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5.1_Aproveitamento e Tratamento de Águas Pluviais

Considerando que a Norma Brasileira ABNT NBR-15527:2007 – “Água de Chuva – Aproveitamento de Coberturas em Áreas Urbanas para Fins Não Potáveis – Requisitos” (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS – ABNT, 2007), apresenta os requisitos para aproveitamento de águas de chuva derivadas do escoamento sobre coberturas em áreas urbanas, visando sua utilização para fins não potáveis, foram comparados nesta pesquisa os requisitos existentes nesta norma, aos resultados obtidos em um estudo de qualidade físico-químico e biológico. Posteriormente, foi também efetuada a comparação dos resultados do referido estudo de qualidade aos dados quantitativos de precipitação, levantados para seis eventos ocorridos em um período de aproximadamente 31 dias, entre os meses de março e abril de 2009, num lote experimental peri-urbano, visando a verificação dos usos possíveis para as condições encontradas no local de sua captação e armazenamento, por integrantes de uma residência unifamiliar.

Na ausência da Norma Brasileira ABNT NBR-15527:2007 (ABNT, 2007), foram adotados requisitos de qualidade mais restritivos, a favor da segurança e saúde humana e ambiental, como os da Portaria federal 518/2004 (MINISTÉRIO DA SAÚDE, BRASIL, 2004), para águas destinadas a consumo humano, substituída em 12/12/2011 pela Portaria 2914 (MINISTÉRIO DA SAÚDE, BRASIL, 2011).

O sistema de aproveitamento de águas pluviais projetado e utilizado na presente pesquisa e descrito adiante, visa à captação e tratamento das águas pluviais, envolvendo a remoção de sólidos grosseiros (folhas e galhos de árvores, restos de ninhos de aves, entre outros resíduos), através de um filtro-peneira tipo volumétrico, seguindo-se a sedimentação (especialmente de matéria mineral) em um tanque intermediário. Numa etapa posterior ocorre a reservação das águas pluviais, para sua distribuição através de ramais internos (separados da rede pública de abastecimento de água) em uma residência unifamiliar.

A partir da pesquisa realizada foi possível avaliar, entre outros itens, a eficiência deste sistema quanto à remoção dos poluentes presentes nas águas pluviais, bem como a necessidade de outras medidas de tratamento necessárias para obtenção de um nível de qualidade que satisfaça os requisitos da legislação aplicável.

5.2_Tratamento de Esgoto Domiciliar Visando Reuso - Desenvolvimento e Utilização da Fossa Séptica Biodigestora (FSB) ou Biodigestor Modelo EMBRAPA

O biodigestor modelo EMBRAPA utilizado nesta pesquisa apresenta configuração similar à de um tanque séptico ou fossa séptica, podendo da mesma forma que estes, ser utilizado em zonas rurais, peri-urbanas e urbanas. Este reator anaeróbio foi desenvolvido com dois objetivos: 1) substituir, a um custo baixo para o produtor rural, o esgoto a céu aberto e as fossas sépticas, e 2) utilizar o efluente como um adubo orgânico, minimizando gastos com adubação química, de modo a melhorar o saneamento rural e desenvolver a agricultura orgânica (EMBRAPA, 2002).

O uso do biodigestor modelo EMBRAPA (Figura 6), aliado a outras tecnologias de saneamento, como a tecnologia de desinfecção de esgotos tratados por meio de radiação ultravioleta LED-DUV (Light Emitting Diode – Deep Ultraviolet- Diodo Emissor de Luz –

Ultravioleta Profundo), (visando seu reuso), objeto desta pesquisa, pode vir a constituir-se

numa possível alternativa para o tratamento de esgotos sanitários em escala de lote domiciliar, com baixo custo de implantação, manutenção e operação.

O biodigestor modelo EMBRAPA necessita de área de cerca de 10m2, sendo de rápida execução e montagem. É composto de 3 tanques sépticos em multi-câmaras de 1000 litros cada, sendo as duas primeiras câmaras conectadas em série ao vaso sanitário e uma terceira acoplada às duas primeiras, que serve para a coleta do adubo orgânico gerado (Figuras 6, 7, 9-a e 9-b). O efluente gerado na saída da terceira câmara, com propriedades de fertirrigação, é potencialmente destinável como fonte de reuso para irrigação de jardins (EMBRAPA, 2004).

A fossa séptica biodigestora (FSB, ou biodigestor séptico) para a coleta e tratamento do esgoto sanitário com proposta de reuso de águas foi situada em uma das partes mais baixas do lote experimental peri-urbano, a fim de aproveitar a declividade para passagem das tubulações. Um telhado verde (CVL – Cobertura Verde Leve) foi construído sobre o biodigestor, isto é, sua estrutura serve de cobertura para as instalações do sistema de tratamento de esgoto. Esta concepção de projeto visa propor o reuso do efluente líquido gerado pelo biodigestor para fertirrigação, considerando as devidas análises e propostas de tratamento e desinfecção (OHNUMA JR., 2008, Figuras 4 a 7). A localização do lote experimental peri-urbano e sua planta podem ser vistas na Figura 5, e, na Figura 8, a localização do sítio de pesquisa na cidade de São Carlos.

Figura 4 – Detalhes construtivos do telhado verde posicionado sobre a fossa séptica biodigestora no Lote Experimental Peri-Urbano (OHNUMA JR., 2008)

Figura 5 – Planta do Lote Experimental Peri-Urbano (Área de terreno: 507, 63 m2), mostrando a localização do telhado verde sobre a fossa séptica biodigestora (FSB).

Figura 6 – Esquema da fossa séptica biodigestora (FSB) e fotos das caixas (1), (2) e (3) (esquerda) e do ponto de coleta de efluente (esquerda), em seu local de instalação no Lote Experimental Peri-Urbano.

Figura 7 – Foto de uma fossa séptica biodigestora em montagem: a) vista lateral e b) vista superior.

Figura 8 – Localização geográfica da cidade de São Carlos, mostrando o local onde se realizou a pesquisa.

O sistema (Figura 9-a) é composto por duas caixas de cimento amianto ou plástico de 1000 litros cada [5], facilmente encontradas no comércio, conectadas exclusivamente ao vaso sanitário, (pois a água do banheiro e da pia não têm potencial patogênico e sabão ou detergente tem propriedades antibióticas que inibem o processo de biodigestão) e a uma terceira de 1000 litros [6], que serve para coleta do efluente (adubo orgânico). O sistema deve ficar enterrado no solo para manter o isolamento térmico (EMBRAPA, 2002).

Inicialmente, a primeira caixa deve ser preenchida com aproximadamente 20 litros de uma mistura de 50% de água e 50% esterco bovino (fresco). O objetivo desse procedimento seria aumentar a atividade microbiana e conseqüentemente a eficiência da biodigestão, devendo ser repetido a cada 30 dias com 10 litros da mistura água/esterco bovino, através da válvula de retenção [1] (EMBRAPA, 2002). Porém, de acordo com CHERNICHARO (1997), por se tratarem de sistemas convencionais (de baixa taxa), em que predominam mecanismos físicos de remoção de matéria orgânica particulada, os quais atuam independentemente da inoculação do sistema, não são demandados cuidados especiais para a sua inicialização. Os benefícios advindos da eventual inoculação de tanques sépticos são mínimos, uma vez que nestes sistemas apenas uma pequena parcela da DQO é removida através de mecanismos bioquímicos de degradação (CHERNICHARO, 1997).

Sendo assim, no desenvolvimento da presente pesquisa, foi realizada esta mistura por um determinado período de tempo (Tabela 6), e posteriormente interrompida para a verificação da eficiência de funcionamento do sistema sem a mesma, a fim de se avaliar sua utilização em meio urbano e peri-urbano, onde, além disso, foi considerada a dificuldade de obtenção do esterco bovino.

As amostras da entrada e saída da fossa séptica biodigestora foram retiradas nos seguintes pontos: Entrada – diretamente da primeira caixa, a cerca de 20 cm de profundidade, de modo a se evitar a captação dos sólidos sobrenadantes, quase sempre presentes em grande quantidade na superfície da lâmina líquida (volume aproximado de 2 litros); Saída – registro de esfera de 50 mm [7], instalado na caixa coletora [6] (Figuras 9-a e 9-b - volume aproximado de 2 litros).

Tabela 6 – Datas e respectivos volumes de cargas de mistura água/esterco bovino efetuadas na Fossa Séptica Biodigestora (FSB) modelo EMBRAPA.

FONTE: OHNUMA JR. (2008).

O sistema consta ainda de duas chaminés de alívio [2] colocadas sobre as duas primeiras caixas para a descarga do gás acumulado (CH4). A coleta do efluente é feita através

do registro de esfera de 50 mm [7] instalado na caixa coletora [6]. Caso não se deseje aproveitar o efluente como adubo e utilizá-lo somente para irrigação, pode ser montado na terceira caixa um filtro de areia, que permitirá a saída de água sem excesso de matéria orgânica dissolvida (Figura 9-b), o que foi efetuado nesta pesquisa (EMBRAPA, 2002).

Visando evitar o contato do meio interno com o externo, e interferências no processo de biodigestão anaeróbia devidas à entrada de ar atmosférico, as tampas dessas caixas devem ser vedadas com borracha, e unidas entre si por tubos e conexões de PVC de 4", com curva de 90o longa [3] no interior das caixas. Ainda um “tê” de inspeção [4] deverá ser instalado (Figuras 9-a e 9-b), para o caso de entupimento do sistema (EMBRAPA, 2002).

MISTURA

NO DATA VOLUME DE _MISTURA

PREPARADA