Sistemas de- tratamento por zona de raiz Altair

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SANEAMENTO BÁSICO RURAL 
"SISTEMAS DE TRATAMENTO POR ZONA DE 
RAIZES (WETLANDS) – PRINCÍPIOS 
FUNDAMENTAIS E EXEMPLOS DE SISTEMAS" 
Altair Rosa 
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 A água tem tido seu valor subestimado e sua 
qualidade degradada 
 
 Uma das maneiras de manter a qualidade das 
águas é tornar a cobertura da rede de esgoto mais 
abrangente 
 
 Brasil: sistema de esgoto atende apenas 55% do 
país 
PROBLEMATIZAÇÃO E CONTEXTUALIZAÇÃO 
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Constituição básica: 
 Matéria orgânica carbonácea biodegradável; 
 Nitrogênio orgânico e amônia; 
 Fósforo orgânico e fosfatos; 
 Organismos patogênicos. 
Lançamento sem o devido tratamento 
 Poluição de corpos d’ água e solo e consequentemente: 
• Aumento da DBO e DQO; 
• Diminuição do Oxigênio Dissolvido; 
• Incidência de possíveis microrganismos patogênicos; 
• Eutrofização; 
• Mudança no ecossistema; 
• Entre outros efeitos. 
 
 
 
Esgoto Sanitário 
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Sistema de esgotamento sanitário 
Coleta 
Tratamento coletivo 
 ETE 
Pós-tratamento 
Edifício 
Tratamento individual 
Coletivo Individual 
Corpo receptor 
? 
Água Solo 
Subprodutos Subprodutos 
 SOLUÇÃO: TRATAMENTOS ALTERNATIVOS 
DE ESGOTO 
 
WETLANDS 
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WET + LAND 
 
 
TERRA MOLHADA 
 
 
NATURAL E CONSTRUÍDA 
 
 
DIFERENTES FLUXOS 
 
 
POSSÍVEL TRATAR ÁGUA E ESGOTO 
PROBLEMATIZAÇÃO E CONTEXTUALIZAÇÃO 
Ecossistemas frágeis, de alta complexidade 
ecológica, importantes para o processo de 
estabilidade ambiental e manutenção da 
biodiversidade, que, por estarem relevos planos ou 
abaciados, se encontram frequentemente com 
elevados níveis de saturação hídrica, isso aumenta 
a capacidade de filtragem das águas e de 
regularização da vazão dos rios (RESOLUÇÃO 045, 
2007). 
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 ZONA DE RAÍZES 
 ALAGADOS CONSTRUÍDOS 
 JARDINS FILTRANTES 
 JARDINS PLANTADOS 
 LEITOS CULTIVADOS 
 SISTEMAS DE TRATAMENTOS BIOLÓGICOS 
 SISTEMAS DE TRATAMENTOS COM PLANTAS 
 SISTEMAS DE TRATAMENTO DE ESGOTO 
ALTERNATIVO 
 BIORETENÇÃO 
NOMENCLATURA NO BRASIL 
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ZONA DE RAÍZES 
 São áreas inundadas ou saturadas com água; 
 Podem suportar a existência de vegetação adaptada a condições de solo 
saturado; 
 Exemplos: pântanos, alagadiços e banhados; 
 Podem ser usadas para o pós-tratamento de esgoto sanitário; 
 
Zona de raízes 
Fonte: SEZERINO (2006) 
PROBLEMATIZAÇÃO E CONTEXTUALIZAÇÃO 
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 As zonas de raízes agregam: baixo custo e manutenção 
reduzida 
 
 Baseada nas condições naturais presente nos pântanos, 
utilizando esse meio para o melhoramento da qualidade da 
água 
 
 Recomenda-se o uso de macrófitas que são capazes de 
estabelecer-se, crescer rapidamente, absorver e 
armazenar nutrientes em suas raízes 
PROBLEMATIZAÇÃO E CONTEXTUALIZAÇÃO 
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Wetlands in Butte County, Calif. Photo by Lynn Betts, 
USDA Natural Resources Conservation Service. 
Município de São José dos Pinhais 
North Shore Wetland Partners: Formed in 2004, 
Incorporated in 2010 
WETLANDS NATURAIS 
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WETLANDS CONSTRUÍDAS 
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WETLANDS CONSTRUÍDAS 
ABAIXO DO NÍVEL DO SOLO 
ACIMA DO NÍVEL DO SOLO 
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BIORETENTION FEATURE 
UNIVERSITY OF NEVADA, 2013 
BIORETENÇÃO 
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MÉTODOS DE DIMENSIONAMENTO 
MÉTODO DE REED 
VAZÃO – CONTRIBUIÇÃO 
PARÂMETROS 
ÀREA X HABITANTE (FRANCÊS) 
 
ETC… 
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AGRONÔMICA 
15 
AGRONÔMICA 
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Almirante Tamandaré/PR 
Características Gerais: 
 
 População Total: 97.523 habitantes; 
 População da área urbana: 93.622 habitantes; 
 População da área rural: 3.901 habitantes; 
 
Saneamento básico (Área rural): 
 0,3% dos domicílios particulares e permanentes possuem 
rede de esgoto sanitário (FGV, 2006); 
 32,8% possuem fossa séptica (FGV, 2006); 
 60,7% despejam seus esgotos sanitários em fossa 
rudimentar, rio, vala, entre outros (FGV, 2006). 
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Metodologia e materiais 
 
 Sistema de Zona de Raízes e plantas escolhidas: 
 Sistema construído de fluxo horizontal subsuperficial; 
 Espécie de macrófita: Typha domingensis. 
 
 
Tipos de Zona de Raízes (ZR) 
Parâmetros Fluxo Superficial Fluxo Subsuperficial 
Tempo de Detenção (Dia) 5 – 14 2 – 7 
Altura da coluna d’ água (m) 0,1 – 0,5 0,1 – 1,0 
Área requerida (ha.m-³. dia-1) 0,002 – 0,014 0,001 – 0,007 
Relação Comprimento – Largura 2:1 – 10:1 0,25:1 – 5:1 
Carga Hidráulica (mm/dia) 7 – 60 2 – 30 
Parâmetros e seus respectivos padrões para dimensionamento do sistema de ZR – 
Método Reed (1992). 
Materiais para construção: 
Lona plástica (preta) – 0,2 mm; Areia (média); Brita (nº 1); 
Tubulação (linha marrom) - 75 mm; Bedin Cinza ou Branco; Tês 
- 75 mm; CAP’s - 75 mm; CAP’s - 100 mm e Joelho 90° - 75 mm 
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Área de estudo 
Fossa séptica 2 
Fossa séptica 1 
Poço irrigação 
Figura 4 – Propriedade de estudo 
Fonte: Projeto Carste 
Figura 3 – Município de Almirante Tamandaré 
Fonte: Projeto Carste 
Fossa séptica 2 Fossa séptica 1 Poço irrigação 
Figura 5 – Fossas e poço da propriedade de estudo 
Fonte: Projeto Carste (2010) 
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Resultado e Discussão 
 Vazão: 0,68 m³.d-¹; 
 Tempo de detenção: 2 dias; 
 Relação Comprimento/Largura: 5/1; 
 Comprimento: 5,85 m; 
 Largura: 1,16 m; 
 Profundidade: 0,35 m; 
 Área: 6,80 m²; 
 Volume: 2,27 m³. 
Figura 6 – Zona de Raízes dimensionada 
Fonte: Autor (2011) 
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Resultado e Discussão 
1 2 
1 
3 4 
5 6 7 8 
9 11 10 
Fonte: Autor (2011) 
Etapas de construção: 
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Resultados e Discussão 
Parâmetros 
Coleta Amostragem 1 2 3 4 5 6 7 8 9 
Coleta 1 P1 17 7,1 380 1051 0,15 98,72 10,2 14300000 1210000 
P2 16 6,5 36 179,26 1,36 22,12 7,42 105900 51200 
E (%) - - 90,53 82,94 88,97 77,59 27,5 99,26 95,77 
Coleta 2 P1 15 7,6 660 721,92 0,14 131,63 22,5 26130000 500000 
P 2 14 6,8 280 507,6 2,33 62,72 9,38 2419600 53000 
E (%) - - 57,88 29,69 93,99 52,35 58,4 90,74 89,4 
Coleta 3 P1 14 7,9 780 630,55 0,19 138 49,7 1210000 100000 
P2 13 6,9 240 373,37 1,18 64,15 24,3 1210000 100000 
E (%) - - 69,23 40,79 83,9 53,51 51,11 0 0 
Coleta 4 P1 14 8 960 1245,84 0,18 191,5 61 4570000 200000 
P 2 9,1 6,7 240 518,35 0,7 63,16 22,5 970000 31000 
E (%) - - 75 58,39 74,29 67,02 63,11 78,77 84,5 
Coleta 5 P1 14 8,3 600 1293,06 0,15 200,03 75 10120000 5560000 
P 2 10 6,6 120 240,62 1,5 22,45 7,5 12033 5475 
E (%) - - 80 81,39 90 88,78 90 99,88 99,9 
Eficiência 
média 
E (%) - - 70,53 52,95 85,30 62,60 50 66,32 67,42 
1 – Temperatura da amostra (ºC); 2 – pH; 3 – DBO5 (mg.L-1); 4 – DQO (mg.L-1); 5 – OD (mg.L-1); 6 – 
Nitrogênio Amoniacal (mg.L-1); 7 – Fósforo (mg.L-1); 8 – Coliformes Totais (NMP.100 ml-1); 9 – 
Escherichia coli (NMP.100 ml-1). 
Tabela 2 Dados das análises do esgoto bruto e tratado no sistema de Zona de Raízes 
Fonte: Autor (2011) 
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Resultados e Discussão 
Gráfico – Dinâmica da eficiência da remoção dos parâmetros no esgoto sanitário comparando-se a 
entrada e a saída do sistema de Zona de Raízes. 
Coleta 5
0
50
100
150
1 2 3 4 5 6 7 8 9
Parâmetros
Rem
oçã
o (%
)
P1
P2
1 – Temperatura da amostra (ºC); 2 – pH; 3 – DBO5 (mg.L-1); 4 – DQO (mg.L-1); 5 – OD (mg.L-1); 6 – Nitrogênio Amoniacal 
(mg.L-1); 7 – Fósforo (mg.L-1); 8 – Coliformes Totais (NMP.100 ml-1); 9 – Escherichia coli (NMP.100 ml-1). 
DISCUSSÃO DOS 
RESULTADOS 
 dinâmica dos processos 
e fatores externos; 
 
Tabela 1: Dados das análises do esgoto bruto e tratado da ZR 
LOCALIZAÇÃO 
 
Construído no Patronato São Antônio, instituição filantrópica,localizado no município de São José dos Pinhais, região 
metropolitana de Curitiba, estado do Paraná, Brasil. O patronato 
recebe cerca de 600 crianças por dia. 
 
O SISTEMA 
● Concluído em 2010 
 Atende uma vazão sanitária de 0,85 L/s 
 ●Adotou-se uma composição de 04 (quatro) Câmaras 
Digestoras Anaeróbicas (Fossa Séptica) qual irão realizar a 
retenção, a digestão da matéria orgânica e decantação da 
matéria digerida. 
●O reator anaeróbio possui três metros de diâmetro e é formado 
por três estágios de fossa séptica. O quarto estágio funciona 
como um filtro prévio e possui um volume de 14,13m³ de pedra 
brita. 
 
 
O SISTEMA 
● Em seguida, o efluente é encaminhado para a zona de 
raízes constituída por dois tanques de 64 m² cada, composto 
por 12,80 m³ de terra, 38,40m³ de pedra brita e as macrófitas 
das espécies Taboa e Hedychium coronariu. 
 
● O efluente do tratamento é encaminhado a um pequeno 
córrego, que desemboca suas águas no Rio Miringuava, que, 
por sua vez, deságua no Rio Iguaçu. 
 
RESULTADOS 
RESULTADOS 
 
 Tecnologias alternativas são consideradas muito 
promissoras e eficientes 
 
 Avanço para o estudo das zonas de raízes 
 
 Resultados significativos 
 
 Expansão do uso de zona de raízes no Brasil 
 
 OBS: entraves políticos 
 
 
CONCLUSÃO 
OBRIGADO!!!!! 
altair.rosa17@gmail.com