse projeto, ainda em meu ventre.
Aos meus pais Agrípio Tolentino Caixeta (In memorium) e
Maria Barto Pereira Caixeta que sempre me incentivaram,
lutaram e fizeram muitos sacrifícios para que eu pudesse estudar.
Ao meu marido Cláudio, pela compreensão,
AGRADECIMENTOS
A Deus pelo seu amor, zelo e cuidado comigo. Por nunca me abandonar e por todas as
bênçãos que ele vem derramado na minha vida.
Ao meu orientador Profº Suetônio Mota, que me socorreu num momento muito difícil e que
foi um grande amigo e incentivador desse trabalho. Sem ele este sonho não teria se tornado
realidade. Muito obrigada Professor!
As minhas irmãs Kátia e Carla pelo incentivo e companheirismo.
A Diretoria da Companhia de Água e Esgoto do Ceará – que me liberou para eu cursar o
Doutorado e também disponibilizou os dados essenciais ao desenvolvimento deste trabalho.
A minha gerente e amiga Maria Amélia Souza Menezes que sempre me incentivou e me
ajudou durante todo o desenvolvimento deste trabalho.
Aos amigos da Cagece Jacinto Leal, Engº Jorge Medeiros, Abraão Sampaio, Cláudia
Nascimento, Mara Rejane e Caroline Viana pela grande ajuda prestada em vários momentos
desse trabalho.
As irmãs da Igreja Batista Manancial e minha sogra Rita Anildes pelo carinho, incentivo e
“Entrega o teu caminho ao Senhor;
Confia Nele,
RESUMO
ABSTRACT
The main objective of this work was evaluate the potential for water reuse in the state of Ceara as a contribution to the effective management of water resources and the conservation of the state. It consisted of the following stages: (1) literature, (2) A bibliographical survey; (2) description of the Ceara State (area under study); (3) definition of alternatives and criteria for reuse, (4) survey of treatment plants with respective flow rates and characteristics of treatment system for selection of those whose effluent can be used, (5) proposition (s) type (s) to reuse the selected treatment plants, (6) economic feasibility study for the financial reuse industrial (7) conditions of proposition and guidelines for the strengthening of reuse in the State, (8) present and discuss the results and (9) assessing the work undertaken. As results of the study we can mention: (1) The industrial reuse was feasible to be deployed in DI Maracanaú, and the effluent standard type 2 (effluent from the stabilization pond, mixing tank for pH correction, flocculant, decantor, carbonation tank and final effluent) showed the best economic and financial viability. (2) Research conducted with companies in the DI Maracanaú showed great responsiveness on the part of potential users, since it is guaranteed quality, quantity and price competitive with current power supply. (3) Of the 12 systems evaluated the Tupamirim WTPT presented the best conditions for the practice of non-potable urban reuse - irrigation of green areas in Fortaleza (4) The system of stabilization ponds in operation in the RMF and the State can provide a flow of about 1872.0 L / s, and these volumes will benefit approximately 3279.66 hectares, whereas the demand for irrigation equal to18,000 m3/ha.ano, or supply, on average, a growing area of 1,497,600 m2 fish (149.7 ha). The main conclusions of this work are: (1) The implementation of water reuse in Ceará is an important alternative to be considered in the State Plan for Water Resources, as it may: contribute effectively in the conservation of water resources, increase the supply of water for agricultural, fish and industry in the state, through the provision of reclaimed water for uses that can dispense the drinking, and provide a greater volume of water of good quality to end uses, as recommended by Agenda 21.(2) Among the types of reuse study for the state, all proved viable. As the industrial reuse which will require a larger investment. Since the re-use agricultural and fish are the easiest to implement, requiring only a determination of the State Government so that it signed a partnership betweean Cagece and SDA thus enable the implementation of projects.(3) The reuse of wastewater in the state of Ceara is a viable alternative, but necessary regulations to mitigate the pest risk that may arise from the practice without the adoption of multiple barriers to ensure protection of population health. Is no denying the need to establish guidelines that allow the practice of reuse to become secure, ubiquitous, thus helping to minimize the problem of water scarcity in the state.
SUMÁRIO
1. CAPÍTULO 1 – INTRODUÇÃO ... 20
1.1 OBJETIVOS ... 23
1.1.1 Geral ... 23
1.1.2 Específicos ... 23
1.2 ESTRUTURA DA TESE ... 24
2. CAPÍTULO 2 – REVISÃO BIBLIOGRÁFICA... 25
2.1 CLASSIFICAÇÃO DO REÚSO ... 25
2.2 UTILIZAÇÃO DAS ÁGUAS DE REÚSO ... 29
2.2.1 Reúso para fins urbanos ... 30
2.2.2 Reúso no setor industrial ... 38
2.2.3 Reúso no setor agrícola ... 44
2.2.4 Reúso na aquicultura ... 59
2.3 IMPACTOS SANITÁRIOS E AMBIENTAIS DO REÚSO DE ÁGUA ... 68
2.3.1 Impactos Ambientais ... 68
2.3.2 Impactos Sanitários ... 70
2.4 ASPECTOS LEGAIS, NORMATIVOS E INSTITUCIONAIS DO REÚSO DE ÁGUA ... 86
2.4.1 Nível mundial ... 86
2.4.2 Brasil ... 97
2.5 CARACTERÍSTICAS DO ESTADO DO CEARÁ ... 102
2.5.1 Características Físicas ... 102
2.5.2 Características Socioeconômicas ... 113
3. CAPÍTULO 3 – METODOLOGIA ... 122
3.1 ÁREA DE ESTUDO ... 122
3.2 TIPO DE ESTUDO E ETAPAS ... 122
3.3 SELEÇÃO DAS ESTAÇÕES DE TRATAMENTO DE ESGOTO ... 124
3.4 AVALIAÇÃO DO POTENCIAL DE REÚSO ... 133
4. CAPÍTULO 4 - RESULTADOS E DISCUSSÕES ... 136
4.1 CARACTERIZAÇÃO DO ESTADO DO CEARÁ ... 136
4.2 DO LEVANTAMENTO DOS DADOS DE MONITORAMENTO DA ETE ... 137
4.2.1 pH ... 144
4.2.8 Coliformes Termotolerantes ... 156
4.3 AVALIAÇÃO DO POTENCIAL DE REÚSO ... 158
4.3.1 Reúso Industrial ... 158
4.3.1.1 Distrito Industrial de Maracanaú ... 158
4.3.1.2 Caracterização do sistema de esgotamento sanitário ... 160
4.3.1.3 Perfil do usuário de água do DI ... 163
4.3.1.4 Perfil do usuário de esgoto do DI ... 164
4.3.1.5 A questão do reúso de águas ... 165
4.3.1.6 Qualidade do efluente requerida para as modalidades de reúso ... 167
4.3.1.7 Tratamentos propostos ... 169
4.3.1.7.1 Volume a ser tratado ... 170
4.3.1.7.2 Tratamento para o Padrão 1 ... 171
4.3.1.7.3 Tratamento para o Padrão 2 ... 172
4.3.1.8 Sistema de distribuição ... 173
4.3.1.9 Avaliação econômico-financeira ... 175
4.3.1.9.1 Introdução ... 175
4.3.1.9.2 Taxa de desconto e horizonte de planejamento ... 176
4.3.1.9.3 Conversão a preços de eficiência dos custos de investimentos e os custos anuais com operação, administração e manutenção (OAM) ... 176
4.3.1.9.4 Custos de investimentos e OAM ... 177
4.3.1.9.5 Valores presentes dos custos financeiros e econômicos de investimentos de OAM ... 180
4.3.1.9.6 Disponibilidade a Pagar (DAP) ... 186
4.3.1.9.7 Tarifas Médias e Faturamento Médio Mensal ... 186
4.3.2 Reúso Urbano ... 188
4.3.2.1 Rega de áreas verdes - Fortaleza ... 190
4.3.2.2 Escolha das ETEs ... 191
4.3.2.3 ETE Tupamirim ... 193
4.3.2.4 Pós-tratamento proposto para a ETE Tupamirim ... 196
4.3.3 Reúso Agrícola ... 201
4.3.3.1 Potencial de áreas a irrigar ... 202
4.3.3.2 Escolha das estações com maior potencial ... 205
4.3.3.4 Seleção de culturas ... 210
4.3.3.5 Proposta para a implantação do reúso agrícola no Estado do Ceará ... 214
4.3.4 Reúso na Piscicultura ... 216
4.3.4.1 Qualidade do efluente ... 216
4.4 DIRETRIZES E POLÍTICAS PÚBLICAS PARA O ESTADO DO CEARÁ ... 226
4.4.1 Diretrizes e Padrões ... 226
4.4.2 Aspectos Econômicos e Financeiros ... 229
4.4.3 Informação e Participação Pública... 230
4.4.5 Monitoramento e Avaliação ... 232
4.4.6 Considerações Gerais ... 233
5. CAPÍTULO 5 – CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES ... 234
6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRAFICAS ... 241
LISTA DE TABELAS
Tabela 2.1 - Características das águas cinza e negras ... 30
Tabela 2.2 – Variação de preços de água de reúso e potável em diversos países ... 35
Tabela 2.3 - Principais exemplos de utilização de esgotos sanitários na agricultura. ... 49
Tabela 2.4 - Aumento da produtividade agrícola (t/ha/ano) possibilitada pela irrigação com esgotos domésticos ... 50
Tabela 2.5– Valores de condutividade elétrica (CE) e razão de adsorção de sódio (RAS) e respectivos problemas potenciais de salinização e sodificação do solo em efluentes utilizados em experimentos de irrigação (Prosab 4). ... 57
Tabela 2.6 - Método de irrigação e cuidados necessários à utilização de esgotos sanitários. .. 58
Tabela 2.7 – Produção piscícola e demanda de água por espécie cultivada e sistema de produção. ... 64
Tabela 2.8 – Exemplos de cultivo de peixes com esgoto sanitário. ... 67
Tabela 2.9 – Agentes infecciosos presentes em águas residuárias domésticas sem tratamento. ... 73
Tabela 2.10 – Diretrizes da Organização Mundial de Saúde para reúso de água. ... 74
Tabela 2.11- Remoção de organismos patogênicos em sistemas de tratamento de esgotos. ... 78
Tabela 2.12 - Concentração de coliformes fecais em lagoas de estabilização em série, com tempo de detenção de 25 dias. ... 79
Tabela 2.13 - Desempenho de um sistema de lagoas de estabilização em série no Nordeste do Brasil (Temperatura média de 26O C). ... 79
Tabela 2.14 – Exemplos da reutilização de esgotos oriundos de lagoas de estabilização. ... 80
Tabela 2.15- Informações gerais sobre os experimentos de irrigação com esgotos tratados, PROSAB, Edital 3, Tema 2. ... 81
Tabela 2.16 - Grupos de Risco e medidas mitigadoras no reúso. ... 85
Tabela 2.17 – Metas básicas de saúde para o uso de esgotos domésticos na agricultura. ... 88
Tabela 2.22 – Diretrizes requeridas pela Arábia Saudita para irrigação irrestrita. ... 94
Tabela 2.23 – Níveis de qualidade microbiológica para piscicultura utilizando esgotos. ... 96
Tabela 2.24 – Diretrizes do PROSAB para o uso de esgotos sanitários. ... 100
Tabela 2.25 – Diretrizes do PROSAB para uso de esgotos sanitários em piscicultura. ... 101
Tabela 2.26 – Diretrizes adotadas pela SABESP para o reúso de águas. ... 101
Tabela 2.27 – Fertilidade, propensão à erosão desertificação/salinização por tipo de solo. .. 106
Tabela 2.28 - Relação das Bacias Hidrográficas que compõem o Estado o Ceará. ... 109
Tabela 2.29– Bacias Hidrográficas e cargas poluidoras (kg/DBO/dia). ... 111
Tabela 2.30 – Dados dos perímetros irrigados do Estado do Ceará. ... 112
Tabela 2.31 – Densidade demográfica e população urbana e rural por bacia hidrográfica. ... 113
Tabela 3.1 – Relação e descrição dos sistemas do Grupo 1. ... 126
Tabela 3.2 – Relação e descrição dos sistemas do Grupo 2 ... 127
Tabela 3.3 – Relação e descrição dos sistemas do Grupo3. ... 129
Tabela 3.4 – Relação e descrição dos sistemas do Grupo 4. ... 130
Tabela 3.5 – Relação e descrição dos sistemas do Grupo 5. ... 132
Tabela 4.1– Valores mínimos, médios e máximos dos parâmetros físico-químicos e bacteriológicos monitorados nos sistemas do Grupo 4 no período de 2000 a 2008. ... 141
Tabela 4.2– Valores mínimos, médios e máximos dos parâmetros físico-químicos e bacteriológicos monitorados nos sistemas do Grupo 5 no período de 2000 a 2008. ... 143
Tabela 4.3 - Dimensões das lagoas da ETE SIDI. ... 162
Tabela 4.4 - Características do efluente da ETE SIDI1 e padrões de efluente para o reúso em diversas utilizações industriais2. ... 169
Tabela 4.5 – Fatores de Conversão utilizados no Programa de Modernização do Setor de Saneamento – PMSSII. ... 176
Tabela 4.6 – Custos de implantação do sistema com Padrão 1. ... 178
Tabela 4.7 – Custos de implantação do sistema com Padrão 2. ... 179
Tabela 4.12 - Dados de valor presente dos custos de investimento e OAM - Padrão 1. ... 184
Tabela 4.13 – Dados de valor presente dos custos de investimento e OAM - Padrão 2. ... 185
Tabela 4.14 – Resumo das tarifas e faturamento médio mensal. ... 187
Tabela 4.15 – Programação quinzenal de irrigação da COPSERV – agosto de 2009. ... 192
Tabela 4.16 – Dados das ETEs com possibilidade de utilização do efluente para a rega de áreas verdes de Fortaleza. ... 193
Tabela 4.17 – Relação do material hidromecânico da Estação Elevatória de Água de Reúso para vazão de 8 L/s. ... 199
Tabela 4.18 – Relação do material hidromecânico de peças do filtro ascendente. ... 199
Tabela 4.19 – Relação do material hidromecânico do reservatório apoiado. ... 200
Tabela 4.20 – Resumo geral do orçamento do pós-tratamento da ETE Tupamirim. ... 201
Tabela 4.21– Potencialidade de reúso em irrigação dos efluentes dos sistemas do Grupo 4. 204 Tabela 4.22 – Potencialidade de reúso em irrigação dos efluentes dos sistemas do Grupo 5. ... 205
Tabela 4.23 – Taxa de ocupação urbana e rural dos municípios do interior do Estado que possuem sistemas do tipo lagoa de estabilização que já entraram em regime. ... 207
Tabela 4.24 – Potencialidade de reúso em piscicultura dos efluentes dos sistemas do Grupo 4. ... 219
Tabela 4.25 – Potencialidade de reúso em piscicultura dos efluentes dos sistemas do Grupo 5. ... 220
Tabela 4.26 – Indicadores de piscicultura no Estado do Ceará. ... 224
LISTA DE FIGURAS
Figura 2.1 - Diagrama ilustrando a classificação dos solos salinos, sódicos e salino-sódicos,
em relação ao pH, condutividade elétrica, razão de adsorção de sódio (RAS) e percentual de
sódio trocável (PST). ... 54
Figura 2.2 – Modelo generalizado do efeito de diferentes medidas de controle para reduzir os riscos sanitários do aproveitamento de águas residuárias. ... 83
Figura 2.3 - Exemplos de opções para redução de vírus, bactérias e protozoários patogênicos por diferentes combinações de medidas de proteção da saúde para alcançar o nível básico de saúde de < 10-6 DALY por pessoa por ano. ... 91
Figura 2.4 - Tipos de solos do Estado do Ceará. ... 105
Figura 2.5 - Unidades fitoecológicas do Estado do Ceará. ... 107
Figura 2.6 - Regiões Hidrográficas do Estado do Ceará. ... 108
Figura 2.7 – Taxa de mortalidade infantil no ano de 2006. ... 115
Figura 2.8 - Unidades de Negócios da Cagece. ... 117
Figura 2.9 – Taxa de cobertura urbana de abastecimento de água. ... 118
Figura 2.10 – Taxa de cobertura urbana de esgotamento sanitário. ... 119
Figura 2.11 - Tipos e quantidades de sistemas operados pela Cagece. ... 121
Figura 2.12 – Relação de sistemas operados pela Cagece por Unidades de Negócio. ... 121
Figura 3.1 – Posição Geográfica, limites e dimensões do Estado do Ceará. ... 123
Figura 4.1- Valores médios de pH para os sistemas da RMF e interior do Estado do Ceará. 145 Figura 4.2 – Valores médios de STS para os sistemas da RMF e interior do Estado. ... 147
Figura 4.3 – Valores médios de CE para os sistemas da RMF e interior do Estado. ... 148
Figura 4.4 – Valores médios de DBO para os sistemas da RMF e interior do Estado. ... 150
Figura 4.5 – Valores médios de DQO para os sistemas da RMF e interior do Estado. ... 151
Figura 4.6 – Valores médios de amônia para os sistemas da RMF e interior do Estado... 154
Figura 4.10 - Lay out da ETE SIDIout da ETE SIDI. ... 161
Figura 4.11 - Vista aérea da ETE SIDI. ... 161
Figura 4.12 - Grau de satisfação dos clientes com a Cagece.- ... 163
Figura 4.13 - Grau de satisfação dos clientes com a Cogerh. ... 164
Figura 4.14 - Perfil do usuário de esgoto do DI de Maracanaú. ... 165
Figura 4.15 - Resultado da pesquisa referente ao nível de interesse das empresas do DI de Maracanaú em adotar e/ou ampliar a prática do reúso. ... 165
Figura 4.16 - Interesse das empresas do DI por diferentes modalidades de reúso. ... 166
Figura 4.17 - Fluxograma do processo de tratamento para o Padrão 1. ... 172
Figura 4.18 - Fluxograma do processo de tratamento para o Padrão 2. ... 173
Figura 4.19 - Lay out do sistema de distribuição proposto - ... 174
Figura 4.20 – Localização e distância da ETE Tupamirim e Lagoa do Opaia. ... 194
Figura 4.21 - Lay out da ETE Tupamirim. ... 195
Figura 4.22 - Vista das lagoas de estabilização da ETE Tupamirim. ... 195
Figura 4.23 - Excesso de algas no efluente da ETE Tupamirim. ... 196
Figura 4.24 - Lay out do pós-tratamento do efluente da ETE Tupamirim. ... 198
Figura 4.25 - Vista da ETE de Acopiara. ... 208
Figura 4.26 - Vista da ETE de Beberibe. ... 208
Figura 4.27 – Vista da ETE de Catarina. ... 208
Figura 4.28 – Vista da ETE de Crateús. ... 208
Figura 4.29 – Vista da ETE de Guaiúba. ... 208
Figura 4.30 – Vista da ETE de Pacatuba. ... 208
Figura 4.31 - Vista da ETE de Paracuru. ... 209
Figura 4.32 – Vista da ETE de Paraipaba. ... 209
Figura 4.33 - Vista da ETE do Pecém. ... 209
Figura 4.34– Vista da ETE de Russas. ... 209
Figura 4.35– Vista da ETE de S.Gonaçalo. ... 209
Figura 4.36– Vista da ETE de Trairi. ... 209
Figura 4.37 - Vista da ETE de Campos Sales. ... 210
LISTA DE SIGLAS E ABREVIATURAS
ABES Associação Brasileira de Engenharia Sanitária E Ambiental ABNT Associação Brasileira de Normas Técnicas
AEDI Associação das Empresas do Distrito Industrial de Maracanaú
ANA Agência Nacional de Águas
ANVISA Agência Nacional de Vigilância Sanitária AQRM Avaliação Quantitativa de Risco Microbiológico. CAGECE Companhia de Água e Esgoto do Ceará
CE Condutividade Elétrica
CEPIS Centro Pan-americano de Engenharia Sanitária e Ciências do Ambiente CNRH Conselho Nacional de Recursos Hídricos
COGERH Companhia de Gestão dos Recursos Hídricos do Estado do Ceará CONAMA Conselho Nacional de Meio Ambiente
COPSERV Cooperativa Dos Proprietários de Caminhões Prestadores de Serviços Do Estado do Ceará Ltda
CTA Capacidade de Troca de Ânions CTC Capacidade de Troca de Cátions
DAP Disposição a Pagar
DAB Doença Ambiental das Brânquias DALY Deability Adjusted Fife Years
DBO Demanda Bioquímica de Oxigênio
DD Decanto Digestor
DQOF Demanda Química de Oxigênio Filtrada
DBO Demanda Bioquímica de Oxigênio
DBOF Demanda Bioquímica de Oxigênio Filtrada
EMBRAPA Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária EMLURB Empresa Municipal de Limpeza E Urbanização EPA Environmental Protection Agency
EPC Estação de Pré - Condicionamento ETE Estação de Tratamento de Esgoto ETO Estação de Tratamento de Odores
EMLURB Empresa Municipal de Limpeza e Urbanização
IBAMA Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e dos Recursos Naturais Renováveis IBGE Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística
FA Filtro Anaeróbio
FAO Organização das Nações Unidas para a Agricultura e a Alimentação FIESP Federação das Indústrias do Estado de São Paulo
FINEP Financiadora de Estudos E Projetos
GECOQ Gerência de Controle de Qualidade da Cagece IPECE Instituto de Pesquisa do Estado do Ceará
IPLANCE Instituto de Pesquisa e Informação do Estado do Cear
LF Lagoa Facultativa
LM Lagoa de Maturação
LO Licença de Operação
MCT Ministério da Ciência e Tecnologia
MMA Ministério do Meio Ambiente
MS Ministério da Saúde
OAM Operação, Administração e Manutenção
NEERI Instituto Nacional de Pesquisas de Engenharia Ambiental da Índia PAC Plano de Aceleração do Crescimento
PNUMA Programa das Nações Unidas para o Meio Ambiente PNCDA Programa Nacional de Combate ao Desperdício de Água PST Percentual de Sódio Trocável
PURA Programa de Uso Racional da Água da Universidade de São Paulo PRÓ-ÁGUA Programa de Conservação de Água na Universidade de Campinas
PROGERIRH Projeto de Gerenciamento Integrado de Recursos Hídricos do Estado Do Ceará PROSAB Programa de Pesquisa em Saneamento Básico
RMF Região Metropolitana de Fortaleza
SABESP Companhia de Saneamento Básico do Estado de São Paulo SEAGRI Secretaria de Agricultura do Estado do Ceará
SDA Secretária de Desenvolvimento Agrário do Estado do Ceará SEMACE Superintendência Estadual do Meio Ambiente do Estado do Ceará SES Sistema de Esgotamento Sanitário
SIDI Sistema Integrado do Distrito Industrial de Maracanaú
SINDUSCON-SP Sindicato da Indústria da Construção Civil do Estado de São Paulo SRH Secretária de Recursos Hídricos
SDA Secretária de Desenvolvimento Agrário
SDT Sólidos Dissolvidos Totais
SST Sólidos em Suspensão Totais
RA Reator Aerado
RAS Razão de Adsorção de Sódio
TIR Taxa Interna de Retorno
UFCG Universidade Federal de Campina Grande UFSC Universidade Federal de Santa Catarina UFRN Universidade Federal do Rio Grande do Norte UFV Universidade Federal de Viçosa
UNICAMP Universidade Estadual de Campinas
USEPA Agência de Proteção Ambiental dos Estados Unidos
USP Universidade de São Paulo
1.CAPÍTULO 1 – INTRODUÇÃO
A água é um recurso natural finito e essencial à vida, seja como componente
bioquímico de seres vivos, como meio de vida de várias espécies, como elemento
representativo de valores sociais e culturais, além de importante fator de produção no
desenvolvimento de diversas atividades econômicas.
Atualmente, constitui-se no fator limitante para o desenvolvimento agrícola, urbano e
industrial, tendo em vista que a disponibilidade per capita de água doce vem sendo reduzida
rapidamente, face ao aumento gradativo da demanda para seus múltiplos usos e a contínua
poluição dos mananciais ainda disponíveis.
A escassez de água é produto da ação antropogênica, e não pode mais ser considerada
como atributo exclusivo de regiões áridas e semi-áridas. Muitas áreas com recursos hídricos
abundantes, mas insuficientes para atender a demandas excessivamente elevadas, também
experimentam conflitos de usos e sofrem restrições de consumo que afetam o
desenvolvimento econômico e a qualidade de vida da população (HESPANHOL, 2003).
O panorama se torna ainda mais dramático quando se constata, simultaneamente, a
deterioração dos mananciais de abastecimento, como resultado, dentre outros fatores, do
baixo nível de cobertura dos serviços de tratamento de águas residuárias, da fragilidade de
implementação de políticas de proteção de mananciais e da não observação das boas práticas
agropecuárias (DOS SANTOS et al., 2006).
Entretanto, falar em escassez em um planeta que tem 70% de sua superfície coberta
por água pode parecer para muitos um contra-senso. No entanto não é, pois a maior parte
pouco, mas esta pequena parcela seria mais que suficiente para atender à necessidade da
população terrestre se a sua distribuição fosse homogênea (DANTAS, 2002).
Só no Brasil estão 14% das águas doces do planeta e 53% do continente sul
americano. (BRASIL, 2007). Todavia a sua distribuição natural é irregular nas diferentes
regiões do País. A região semi-árida do nordeste brasileiro, com cerca de um milhão de
quilômetros quadrados, possui recursos hídricos superficiais escassos e mal distribuídos, que
juntamente com as irregularidades pluviométricas, resultam em períodos de seca para a
população.
Por esta razão, a escassez de água, associada aos altos custos inerentes ao
desenvolvimento de novas fontes de abastecimento e a necessidade de proteger os mananciais
da poluição, é o fator responsável pela crescente necessidade de conservação e preservação
dos recursos hídricos existentes. Uma alternativa viável para se atingir esse objetivo é o
tratamento das águas residuárias para posterior utilização. Após o tratamento, estas podem ser
empregadas em várias atividades, como agricultura, indústria e aquicultura, desde que
satisfaçam aos padrões estabelecidos pela legislação pertinente e que sejam reutilizadas sem
riscos à saúde pública e ao meio ambiente.
Segundo o relatório publicado pela ONU, em 2008 quarenta por cento da população
mundial já enfrenta escassez de água e 2,2 milhões de pessoas morrem a cada ano por
beberem água contaminada, e este panorama só tende a se agravar. Uma das consequências
diretas do crescente processo de escassez de água é também o aumento do preço dos
alimentos. À medida que o preço da água tende a ficar cada vez mais alto, o preço dos
alimentos também. A prática do reúso na agricultura tende a diminuir o preço desse bem
finito, e como consequência também reduzir os custos de produção dos alimentos. Dessa
forma, na medida em que a cobrança pelo uso da água, instrumento de gestão já considerada
na Política Nacional de Recursos Hídricos (Lei nº 9.433/97), torna-se mais abrangente, o
mercado de água de reúso também tenderá a crescer (BERNARDI, 2003).
Ressalta-se também que com a implantação da política do reúso em vários países do
O Conselho Econômico e Social da ONU tem como uma de suas diretrizes que
nenhuma água de boa qualidade deverá ser utilizada em atividades que tolerem águas de
qualidade inferior; a não ser que haja grande disponibilidade.
Em novembro de 2005 o Conselho Nacional de Recursos Hídricos (CNRH)
estabeleceu modalidades, diretrizes e critérios gerais que regulamentem e estimulem a prática
de reúso direto não potável de água em todo o território nacional, por meio da Resolução Nº
54/2005. A partir dessa institucionalização, o CNRH irá promover debates com representantes
da sociedade de modo a definir diretrizes, padrões e critérios para a prática do reúso na
agricultura, aquicultura e indústria. Tal medida visa incentivar e disseminar a prática do reúso
em todo o território nacional, bem como propiciar a preservação dos recursos hídricos e a
melhoria da qualidade de vida da população.
No Ceará, têm-se realizados inúmeros investimentos no sentido de aumentar a
cobertura dos serviços de água potável e rede de coleta e tratamento de esgotos. A Companhia
de Água e Esgoto do Ceará (Cagece), por intermédio do Programa SANEAR II e de
investimentos do Plano de Aceleração do Crescimento (PAC), irá aumentar o índice de
cobertura de esgoto de 35,74 % (2007) para 43,15% (2012). Fortaleza, capital do Estado, vai
aumentar o seu índice de cobertura de coleta e tratamento de esgoto, que atualmente é de
50%, para 80%. Todavia, o volume de esgoto lançado nos rios, e, por consequência, nos
açudes cearenses, ainda é bastante significativo. Estas descargas contaminam as águas, os
peixes e toda a vida ao seu redor, afetando a saúde da população e ocasionando um grave
impacto ambiental ao prejudicar a biota local; e econômico, ao afetar a produção de água
potável, a comercialização de produtos aquáticos e o turismo.
Outro agravante para o Estado é o fato das condições climáticas, que se caracterizam
por um regime de chuvas irregular no tempo e no espaço, tendo como o resultado rios
intermitentes; clima quente com alto poder de evaporação; regime de chuvas do tipo torrencial
de grande intensidade, provocando enchentes; e um contexto geológico onde predominam
rochas cristalinas, formando um estrato impermeável que facilita o escoamento superficial e
1.1 Objetivos 1.1.1 Geral
Avaliar o atual potencial de reúso de águas no Estado do Ceará e propor diretrizes para
o aproveitamento de efluentes de estações de tratamento de esgoto.
1.1.2 Específicos
1. Levantar informações existentes sobre as características físico-químicas e
bacteriológicas e das vazões efluentes das estações de tratamento de esgoto (ETE) do
Estado do Ceará, verificando se atendem os padrões recomendados para os diferentes
tipos de reúso.
2. Selecionar as estações de tratamento de esgoto, classificando-as em grupos, em função
das vazões e da qualidade dos efluentes, visando seu reaproveitamento.
3. Avaliar o potencial de utilização dos efluentes das ETEs nas atividades de irrigação,
uso industrial, uso urbano e piscicultura.
4. Selecionar as estações de tratamento com efluentes com qualidade e vazão suficientes
para atender os diversos usos.
5. Propor sistemas de tratamento complementares para as ETEs selecionadas, de forma a
atender os requisitos de qualidade para os diferentes usos do esgoto tratado.
6. Efetuar estudo de viabilidade econômico-financeira para as diversas formas de reúso
propostas.
7. Propor diretrizes e políticas públicas para a prática de reúso de águas no Estado do
1.2 Estrutura da Tese
Organizou-se o desenvolvimento do trabalho nos seguintes capítulos:
O capítulo 1 trata da introdução, dos objetivos e da estrutura da tese. O capítulo 2,
“Revisão Bibliográfica”, aborda questões relacionadas à escassez de água de qualidade,
classificação e tipos de reúso de águas, e os aspectos de saúde pública, legais, institucionais e
normativos que envolvem essa prática.
O Capítulo 3 traz a metodologia utilizada, bem como informa sobre o estado do Ceará,
a área de estudo. No capítulo 4 são apresentados resultados e discussões. O capítulo 5 trata
das conclusões da tese e recomendações para estudos posteriores.
2.CAPÍTULO 2 – REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
Na atualidade, mais de um terço do planeta se encontra em situação de escassez
quantitativa e qualitativa de recursos hídricos, surgindo, então, a necessidade de
implementação de sistemas que visem reaproveitar as águas residuárias, dado que os
aglomerados urbanos geram grandes volumes de esgotos que são lançados, na sua maior
parte, em corpos aquáticos, sem o devido tratamento.
A reutilização de água de qualidade inferior em atividades menos exigente é
imperativa nos dias de hoje, em primeiro lugar, como forma de preservar a água de melhor
qualidade para o consumo humano e outros usos similares, proporcionando aumento da oferta
e otimizando o uso dos recursos hídricos; e depois como barreira contra a contaminação dos
corpos receptores e como forma de mitigar a poluição hídrica.
O reúso de água deve ser considerado como parte de uma atividade mais abrangente
que é o uso racional ou eficiente da água, o qual compreende também o controle de perdas e
desperdícios, e a minimização da produção de efluentes e do consumo de água.
2.1 Classificação do Reúso
O reúso de água não é um conceito novo na história do nosso planeta. A natureza, por
meio do ciclo hidrológico, vem reciclando e reutilizando a água há milhões de anos, e com
muita eficiência.
Durante muitos anos este sistema funcionou de forma amplamente satisfatória, o que,
contudo, não acontece mais em muitas regiões, face ao agravamento das condições de
poluição, basicamente pela falta de tratamento adequado de efluentes urbanos, quando não
pela sua total inexistência.
De uma maneira geral, o reúso de água pode acontecer de uma forma direta ou indireta
podendo esta ser planejada ou não. Em 1973, a Organização Mundial de Saúde (OMS)
publicou a seguinte classificação (MANCUSO e SANTOS, 2002):
• Reúso Indireto: ocorre quando a água já usada, uma ou mais vezes para uso
doméstico ou industrial, é descarregada nas águas superficiais ou subterrâneas e
utilizada novamente à jusante, de forma diluída;
• Reúso Direto: é o uso planejado e deliberado de esgotos tratados para certas
finalidades como irrigação, uso industrial, recarga de aquifero e água potável;
• Reciclagem Interna: é o uso da água internamente a instalações industriais, tendo
como objetivo a economia de água e o controle da poluição.
Lavrador Filho (1987) sugeriu outra terminologia bem mais abrangente que aquela
dada pela OMS:
• Reúso de Água: é o aproveitamento das águas previamente utilizadas, uma ou mais
vezes, em alguma atividade humana, para suprir as necessidades de outros usos
benéficos, inclusive o original. Pode ser direto ou indireto, bem como decorrer de
ações planejadas ou não planejadas;
• Reúso Indireto não planejado de água: ocorre quando a água, já utilizada uma ou mais
vezes em alguma atividade humana, é descarregada no meio ambiente e novamente
utilizada a jusante, em sua forma diluída, de maneira não intencional e não controlada.
Nesse caso, o reúso de água é um subproduto não intencional da descarga de
• Reúso planejado de água: ocorre quando o reúso é resultado de uma ação humana consciente, adiante do ponto de descarga do efluente a ser usado de forma direta ou
indireta. O reúso planejado das águas pressupõe a existência de um sistema de
tratamento que atenda aos padrões de qualidade requeridos pelo novo uso que se
deseja fazer da água.
• Reúso Indireto planejado de água: ocorre quando os efluentes, depois de
convenientemente tratados, são descarregados de forma planejada nos corpos de água
superficiais ou subterrâneos para serem utilizados a jusante em sua forma diluída e de
maneira controlada, no intuito de algum uso benéfico.
• Reúso direto planejado de água: ocorre quando os efluentes, após devidamente
tratados, são encaminhados diretamente do seu ponto de descarga até o local do reúso.
Assim sofrem em seu percurso os tratamentos adicionais e armazenamentos
necessários, mas não são, em momento algum, descarregados no meio ambiente.
• Reciclagem de água: é o reúso interno da água, antes de sua descarga em um sistema
geral de tratamento ou outro local de disposição, para servir como fonte suplementar
de abastecimento do uso original. É um caso partícula do reúso direto.
Segundo Brega Filho e Mancuso (2002), o reúso de água subentende uma tecnologia
desenvolvida em maior ou menor grau, dependendo dos fins a que se destina a água e de
como ela tenha sido usada anteriormente.
A Resolução nº 54, de 28 de novembro de 2005, do Conselho Nacional de Recursos
Hídricos, que estabelece modalidades, diretrizes e critérios gerais para a política de reúso
direto não potável de água, apresenta as seguintes definições:
• Água residuária: esgoto, água descartada, efluentes líquidos de edificações,
indústrias, agroindústrias e agropecuária, tratados ou não;
Reúso de água: utilização de água residuária;
Portanto, o reúso de águas pode ser definido como a utilização das águas residuárias,
para o mesmo ou outro fim, tendo este sofrido processo de tratamento ou não.
Segundo Mota et al. (2007), o uso de esgotos tratados é uma prática indicada não
somente para regiões áridas e semi-áridas, como também para outros locais onde há carência
de água, apresentando as seguintes vantagens:
• Aumento da oferta de água;
• Suprimento de água durante todo o ano, uma vez que constantemente são produzidos esgotos;
• Possibilidade de se utilizar a água disponível para fins que demandem uma água de melhor qualidade, como o abastecimento humano, por exemplo;
• Evita-se o lançamento de efluentes em cursos de água com vazões pequenas ou nulas, reduzindo-se os riscos de poluição;
• Aproveitamento dos nutrientes existentes no esgoto, diminuindo, ou mesmo eliminando, o uso de fertilizantes artificiais;
• Adição da matéria orgânica contida no esgoto, ao solo, contribuindo para sua conservação e prevenção da erosão;
• Contribui para o aumento da produção de alimentos, quando usado em irrigação ou piscicultura, resultando em benefícios econômicos e sociais;
• Aumento das áreas verdes, de parques e de campos de esporte.
Dentre as desvantagens do reúso de águas, Mota et al. (2007) citam:
• Possibilidade de alterações nas características do solo, como por exemplo, salinização, como consequência do reúso em irrigação;
• Possíveis danos às culturas, devido à presença de alguns compostos nas águas de reúso usadas em irrigação.
2.2 Utilização das Águas de Reúso
A diminuição da oferta de recursos hídricos em todas as regiões do mundo e a demanda crescente por água favorece a discussão sobre a necessidade urgente de se
compatibilizar a qualidade da água com o uso a que ela se destina e tem feito do reúso
planejado de água um tema atual e de grande importância. Além disso, há o problema da
inexistência de recursos hídricos com capacidade para diluição da carga poluidora, levando à
não disponibilidade de água de boa qualidade para os diversos usos.
O reúso planejado da água faz parte de um programa global encabeçado pela
Organização das Nações Unidas e pela Organização Mundial da Saúde com três importantes
elementos: proteção da saúde pública, manutenção da integridade dos ecossistemas e uso
sustentado da água.
No reúso planejado as águas residuárias tratadas podem ser utilizadas para inúmeros
fins: geração de energia; refrigeração de equipamentos; em diversos processos industriais; em
prefeituras e entidades que usam a água para lavagem de ruas e pátios; no setor hoteleiro;
irrigação/rega de áreas verdes; desobstrução de rede de esgotos e águas pluviais; lavagem de
veículos; combate a incêndios, descarga de sanitários; irrigação de culturas, de áreas de
parques e de campos esportivos; dessedentação de animais; uso recreacional; aquicultura;
recarga de aquifero subterrâneos; manutenção de vazões mínimas em cursos de água. Dentre
esses, destacam-se o reúso para fins urbanos, na área industrial, no setor agrícola e na
2.2.1 Reúso para fins urbanos
Segundo a Resolução N° 54/2005, do Conselho Nacional de Recursos Hídricos, o
reúso para fins urbanos abrange as seguintes modalidades: utilização de água de reúso para
fins de irrigação paisagística, lavagem de logradouros públicos e veículos, desobstrução de
tubulações, construção civil, edificações, combate a incêndios, dentro da área urbana.
O tipo de processos de tratamento a que o esgoto será submetido para se praticar este
tipo de reúso vai depender do padrão de qualidade do efluente bruto e das aplicações da água
de reúso. Contudo, é preciso que os padrões de qualidade sanitária das águas residuárias
destinadas ao reúso para fins urbanos sejam atendidos, a fim de se evitar possíveis problemas
ambientais e de risco para a saúde da população.
O esgoto doméstico apresenta duas correntes com características distintas do ponto de
vista do teor de nutrientes, carga orgânica e volume de água. As águas provenientes do uso
em lavatórios, chuveiros e lavagem de roupa, as águas cinza (AC) representam a maior
parcela do volume total consumido e apresentam baixa concentração de nutrientes e matéria
orgânica de fácil degradabilidade, enquanto que o esgoto gerado no vaso sanitário, a água
negra (NA), é responsável por um volume menor e pela maior parte dos nutrientes, conforme
mostrado na Tabela 2.1.
Tabela 2.1 - Características das águas cinza e negras
Componente Unidade
Água
Negra Água Cinza
Total Vaso
Sanitário Cozinha
Banho e Lavanderia
Água m3
/ano 19 18 18 55
DBO Kg/ano 9,1 11 1,8 21,9
Segundo Cohim e Kiperstok (2007), dentre os usos domésticos não potáveis, o mais
exigente em qualidade microbiológica é o de descarga em vasos sanitários, devido a elevada
frequencia anual de uso, e que o rotavirus é o organismo de referência para a Avaliação
Quantitativa de Risco Microbiológico (AQRM). Ele também ressalta que para atender os usos
domésticos não potáveis o grau de tratamento deve proporcionar uma remoção de vírus de
cerca de 99,5%, para atender o nível de risco sugerido pela OMS, determinado,
principalmente, pelo uso em descarga. Nas Tabelas 2.2 e 2.3 encontram-se os requisitos
qualitativos necessários à utilização de efluentes em diversos setores da cidade e várias
caracterizações de águas cinza e parâmetros microbiológicos, respectivamente.
Tabela 2.2 - Requisitos qualitativos necessários à utilização de efluentes em diversos setores
da cidade
Setor Padrão
Cter (NMP/ 100mL) DBO (mg/L) Turbidez
(uT) pH
SST (mg/L) Cloro Res Mínimo (mg/L) Tratamento Recomendado
Limpeza pública (+) Rigoroso
Zero (1)
≤ 10 (1) (3)
2 (1) (3)
6 a 9
<35 (2)
2 a 6 (2)
Secundário + filtração + desinfecção (1)
Compatação solo; Controle de poiera.
(+) Rigoroso
≤ 200 (1) (2) (3)
≤ 25 (2)
≤ 20 (2)
6 a 9
<30 (1)
1 Secundário + desinfecção (1) Irrigação Urbana Hort. (agric) (+) Rigoroso Zero (1)
≤ 10 (1) (3)
2 (1) (3)
6 a 9 -
1 (1) Secundário + filtração + desinfecção (1) Horto/ compost agem (+) Rigoroso
≤ 200 (1) (2) (3)
≤ 25 (2)
≤ 20 (2)
6 a 9
<30 (3)
2 a 6 (2)
Tabela 2.3 - Caracterização de águas cinzas segregadas – Parâmetros microbiológicos
Referência Fonte de água
cinza Local
Parâmetros (NMP/100mL) Coliforme
total Cter E.coli
Siegrist et al.
(1976)*
MQ (Lava)
EUA
85 - 8,9x105 9 - 1,6x104 -
MQ (enxágue) 190 -
1,5x105 35 - 7,1x10 3
-
Rose et al. (1991)
CH / BH
EUA
105 6x103 -
MQ (Lava) 199 126 -
MQ (enxágue) 56 25 -
Hargelius et al.
(1995)*
MQ
Suécia
- - 2,82 x 107
CZ - - 1,6x10
5 - 9,66 x 107
BH / CZ - - 2,36 x 108
Borges BH Curitiba 5,1 -
1,6x108 2,0- 1,6x10 7
-
Pesquisa UFSC MS Santa Catarina
2,4x103 -
2,42x105 - 0 - 2,42x10 5 Pesquisa UFES (2005) LV Espírito Santo
1,4x102 -
1,4x102 - 1,0 - 9,0x10 1
CH 4,0x10
4 -
7,3x104
-2,4x103 - 2,0x105
TQ 1,0 -
5,8x103 - 1,0 - 2,1x10 3
MQ 1,0 -
1,6x102 - 1,0 - 2,6x10 4
CZ 1,0 -
1,1x106 - 1,0- 1, 9x10 5
Na prática do reúso urbano em edificações o ideal é que fossem implantadas redes
duplas de distribuição de água, todavia essa alternativa necessita de estudos de viabilidade
econômica prévios. Outra alternativa que apresenta vantagens tanto do ponto de vista
ambiental quanto econômico é a separação das águas cinzas provenientes dos chuveiros,
lavatórios e lavagem de roupa, para tratamento e reúso local de descarga de toaletes, lavagem
de pisos e regas de jardins. Considerando o consumo de água para esses usos essa medida
poderia representar uma redução de até 40% na demanda doméstica. (GONÇALVES et al.,
2003.
As águas cinzas quando tratadas junto à fonte geradora para uso no próprio local
apresentam vantagens do ponto de vista energético, ao evitar longos transportes para
condução a uma unidade de tratamento centralizada para posterior retorno aos pontos de
consumo (COHIM e KIPERSTOK, 2007). Outra razão para a separação e reúso da água cinza
é que pesquisas de opinião realizadas indicam uma aceitabilidade maior dese tipo de água
residuária do que do esgoto convencional tratado (NANCARROW et al., 2002).
Diversos países da Europa, assim como os países industrializados da Ásia, localizados
em regiões de escassez de água exercem, extensivamente, a prática de reúso urbano não
potável. A China possui a maior população do mundo e um per capita bastante desigual e
limitado em relação à distribuição espacial e temporal dos recursos hídricos. Segundo Chu et
al., (2004), mais da metade das cidades na China enfrentam problemas de escassez de água, e muitas, apesar da quantidade, possuem água de baixa qualidade. Apesar de o reúso indireto
ser praticado na China há muito tempo, pesquisas têm sido desenvolvidas no sentido de obter
subsídios para adotar o reúso planejado como uma ação estratégica dentro da Política das
Desde 1968 o Japão vem utilizando efluentes secundários para diversas finalidades.
Cerca de 1% de todo efluente tratado é reutilizado, sobretudo para atender às demandas
urbanas não potáveis como: descarga sanitária, uso industrial e aumento das vazões dos rios.
Em Fukuoka, uma cidade com aproximadamente 1,2 milhões de habitantes, situada no
sudoeste do Japão, diversos setores operam com rede dupla de distribuição de água, uma das
quais com esgotos domésticos tratados a nível terciário (lodos ativados, desinfecção com
cloro em primeiro estágio, filtração, ozonização, desinfecção com cloro em segundo estágio),
para uso em descarga de toiletes em edifícios residenciais. Esse efluente tratado é também
utilizado para outros fins, incluindo irrigação de árvores em áreas urbanas, para lavagem de
gases, e alguns usos industriais, tais como resfriamento e desodorização. Diversas outras
cidades do Japão, entre as quais Ooita, Aomori e Tokio, estão fazendo uso de esgotos tratados
ou de outras águas de baixa qualidade, para fins urbanos não potáveis, proporcionando uma
economia significativa dos escassos recursos hídricos localmente disponíveis (HESPANHOL,
2002).
Na França, existem oito projetos de irrigação que, somados, totalizam 156 ha de áreas
esportivas, parques e campos de golfe irrigados com esgoto tratado. A maior parte destas
áreas irrigadas localiza-se em regiões turísticas, em grandes hotéis e resorts. O tratamento
varia de acordo com o projeto. Entretanto, em sua maioria, os efluentes são tratados por lodos
ativados seguidos de lagoas e desinfecção com UV ou cloro (FABY, BRISSAUD e
BONTOUX, 1999).
Nos Estados Unidos da América, os estados do Arizona, Califórnia, Colorado, Florida,
Geórgia, Havaí, Massachusettes, Nevada, Nova Jersey, Novo México, Carolina do Norte,
Ohio, Origon, Texas, Utah, Washington, Wyoming incentivam o reúso como estratégia de
conservação dos recursos hídricos locais (EPA, 2004).
Em São Paulo, cerca de 21,6 mil metros cúbicos de água potável é utilizado para a
A Companhia de Saneamento de São Paulo (Sabesp) adota o reúso de água desde a
década de 80 em suas próprias instalações para a limpeza de equipamentos ou manutenção de
suas áreas. Hoje, são reaproveitados 780 milhões de litros de água por mês, volume suficiente
para abastecer toda a população de um município como Taubaté/SP. Como existe um
excedente na produção, a Sabesp estendeu a alternativa às empresas e prefeituras. Seis
prefeituras da Região Metropolitana de São Paulo também usam o produto para efetuar a
limpeza pública. Entre elas estão São Paulo, Barueri, São Caetano do Sul, Carapicuíba,
Diadema e Santo André. Ao contrário de consumir água potável para lavar as ruas após as
feiras livres, caminhões devidamente preparados seguem às estações de tratamento de esgotos
de Barueri, Parque Novo Mundo e São Miguel Paulista para se abastecer da água de reúso.
Atualmente, são aproveitados 34 milhões de litros de água mensalmente nestas práticas e os
custos são bastante reduzidos quando comparado com água potável (SABESP, 2008).
O preço da água de reúso varia enormemente de um país para outro. Os preços
praticados nos Brasil, pela Sabesp, são inferiores àqueles praticados pelo México e Japão. A
Tabela 2.4 apresenta valores de água de reúso e potável em quatro países.
Tabela 2.2 – Variação de preços de água de reúso e potável em diversos países
Países Preços (US$/m
3 )
Usos residenciais Comerciais e outros Potável
Brasil (a) - (0.16 –0.27b) -
Japão 0.83 2.99 1.08 a 3.99
México 0.30 0.30 1.40
Tunísia 0.01 0.01 -
Outro empreendimento que utiliza água de reúso é o do Parque de diversões Hopi
Hari, em São Paulo, o qual possui dois poços profundos de água que servem para o
abastecimento do parque, com uma vazão média de 60 m3/h. Para a reutilização de toda água usada no parque, há um moderno sistema de tratamento de efluentes que é processado em
uma estação compacta de tecnologia canadense, a primeira a ser instalada no país, com uma
pequena área de 300 m2, processando o efluente em contêineres fechados, reduzindo a área ocupada e evitando problemas de odor. Todo esse processo é automatizado e o esgoto tratado,
já denominado água de reúso, é bombeado para um reservatório no ponto mais alto do parque,
sendo essa água utilizada para fins sanitários e de irrigação dos jardins (MANCUSO e
SANTOS, 2002).
No que concerne ao uso de efluente tratado em vasos sanitários, a recomendação da
EPA (2004) é de ausência coliformes fecais em 100 mL. Em Berlim, na Alemanha, um
trabalho de pesquisa iniciado em 1988, por não dispor de critérios já estabelecidos para reúso
de água cinza em descarga de vaso, seguiu o critério definido em “Guidelines for recreational
Waters”, de 1975, complementados com os seguintes parâmetros microbiológicos:
Salmonellla, Legionella, Staphylococus aureus e Candida albicans. Dentre outros parâmetros, foram propostos: DBO <5,0 mg/L, coliformes totais < 100/mL, coliformes termotolerantes <
10/ mL (1.000/100 mL) e P. aerugInosa < 1/mL. Em 1955, após a constatação de que o
sistema de tratamento investigado atendia ao conjunto de critérios estabelecidos, este foi
adotado como diretriz para reúso de água cinza como água de serviço (uso não potável) em
nível local, pelo BerlIn Senate Departament for BuildIngand HousInng (NOLDE, 2005).
Cohim et al., (2006) avaliaram o uso de água de qualidade secundária em descarga de
toaletes em experimentos desenvolvidos na Universidade Federal da Bahia (UFBA) e os
resultados obtidos permitiram as seguintes observações:
• A densidade de coliformes termotolerantes encontrada nos vasos sanitários dos prédios públicos analisados apresenta valores superiores aos indicados em
legislações de vários países, sugerindo que as mesmas possam ser
excessivamente restritivas.
A utilização de águas cinzas, assim consideradas as águas servidas originadas em
edificações, que não possuem contribuição de efluentes de vasos sanitários, tem sido uma
prática adotada em vários países, principalmente, no Japão, Singapura e Estados Unidos
(BAZZARELLA, 2005 e LIRA, 2003 apud MOTA et al., 2007).
No Brasil, já existem prédios que aproveitam as águas provenientes de lavatórios,
chuveiros, banheiras, pias e máquinas de lavar, após tratamento, em descargas de vasos
sanitários e na irrigação de jardins.
Gonçalves et al., (2003) ressalta que, embora a água cinza não possua contribuição dos
vasos sanitários, de onde provém a maior parte dos microorganismos patogênicos, a presença
de consideráveis densidades de coliformes termotolerantes neste tipo de água residuária é um
fato. A limpeza das mãos após o uso do toalete, lavagem de roupas e alimentos fecalmente
contaminados ou o próprio banho são algumas das possíveis fontes de contaminação.
Conscientes de suas responsabilidades a Agência Nacional de Águas (ANA), a
Federação das Indústrias do Estado de São Paulo (FIESP) e o Sindicato da Indústria da
Construção Civil do Estado de São Paulo (SindusCon-SP), em 2005, lançaram o Manual
“Conservação e Reúso de Águas em Edificações”, que traz orientações para a implantação de
programas de conservação de água em edificações comerciais, residenciais e industriais, quer
sejam edificações novas ou existentes. O referido Manual visa a implementação da
conservação e do uso racional da água por intermédio da sistematização das intervenções que
devem ser realizadas em uma edificação, de tal forma que as ações de redução do consumo
sejam resultantes de amplo conhecimento do sistema, garantindo sempre a qualidade
necessária para a realização das atividades consumidoras, com o mínimo de desperdício. A
Algumas Universidades brasileiras já estão implantando um programa permanente de
uso racional ou conservação de água, baseado no PNCDA – Programa Nacional de Combate
ao Desperdício de Água (BRASIL, 1997), a exemplo da Universidade de São Paulo e na
Universidade Estadual de Campinas – PURA-USP (Programa de Uso Racional da Água da
Universidade de São Paulo) e PRÓ-ÁGUA (Programa de Conservação de Água na
Universidade de Campinas), citados por Tamaki (2003), Sautchuk (2004) e Silva (2004), em
seus trabalhos.
Carli et al., (2007) relata os resultados obtidos com a implantação de práticas
ambientais na Universidade de Caxias do Sul (UCS), por meio do reúso de 21 m3/d de efluente da Estação de Tratamento de Efluentes (ETE/UCS) para a rega dos jardins da Cidade
Universitária e também a utilização da água de lavagem das mãos, para limpeza imediata;
após o uso dos mictórios, tipo calha, instalados nos sanitários masculinos, propiciando uma
economia mensal média de água de 7.964 m3. Com a implantação do reúso para rega dos jardins e lavagem de mictórios foi possível constatar uma economia de água de
aproximadamente 8.380 m3/mês na UCS.
2.2.2 Reúso no setor industrial
No Brasil, as externalidades ambientais associadas ao setor industrial e ao rápido
crescimento urbano, no contexto do desenvolvimento das regiões metropolitanas, apontam
para cenários futuros de escassez hídrica.
As atividades industriais no Brasil respondem por aproximadamente 20% do consumo
de água, sendo que pelo menos 10% são extraídas diretamente de corpos de água e mais da
metade é tratada de forma inadequada ou não recebe nenhuma forma de tratamento. Além
disso, o crescente aumento do custo da água tratada e critérios cada vez mais rígidos de
descartes de efluentes incentivaram o aproveitamento dos efluentes industriais, propiciando,
dessa forma, uma minimização dos conflitos pelo uso da água, especialmente com o setor de
Diante desse panorama, as indústrias têm buscado implantar sistemas de reúso de água
que viabilizem a maximização da eficiência no uso dos recursos hídricos. Essa atividade tende
a se ampliar ante as novas legislações associadas aos instrumentos de outorga e cobrança pela
utilização dos recursos hídricos, tanto na captação da água como no despejo de efluentes,
conforme previsto na Lei Federal 9.433/97.
Segundo a Resolução n° 54, do Conselho Nacional de Recursos Hídricos, o reúso para fins industriais consiste na utilização de água de reúso em processos, atividades e operações
industriais.
A adoção do reúso na área industrial promove a redução do lançamento de efluentes
industriais em cursos de água contribuindo para a melhoria da qualidade das águas de regiões
mais industrializadas, diminuição do impacto ambiental e melhoria da qualidade de vida das
populações que se beneficiem com o abastecimento a jusante da descarga.
A referida prática também promove a ampliação da oportunidade de negócios para as
empresas fornecedoras de serviços e equipamentos, e em toda a cadeia produtiva, gerando
empregos diretos e indiretos. Além disso, reduz os custos com a produção e também
possibilita a empresa alcançar futuras pretensões de certificação ambiental, a ISO 14.000, que
pode se tornar fator poderoso para se destacar e ultrapassar a concorrência nacional e
melhorar a inserção dos produtos nos mercados internacionais. Outro fator é a melhoria da
imagem junto à sociedade, com reconhecimento da empresa como sendo socialmente
responsável.
O reúso e a reciclagem na indústria também constituem ferramentas de gestão
fundamentais para a sustentabilidade da produção industrial, e inclui uma grande variedade de
aplicações, em função da variedade de processos existentes e dos requisitos específicos de
quantidade e qualidade.
Segundo Hespanhol (2003), os usos industriais que apresentam possibilidade de serem
viabilizados em áreas de concentração industrial significativa são basicamente os seguintes:
Torre de resfriamento como água de "make-up";
Irrigação de áreas verdes de instalações industriais, lavagens de pisos e alguns tipos de peças, principalmente na indústria mecânica;
Processos industriais.
Os requisitos de qualidade da água para muitos reúsos industriais são função da
aplicação específica, sendo impossível generalizá-los. Aproximadamente 75% de todo reúso
industrial destina-se a refrigeração.
O reúso para fins industriais pode ocorrer das seguintes formas:
Reúso macro externo: reúso de efluentes provenientes de estações de tratamento
administradas por concessionárias ou de outra indústria;
Reúso macro Interno: uso interno de efluentes, tratados ou não, proveniente de
atividades realizadas na própria indústria.
Em 1993, a preocupação de algumas indústrias com a escassez de água fez com que
quatro fábricas do Pólo Industrial de Cubatão iniciassem um programa de reúso da água para
refrigeração de seus processos de fabricação (UEHARO, 1997 apud GENERINO, 2006).
Em 13 de junho de 2002, o Governador de São Paulo assinou o protocolo autorizando
a formação do Pólo Industrial em Barueri. O projeto, uma parceria entre Sabesp e a prefeitura
da cidade, pretende abrigar indústrias que utilizem, em rede, água reaproveitada - chamada
tecnicamente de água de reúso. Essa iniciativa pode ser considerada o pontapé inicial para a
economia de milhões de litros de água potável por mês na Grande São Paulo. Além da
economia de recursos hídricos, o pólo porá fim ao argumento de que a carência de água da
zona oeste da Grande São Paulo é um empecilho para o desenvolvimento industrial dos
municípios da região. A ETE suprirá a demanda do setor e viabilizará a instalação das
Tendo em vista a grande produção de águas residuárias tratadas que não são
aproveitadas, a Sabesp resolveu estender a alternativa a outras empresas. A Coats Correntes
foi a pioneira e, desde 1997, aproveita a água de reúso da Estação de Tratamento de Esgoto
(ETE) Jesus Netto, recebendo 100 m³/h de água de reúso, por meio de tubulação, que é
utilizada no tingimento das linhas. A economia chega a 70 mil litros de água por hora
(SABESP, 2008).
Com um investimento de R$ 50 mil a Panamco Brasil, localizada em Jundiaí/SP,
instalou tubulações e válvulas no circuito de retrolavagem de seus filtros de carvão ativado, e
passou a reaproveitar 800 m3/dia de água quase limpa, que antes era descartada. O retorno do investimento ocorreu em menos de um mês, só com a economia na compra desta água, ao
preço mensal de R$ 60 mil. Para a Panamco, a maior fábrica brasileira de Coca-Cola, os
800m3/dia correspondem a algo entre 11% e 13% do total de água captada no rio Atibaia, em Jundiaí. A capacidade de tratamento da empresa é de 8.400m3/dia, mas eles retiram atualmente do rio de 6.000 a 7.200m3/dia para usar na produção (SALES, 2005).
Em 2005, a fábrica da Volkswagen em Taubaté, São Paulo, colocou em operação o
maior complexo de reaproveitamento de água industrial da América Latina, com capacidade
de 70 mil metros cúbicos por mês. O volume de água reutilizado corresponde a 70% do
consumo da fábrica, de 100 mil m3 por mês, que anteriormente era despejado integralmente no Córrego Pixuá, depois que o mesmo passa por um tratamento na Estação de Tratamento de
Efluentes. Além de garantir uma vazão mais adequada ao volume de água do córrego, a Volks
deixou de comprar da Sabesp uma quantidade de água equivalente ao gasto de sete shoppings
centers ou 1.400 residências. A empresa passou a economizar cerca R$ 200 mil por mês e a
água de reúso está sendo utilizada em atividades como pintura, refrigeração e jardinagem
Em 15 de janeiro de 2008 a Sabesp e as empresas do Pólo Petroquímico de Capuava
assinaram o protocolo de intenções que dá início à criação do maior projeto de fornecimento
de água de reúso do Brasil. Denominado Aquapolo Ambiental, o projeto prevê o fornecimento
do produto da Estação de Tratamento de Esgotos da Sabesp no ABC (ETE ABC) para as
empresas do complexo, localizado entre os municípios de Santo André e Mauá. Pela parceria,
a água captada será transportada por meio de um duto de aço carbono com 32 polegadas de
diâmetro e 16,5 km de extensão até o Pólo. Para isso será construída uma estação elevatória
na ETE ABC, que contará com um conjunto duplo de bombas, com capacidade total para 600
litros por segundo - podendo chegar a um potencial de até 1.000 L/s. O produto fornecido pela
Sabesp, após tratamento complementar, será utilizado nos processos das plantas
petroquímicas, como torres de resfriamento e sistemas de água de caldeiras. Além da
Petroquímica União, que é a principal consumidora, estão no projeto Cabot, Oxicap, Oxiteno,
Polibutenos, Polietilenos União, Nova Petroquímica, Unipar Div. Química e White Martins -
para completar a totalidade das empresas do Pólo. Serão investidos, no total, R$ 130 milhões
e a expectativa é de que o fornecimento seja iniciado no 2º. Semestre de 2009 (SABESP,
2008).
Em Concórdia, Santa Catarina, outra empresa, de um ramo totalmente diverso,
também se rendeu às vantagens econômicas e ambientais da reutilização da água. A Sadia
hoje economiza de 15% a 16% da água necessária em seus processos, fazendo a recirculação.
A empresa usa cerca de 8.400 m3/dia, dos quais 1.100 são frutos do reaproveitamento e 7.300, captados em três fontes: no rio dos Queimados (5%), em uma barragem de água de chuva
(35%) e no Aquifero Guarani, por meio de poços artesianos (60%). A empresa usa a água do
degelo das câmaras frigoríficas nas torres de resfriamento dos frangos e suínos abatidos.
Depois que circula pelas torres, a mesma água ainda serve para as lavagens de pocilgas
Em Anápolis, Goiás, a Cecrisa Revestimentos Cerâmicos consumia 400m3/dia de água, retirada de quatro poços artesianos, para lavar os equipamentos utilizados na produção
de pisos e azulejos, até construir um circuito de caneletas e tubulações, que permitiu reutilizar
a água da lavagem, após uma breve pausa para decantação na piscina de captação dos poços.
Hoje, 100% da água de lavagem da empresa é reaproveitada, repondo somente as pequenas
perdas do que fica retido nas máquinas ou evapora. A lavagem de equipamentos necessária
passou a depender praticamente de água reutilizada (GENERINO, 2006).
Nos anos 90, o grupo Vicunha Têxtil foi um dos primeiros a despertar para o reúso no
Estado do Ceará. Hoje, o Programa de Reúso já se encontra consolidado dentro da Empresa,
gerando uma economia de 50% com programas de reaproveitamento de água (SALES, 2005).
Outras empresas também vêm adotando a prática da reciclagem e a reutilização das águas, a
exemplo da cervejaria Kaiser, a indústria têxtil Marisol Nordeste e a Ypióca Agroindustrial,
que estão evitando o uso de água potável para fins secundários.
A estação própria para tratamento de água bruta permite a Kaiser suprir a demanda por
meio da Companhia de Gestão dos Recursos Hídricos do Estado do Ceará (COGERH). A
utilização do reúso de efluentes tratados na lavagem das garrafas e rega de jardins representa
economia anual de R$ 220.095,00. A empresa já estuda a possibilidade de ampliar a
capacidade da ETE em 200 m3/dia.
A água reutilizada na Marisol Nordeste, que produz no Estado do Ceará peças
masculinas em malha, vai para o sistema de irrigação dos 60 mil metros quadrados de jardim.
A indústria possui dois reservatórios e duas redes de água - uma potável e outra de água bruta.
Depois do consumo, ambas passam por um processo de oxigenação, decantação e exposição a
raios ultravioletas, para desinfecção. Depois são aproveitadas na irrigação. O consumo diário
de água na Marisol chega à cerca de 48 mil litros. A fábrica de papelão da Ypióca, em
Pindoretama, a 45 quilômetros de Fortaleza, consome 200 mil litros/hora de água reciclada na
produção de 24 toneladas de papelão utilizado em suas embalagens, o que representa uma
economia de água de 50% ou 1,8 milhões de litros diários. A água residual da indústria é
utilizada também para irrigar 3 mil hectares de cana-de-açúcar em Paraipaba, distante 77
