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Projeto água de efluente tratado de esgoto para irrigação

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Campus Universitário de Palmas
Engenharia Ambiental
ANA LUIZA SCHLEMMER
DIOGO VINICIUS SOARES DA SILVA 
LUCAS DE JESUS SILVA RODRIGUES 
LUCIANO RODRIGUES CARDOSO
PEDRO HENRIQUE DO NASCIMENTO SILVA 
REUSO DE ÁGUA DE EFLUENTE DE ESGOTO PARCIALMENTE TRATADO PARA IRRIGAÇÃO
Palmas – TO
2017
ANA LUIZA SCHLEMMER
DIOGO VINICIUS SOARES DA SILVA 
LUCAS DE JESUS SILVA RODRIGUES 
LUCIANO RODRIGUES CARDOSO
PEDRO HENRIQUE DO NASCIMENTO SILVA 
Reuso de água de efluente de esgoto parcialmente tratado
Projeto apresentado por acadêmicos do curso de engenharia ambiental da UFT Campus Palmas – TO, para obtenção de resultados favoráveis acerca do reuso de água de efluente tratado de esgoto para irrigação.
Orientadora: Prof.ª Dra. Solange Sagio 
Palmas – TO
2017
Introdução 
O planeta terra é coberto de aproximadamente 70% de água, porem somente 2% desta água é potável, além disso, nem toda esta substância está disponível para o consumo humano, afinal, apenas 0,036% se encontrar em lagos e rios, a sua maior parte está retido em geleiras e reservatórios subterrâneos como os aquíferos. Tendo em vista esses números a conversação deste bem natural se faz necessária pois necessitamos desta substancia para vários fins, tanto em empresas na produção de bens de consumo até nos processos vitais de nosso corpo, já que 70% do nosso corpo é constituído por água.
A preocupação com uma possível crise da água em nível global vem alarmando populações em diversos países no mundo. Diversos estudos publicados alertam para os riscos da falta da água em curto prazo. Segundo informações da Organização Mundial da Saúde, água já é escassa para um bilhão de habitantes. Entender a água como um direito humano fundamental é um dos princípios básicos para o setor público e privado (CABRAL,2009 apud PETRELLA, 2001)
A questão relacionada a água está sendo bastante discutida no âmbito da sociedade, pois com grandes crises hídricas nestes últimos anos no Brasil o assunto passou a ter maior relevância, com isso novas tecnológicas estão sendo testadas e elaboradas para que tal problema seja solucionado ou minimizado. Um destes projetos é o de reutilização da água de efluente tratado de esgoto, a chamada “água de reuso” para irrigação de canteiros e jardins. Por se tratar de um bem natural e que está a cada vez mais raro e caro para se utilizar, as empresas junto com a sociedade estão dando maior importância para tal problema, pois a utilização desta substância é de suma importância para o meio ambiente e para a economia, pois as empresas usam água em alguns processos de produção.
Em síntese o uso da agua de efluente tratado de esgoto ainda não é usado para a irrigação pois vários são os motivos, mas o principal é referente a aceitação por parte da população, pois muitos não são favoráveis a tal implantação, por motivos de estética e de falta de informação, pois o uso de uma água de esgoto mesmo que sendo tratado não é uma alternativa viável esteticamente. (CABRAL,2009).
Contudo a agua de efluente de esgoto já é usado para outros fins, por exemplo, na agricultura, pois com a quantidade de nutrientes que está contida nesta substância, a irrigação fica sendo benéfico para plantas, contudo ainda é pouco a reutilização da água de reuso para tal finalidade. Por enquanto no Brasil é utilizado este sistema em alguns lugares que vai tanto do semiárido até em zonas temperadas do sul do país. 
A região semiárida do nordeste do Brasil é caracterizada por apresentar um curto período chuvoso, temperatura elevada e alta taxa de evaporação. Quanto à quantidade de água no solo disponível às plantas, nessa região, registra-se uma deficiência hídrica na grande maioria dos meses do ano. O reuso planejado de águas residuárias domésticas na agricultura vem sendo apontado como uma medida para atenuar o problema da escassez hídrica no semiárido, sendo uma alternativa para os agricultores localizados especificamente nas áreas circunvizinhas das cidades (SOUSA et. al., 2003).
As águas residuárias tratadas e destinadas ao reúso agrícola devem ser avaliadas sob os aspectos de modicidade, salinidade, excesso de nutrientes e, sobretudo, sob os aspectos sanitários: bactérias, cistos de protozoários, ovos de helmintos e vírus que criam graves problemas de saúde pública, uma vez que acarretam enfermidades (METCALF & EDDY, 2003). Particularmente, o esgoto doméstico quando utilizado sem tratamento adequado pode contaminar o ambiente, os trabalhadores das áreas cultivadas e os consumidores das culturas irrigadas (SOUSA, et.al. 2005 apud SHUVAL et. al., 1997).
Na Austrália, áreas de 600 hectares cultivadas com cana-de-açúcar estão sendo irrigadas com efluentes de tratamento de esgoto. A utilização dos efluentes proporcionou aumento de 45% da produção e 62,5% da produção de açúcar (Braddock & Downs,2001).
Países como o Japão, Estados Unidos, Austrália e países da União Européia na região mediterrânea possuem mais de 3.300 instalações para tratamento e recuperação da água.
No Japão, Estados Unidos e Europa predomina o reúso urbano, enquanto que nas regiões mediterrâneas e América Latina há predomínio do reúso agrícola (Bixio et al., 2008). 
Objetivo 
Objetivo geral
 Discorrer a respeito de novas tecnologias que afetam diretamente a população e analisar viabilidade da implantação de um sistema de irrigação utilizando água de efluente de esgoto tratado.
Objetivo especifico 
 Propor a possível implantação de um sistema de irrigação de canteiros e jardins da UFT – Universidade Federal do Tocantins Campus de Palmas – TO utilizando água de efluente de esgoto tratado da própria instituição, como forma de evitar o desperdício de água potável e o despejo de afluente de esgoto em um corpo hídrico, uma vez que seria tratado é reaproveitado para a irrigação. 
Hipótese
 Uso da água de efluente tratado de esgoto da estação de tratamento da UFT – TO, para irrigação de canteiros e jardins da própria instituição, como forma de reuso desta substância. 
Justificativa 
 Desde 2012 com a crise hídrica estabelecida no Brasil o problema relacionado a água passou a ser mais discutido pois viram que tal substância é essencial para a vida, uma vez que necessitamos dela para vários fins, desde irrigação de canteiros urbanos até mesmo para os processos vitais, tendo em vista esta questão, políticas públicas foram realizadas para tentar minimizar tais efeitos, por exemplo, o racionamento feito pela Sabesp na região metropolitana de São Paulo, pois a reserva que abastece a região, passou para o seu volume “morto”, fazendo a empresa rever suas políticas de abastecimento e de captação de água.
 Outro Aspecto relevante a se ressaltar, é que a cidade de Palmas – TO está situada em pleno cerrado, portanto o índice pluviométrico é baixo e definido, com partes do ano tendo secas prologadas e outras com chuvas torrenciais, contudo o reaproveitamento e a economia de água se faz necessário, pois está substância se precipita com a chuva de forma temporária, com isso o modo que se utiliza a água dever ser mais consciente adotando formas eficazes já que este bem natural é essencial para a sociedade. 
 Com isso novas tecnologias a respeito de tal problema são importantes tanto para economia quanto para o bem-estar da população, tendo em vista está discussão e com o alto nível de resíduos de esgoto lançados no Lago de Palmas, a implantação de um sistema de irrigação reutilizando este efluente é uma alternativa sustentável e ecológica. 
 Ademais uma das estações que lançam esgoto no lago de Palmas está situada na UFT Campus Palmas -TO (Universidade Federal do Tocantins), ou seja, dentro de um espaço acadêmico, com isso é mais fácil a conscientização pois o nível de formação e de informação é maior, por isso a implantação seria mais aceita, contudo isso implica em adotar políticas para tal questão.Portanto, a implantação de um sistema de irrigação de canteiros e jardins na UFT utilizando efluente de esgoto que é tratado na estação de tratamento da própria instituição, seria uma alternativa mais sustentável e rentável economicamente, uma vez que a universidade utiliza água potável para irrigar alguns pontos, e devido ao alto custo desta, outros são privados de irrigação, além disso com a implantação deste sistema o efluente seria reutilizado, e com isso não seria lançado em um corpo hídrico. 
Referencial teórico 
 Para que a agricultura irrigada com água de reuso tenha resultados positivos, é necessário que haja disposição do consumidor em aceitar os produtos assim cultivados. Existem diversos fatores que podem resultar na rejeição da prática de reuso, entre os quais se destacam: falta de informação adequada a respeito dos riscos associados à prática; dificuldades de técnicas para implantação de rotinas de estudos epidemiológicos; gestão inadequada dos aspectos sociais relacionados com a prática; falta de convergência de interesses e informações entre cientistas e formuladores de políticas (ambiental, sanitária e de recursos hídricos); e a inexistência de protocolos testados – em nível regional – para implantação de projetos de reuso (SALGOT, 2008). Devem ser levados em conta alguns aspectos que se relacionam com a atitude da sociedade no que se refere ao reuso: a percepção a respeito da qualidade de serviços e produtos oferecidos pelas autoridades e agentes de saneamento; percepção de risco (diferente do risco real); grau de confiança na autoridade sanitária local. É importante que haja um compromisso em construir a confiança do público, planejando um processo de participação justo, com canais de comunicação que funcionem solicitando, recebendo e oferecendo demandas e respostas da sociedade e das autoridades de uma forma clara e honesta (HURLIMANN et al., 2008) 
 Em situações nas quais a escassez de água é aguda, a população tende a ser mais receptiva em relação ao reuso de água, independentemente de questões culturais. Nesse contexto, a percepção clara de benefícios decorrentes da implantação de tais projetos tende a facilitar a sua aceitação social. A oposição pública ao reuso resulta de atitudes, crença, preconceitos, falta de conhecimento, medo e desconfiança que são, na maioria das vezes, justificados pelos maus resultados de sistemas de saneamento implantados nos mais variados contextos econômicos, sociais e político-institucionais. 
 Nessas condições, o conceito de “substituição de fontes”, se mostra como a alternativa mais plausível para satisfazer a demandas menos restritivas, liberando as águas de melhor qualidade para usos mais nobres, como o abastecimento doméstico. Em 1985, o Conselho Econômico e Social
Metodologia
 O projeto consiste em levantamento de dados a respeito do reuso de água de efluente para irrigação de canteiros e jardins da UFT campus de Palmas – TO, pesquisa esta que exige interpretação e verificação de resultados referente a tal sistema. Utilizamos como fonte de pesquisa os portais do Google Acadêmico e da Capes, e o site da BRK Ambiental e da prefeitura de Palmas – TO, acessados por meio da internet. 
 Como isso as pesquisas em torno do projeto foram de formar exploratória e com bastante ênfase na possível implantação do sistema de reutilização da água de efluente tratado de esgoto para irrigação, tendo em vista este aspecto, levantamos todo o mecanismo de execução. 
 Na estação o esgoto é tratado parcialmente por dois níveis de tratamento que são formados por uma série de operações unitárias empregadas para a remoção de substâncias indesejáveis, ou para transformação destas substâncias em outras de forma aceitável.
 A remoção dos poluentes no tratamento, de forma a adequar o lançamento a uma qualidade desejada ou ao padrão de qualidade estabelecido pela legislação vigente, está associada aos conceitos de nível e eficiência de tratamento.
 A água chega na estação de tratamento por meio de tubulações, que antes de ser devidamente tratado e sujeito a um pre-tratamento e posteriormente levado para dois processos: o primário e o secundário, que seus paramentos e operações são regidos por leis. 
Pre-Tratamento 
 No primeiro conjunto de unidades, designado por pré-tratamento ou tratamento preliminar, que se destina principalmente a remoção de sólidos grosseiros e areia, o esgoto é sujeito aos processos de:
• separação grosseira dos sólidos, gradagem ou gradeamento (composto por grades grossas, grades finas e/ou peneiras rotativas ou trituradores);
• desarenamento nas caixas de areia; 
• e desengorduramento nas chamadas caixas de gordura ou em pré-decantadores.
 Nesta fase, o esgoto é preparado para as fases de tratamento subsequentes, podendo ainda ser necessário um pré-arejamento ou uma equalização (mistura e fluxo constante) tanto de cargas poluentes como de vazões. A remoção desse material retido pode ser manual ou mecanizada.
 Além destas unidades de remoção, inclui-se também uma unidade de medida de vazão, geralmente em uma calha parshall (ex. calha de dimensões padronizadas), onde o valor medido do nível do líquido pode ser correlacionado com a vazão. 
Tratamento Primário
 Apesar do esgoto apresentar ligeiramente aspecto mais razoável após o pré-tratamento, possui ainda, praticamente inalteradas, as suas características poluidoras. Inicia-se então o tratamento propriamente dito. A primeira fase de tratamento é designada por tratamento primário, onde a matéria poluente pode ser separada da água por sedimentação. Após o tratamento primário, a matéria poluente que permanece na água é de reduzida dimensão, normalmente constituída por colóides (pequenas partículas), não sendo por isso passível de ser removida por processos exclusivamente físico-químicos. 
 Sendo necessária a inclusão de uma etapa biológica. A eficiência de um tratamento primário pode chegar a 60% ou mais, dependendo do tipo de unidade de tratamento e da operação da estação. São comuns: decantador primário, tanque imhoff ou fossa séptica.
Tratamento Secundário
 Neste tipo de tratamento predomina a etapa biológica onde a remoção da matéria orgânica ocorre por reações bioquímicas realizadas pelos microrganismos. Geralmente consistem de reatores do tipo lagoas de estabilização, lodo ativado, filtro biológico ou variantes. Estes reatores são normalmente constituídos por tanques (de formas variadas) com grande quantidade de microrganismos aeróbios ou anaeróbios. O efluente do reator contém ainda matéria orgânica remanescente e grande quantidade de microrganismos, sendo muitas vezes necessário um tratamento terciário. A eficiência de um tratamento secundário pode chegar a 95% ou mais, dependendo da operação da ETE. Os microrganismos sofrem posteriormente um processo de sedimentação nos designados sedimentadores (decantadores) secundários. Finalizado o tratamento secundário, as águas residuárias tratadas apresentam um reduzido nível de poluição por matéria orgânica, podendo na maioria dos casos, serem admitidas no meio ambiente receptor.
Distribuição 
 Depois de passar por todo este processo o esgoto é lançado em um sistema de tubulações interligados por canos com grande pressão, a substância é expelida por meio de redes de microaspersão de água pelo terreno, fazendo com que o mesmo seja irrigado. 
 
Cronograma 
Orçamento 
Matérias 
Suporte conector T para cano tubular ---------------------------------------- R$ 40,00 a unid.
Cola para cano PVC tigre Frasco 175 gramas -------------------------------- R$ 11,00 a unid.
Hidrante de linha para tubo PVC de irrigação 75x75 -----------------------R$ 79,30 a unid.
Quick conector tipo T P ------------------------------------------------------------R$ 10,00 a unid.
Tuboesgoto 40 mm de 6 m ------------------------------------------------------R$ 36,00 a unid.
Aspersor subterrâneo escamoteável Spray raio 5,2m ---------------------R$ 13,70 a unid.
Mangueira de irrigação por gotejamento 1000 m --------------------------R$ 2,99 a unid.
Tampão final femea para tubo de irrigação azul 50 mm ------------------R$ 2,22 a unid. 
Tubo de PVC azul de irrigação 50 mm, 6 m -----------------------------------R$ 19,99 a unid. 
Mão de obra 
Mão de obra para construção estimado -----------------------------------R$ 28.000,00 a unid.
Manutenção
Manutenção anual do sistema ------------------------------------------------R$ 3.000,00 a unid.
CONCLUSÃO
Com base nos estudos e observações realizadas no campus de Palmas da UFT, pode-se concluir que a reutilização do efluente parcialmente tratado da ETE, contribui positivamente para sustentabilidade, uma vez que os nutrientes contidos no efluente parcialmente tratado trazem benefícios para o desenvolvimento da flora irrigada. Contribui também economicamente evitando gastos com alguns recursos para tratamentos que são dispensáveis para irrigação em si, são necessários apenas para o lançamento de efluente em corpos hídricos.
Ademais, outro aspecto relevante a se ressaltar é que a implantação desse sistema em um ambiente universitário, tende a ter maior aceitação popular, afinal, ainda se tem bastante preconceito a respeito do reuso da água de esgoto tratado.
Referencias 
 									
SHUVAL, H., ADIN. A. FATTAL, Wastewater Irrigation in Developing Countries. Health Effects and Technical Solutions. World Bank Technical. Paper Number 51, Integrated Resource Recovery Projects series number GLO/80/004, Washington, D.C. 324 p. 1986.  
SHUVAL, H. et al. Development of a Risk Assessment Approach for Evaluating Wastewater Reuse Standards for Agriculture. Water Science and Technology, Oxford. v. 35, n. 11-12, p. 15-20, 1997.   
SOUSA, J. T. de; LEITE, V.D. Tratamento e Utilização de Esgotos Domésticos na Agricultura. Campina Grande: Ed. EDUEP, 135p. 2003.     
SOUSA, J. T. de et al. Efluentes tratados utilizados na agricultura. In: XV SIMPÓSIO BRASILEIRO DE RECURSOS HÍDRICOS. Curitiba-PR, Brasil, p.1-12, 2003. 
BIXIO, D.; THOEYE, C.; WINTGENS, T.; RAVAZZINI, A.; MISKA, V.; MUSTON, M.; CHIKUREL, H; A. AHARONI, A.; D. JOKSIMOVIC, V.; MELIN, T. Water reclamation and reuse: implementation and management issues. Desalination, v. 218, 13-23, 2008.
BRADDOCK, D AND DOWNS, P Wastewater irrigation A strategy for increasing suga cane production. In International Society of Sugar Cane Technologists. Vol. 24. Ed. D M Hogarth. pp. 171-173. Proceedings of the XXIV Congress, September 2001. ISSCT, Bribane, Australia.
CABRAL, B, & NETO, J, Reuso de agua para irrigação de praças e jardins urbanos. Projeto de graduação de um gestor ambiental, portal FACTO, 2009. Acessado no dia 12 de setembro de 2017, pelo link: http://www.catolicato.edu.br/portal 
 SCHAER, M; SANTOS, M; MEDEIROS, Y, 2014. Viabilidade do reuso de água como elemento mitigador dos efeitos da seca no semiárido da Bahia.
CARVALHO, N; HENTZ, P; MARQUES, J; LOPES, A 2014. Reutilização de águas residuárias.
HENZ, M; PAULA, R; NEVES, R 2016. Reuso de água para fins agrícolas.

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