No âmbito ambiental, de acordo com Jönsson (2004); Narain (2004) e Werner et al. (2009), as soluções tradicionais de esgotamento sanitário baseadas no fluxo linear e que adotam o recurso hídrico como corpo receptor de todos os efluentes gerados tem contribuído continuamente e progressivamente ao agravamento de problemas como a eutrofização causada por nutrientes dos excretas humanas; a depleção de oxigênio dissolvido; o efeito negativo na biota aquática causada por hormônios femininos, especificamente o estrógeno; a contaminação causada por fármacos, dentre outras alterações de características físicas, químicas e biológicas dos corpos hídricos.
Segundo Narain (2003), os sistemas de esgotamento sanitário convencionais destroem totalmente o ciclo natural dos nutrientes, pois estes não favorecem o retorno dos nutrientes ao campo, sendo descartados e esquecidos nos sistemas aquáticos.
Contrário à sustentabilidade, sistemas de saneamento convencional utilizam, em sua grande maioria, água de boa qualidade que atende aos padrões de potabilidade – Portaria nº 2914/2011 do Ministério da Saúde - com a finalidade de transportar excretas em instalações sanitárias. São mais de 5 litros, podendo chegar até 20 litros de água potável por descarga, dependendo do tipo de equipamento. Por ano, um usuário do saneamento convencional consome e converte em efluente mais de 15.000 litros de água potável com a finalidade apenas de destinar 500 litros de urina e 50 litros de fezes para as ETE ou, em sua maioria, diretamente para corpos d’água (ROSEMARIN, 2004; ESREY, 2000; OTTERPOHL, 2000).
De acordo com Esrey (2000) a água que é utilizada, anualmente, para dar descarga de esgoto de 10 milhões de pessoas corresponde a 0,15Km3, que quando salva por meio da adoção de sistemas ecológicos de saneamento, pode servir de insumo para fins mais nobres, como produção de alimentos ou consumo humano.
Na esfera econômica, de acordo com Esrey (2001), o investimento global anual para implantação de sistemas de abastecimento de água e esgotamento sanitário convencionais supera a cifra de 30 bilhões de dólares, isso, desconsiderando os custos de operação e manutenção. Por estimativas, em 2025, esse custo pode chegar até 75 bilhões de dólares anuais. Adicionalmente, para manutenção e operação de forma eficaz e efetiva, estes sistemas requerem um custo elevado de energia elétrica. De acordo com o Center for Sustainable System (2012), nos Estados Unidos, 4 (quatro) por cento da energia elétrica produzida é direcionada para suprir a demanda dos sistemas de saneamento.
No Brasil, as despesas com energia elétrica dos sistemas de abastecimento de água e de esgoto, segundo os dados do Sistema Nacional de Informações sobre Saneamento, foram mais de 1,4 bilhões de reais no ano de 2008 (SNIS, 2008).
Entretanto, os sistemas de esgotamento, quando bem implantados, operados e mantidos são responsáveis pela redução de doenças de veiculação hídrica e por salvar vidas em todo mundo, principalmente, quando a implantação vem acompanhada de um suprimento adequado de água segura e da adoção de práticas de higiene na comunidade.
Em resumo ilustrativo na figura 3.1, os sistemas tradicionais de saneamento possuem as seguintes desvantagens: poluição dos corpos hídricos com nutrientes, fármacos, hormônios, matéria orgânica, patógenos, etc.; consumo excessivo de água de boa qualidade
para o transporte de excreta; elevados investimentos em energia e custos de operação e manutenção; priorização invertida, beneficiando os mais prósperos e negligenciando os menos favorecidos; desvalorização dos efluentes (nutrientes e água) e dos recursos naturais.
Figura 3.1 – Fluxo hídrico e de nutrientes do sistema de saneamento convencional.
Fonte: Adaptado de Werner et al. (2009)
Nesse contexto, o ecossaneamento surge como uma alternativa ao saneamento convencional, com o propósito de suprir certas deficiências do âmbito da sustentabilidade e economicidade (WERNER et al., 2009; MEINZINGER et al., 2009).
O saneamento focado em recursos tem como princípio básico o estímulo ao fluxo cíclico de recursos, energia e materiais a partir de um manejo e gerenciamento ecológico e economicamente sustentáveis dos sistemas de destinação dos excretas fundamentados nas demandas locais. O saneamento focado em recursos não está condicionado a esta ou aquela tecnologia, tornando-se mais abrangente, e, portanto pode ser conceituado como uma nova
Produção de fertilizantes Alimento Alta demanda energética (nitrogênio) e Recursos escassos (fósforo) Esgoto Lançamento in natura (90%) Baixa utilização do lodo de esgoto e nutrientes Captação de água superficial ETE Aterro
Incineração Esgoto tratado
patógenos fármacos hormônios nutrientes Elementos químicos Elementos traços N>20% P>5%
filosofia de entendimento, compreensão, percepção e manejo dos excretas humanas (WERNER, 2009; MEINZINGER et al., 2009).
Para von Münch et al. (2006), o ecossaneamento poderá trazer benefícios ao alcance das Metas de Desenvolvimento do Milênio (combate à fome, mortalidade infantil, saneamento e melhorias habitacionais em favelas e áreas peri-urbanas). Com um baixo custo de implantação, transporte, tratamento dos excretas e uso na agricultura, o saneamento focado em recursos pode ser adotado como uma técnica sustentável para disposição dos excretas em situações de emergência.
De forma análoga à figura 3.1, a figura 3.2 apresenta as principais características do ecossaneamento, conforme Werner et al. (2009); Jönsson (2004); Esrey (2000): promoção do reúso seguro de nutrientes, matéria orgânica, água e energia; redução de contaminação dos corpos hídricos com patógenos, proteção e conservação dos recursos naturais (consumo reduzido de água, redução ou substituição dos fertilizantes químicos, redução da poluição das águas); contribuição à preservação da fertilidade dos solos, valoração do excreta humana e utilização na produção de alimentos; geração de emprego e renda; colaboração para a equidade de gêneros através da oportunidade no trabalho agrícola e aumento da segurança alimentar.
Figura 3.2 – Fluxo hídrico e de nutrientes do sistema de ecossaneamento.
Fonte: Adaptado de Werner et al. (2009)
A novidade do ecossaneamento é a percepção de que os excretas possuem características distintas, patógenos, nutrientes e benefícios ao solo e às plantas (ESREY, 2001) devendo, portanto, haver a separação, o tratamento e a reutilização de forma apropriada (HEINONEN-TANSKI; WIJK-SIBESMA; 2005). Do total de nutrientes, 80% do nitrogênio e 2/3 de fósforo e do potássio (JÖNSSON; 2004) excretado pelo homem estão presentes na urina. Todavia, a maioria do carbono, 70%, e a totalidade dos patógenos encontram-se nas fezes ESREY (2001).
Conforme Vinnerås; Jönsson (2002), se a urina e as fezes fossem coletadas de forma separada, 91, 83 e 59% de nitrogênio, fósforo e potássio, respectivamente, poderiam ser recuperados e reutilizados como um recurso e não como poluentes ao meio ambiente. Todo dia, uma pessoa excreta na ordem de 30 g de carbono (90 g de matéria orgânica), 10-12 g de nitrogênio, 2,0g de fósforo e 3,0g de potássio (STRAUSS, 2000).
Água cinza Alimento Fezes Urina Reúso Resíduos Orgânicos Reúso ETAC Aproveitamento da água da chuva Captação de água superficial Reutilização das excretas na agricultura conforme suas propriedades
Se a urina estiver misturada às fezes, como ocorre nos sistemas convencionais, fica mais difícil lidar com o excreta de modo seguro. São necessários mais tempo, compostagem termofílica e talvez produtos químicos como o cloro para matar as bactérias.
Para Esrey et al. (2001), o risco de transmissão de doenças de veiculação hídrica pode ser significativamente reduzido simplesmente mantendo a magnitude do problema o quanto menor possível, através da separação e tratamento dos excretas e evitando a mistura das fezes com urina ou água.
Na concepção de Steinfeld; Del Porto (2007), o saneamento focado em recursos reduz ou chega até a eliminar o uso de água nobre (potável) para diluição e transporte de excreta, por meio da implantação de sanitários separadores. Segundo estes autores, muitos consideram o ecossaneamento como uma alternativa a ser aplicada apenas aos países em desenvolvimento ou em edificações dispersas com carência extrema de água. Contudo, as evidências apontam para outra realidade, como as experiências bem sucedidas implantadas no prédio da “University of British Columbia”, em prédios públicos de Massachusetts, em residências na Suécia, dentre outros exemplos que corroboram a viabilidade de sanitários ecológicos em prédios de classe alta e em países com água em abundância. Além de salvar a água para outros usos mais nobres, estes sistemas mantêm as águas negras (fezes) separadas de outras águas residuárias, podendo ser tratadas aerobiamente. Para Langergraber; Muellegger (2005), o ecossaneamento não é apenas uma solução para pessoas pobres, mas sim soluções consideradas apropriadas conforme as peculiaridades locais.
Na busca por uma tecnologia sustentável e aplicada aos novos conceitos de saneamento, a Fundação Melinda & Bill Gates lançou um programa de financiamento visando apoiar modelos de sanitários que possam ser utilizados pelo governo e setores privados para ampliar a qualidade do serviço para todos os residentes, e não apenas nos bairros mais privilegiados1.
Sob esse prisma, o saneamento ambiental, seja qual for a tecnologia adotada, deve proteger a saúde pública e o meio ambiente. Contudo, hoje, o mundo anseia e espera muito mais.