TRATAMENTO DE EFLUENTES DOMICILIARES E INDUSTRIAIS (16)

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CENTRO UNIVERSITÁRIO UNIVATES 
CURSO DE ENGENHARIA AMBIENTAL 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
OTIMIZAÇÃO E AVALIAÇÃO DA EFICIÊNCIA DO TRATAMENTO 
DE EFLUENTES DE VINÍCOLA. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Danielle Regina de Almeida Lanzarin 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Lajeado, junho de 2012.
 
 
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Danielle Regina de Almeida Lanzarin 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
OTIMIZAÇÃO E AVALIAÇÃO DA EFICIÊNCIA DO TRATAMENTO 
DE EFLUENTES DE VINÍCOLA. 
 
 
 
 
Monografia apresentada na disciplina de Trabalho 
de Conclusão de Curso II, ao Centro de Ciências 
Exatas e Tecnológicas do Centro Universitário 
UNIVATES, como parte dos requisitos para a 
obtenção do título de bacharel em Engenharia 
Ambiental. 
Área de concentração: Engenharia Ambiental 
 
 Orientador: Prof. Dr. Odorico Konrad 
 
 
 
 
 
 
Lajeado, junho de 2012. 
 
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Danielle Regina de Almeida Lanzarin 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
OTIMIZAÇÃO E AVALIAÇÃO DA EFICIÊNCIA DO TRATAMENTO 
DE EFLUENTES DE VINÍCOLA. 
 
 
A Banca examinadora abaixo aprova a Monografia apresentada na disciplina de Trabalho de 
Conclusão de Curso II, na linha de formação específica em Engenharia Ambiental, do 
Centro Universitário Univates, como parte da exigência para a obtenção do grau de 
Bacharel em Engenharia Ambiental: 
 
 
 Prof. Dr. Odorico Konrad, - Orientador 
 Centro Universitário Univates 
Doutor em Engenharia Ambiental e Sanitária pela 
 Montanuniversitat Leoben Austria. 
 
 Engenheiro Químico João Francisco Stevens 
 Roca Sales – RS 
 
 Gestor Ambiental Fábio Fernandes Koch 
 Lajeado - RS 
 
 
 Prof. Mestre Everaldo Rigelo Ferreira 
 Coordenador do Curso de Engenharia Ambiental 
 
 
 
Lajeado, 29 de junho de 2012. 
 
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AGRADECIMENTOS 
Agradeço a Deus, pela saúde, pela força nas horas difíceis para a realização deste trabalho e 
por sempre estar ao meu lado. 
Aos meus amados pais João Paulo e Eunésia, e ao meu querido e amado irmão Paulo Renato, 
pelo amor, dedicação, compreensão, auxílio e exemplo de vida. 
Ao meu namorado Michel, pelo amor, ajuda e compreensão nos diversos momentos 
enfrentados durante a graduação. 
Ao meu orientador e professor, Prof. Dr. Odorico Konrad, pelo grande interesse, dedicação, 
acompanhamento e incentivo, que foram de extrema importância para a realização deste trabalho, 
além da aprendizagem e conselhos que me foram passados durante toda a graduação. 
À Tempus Soluções Ambientais e Topográficas, responsável pela elaboração da Estação de 
Tratamento de Efluentes da Vinícola, bem como ao colega Pedro Ricardo Gallina. 
À Vinícola, ao proprietário e demais funcionários pela ajuda, paciência e por disponibilizar a 
empresa para estudos e realização do trabalho. 
Ao professor e coordenador do curso de Engenharia Ambiental, Prof. Mestre Everaldo Rigelo 
Ferreira, pela dedicação, aprendizagem e grande disposição em ajudar. 
Aos bolsistas do Laboratório de Biorreatores do curso de Engenharia Ambiental da 
UNIVATES Camila Casaril, Fábio Júnior Secchi, Marluce Lumi e Luana Nichel pela ajuda na 
realização das análises laboratoriais. 
À UNIVATES, pela oportunidade de realizar e apresentar o presente trabalho. 
Aos professores da UNIVATES, pelos ensinamentos e experiências compartilhados. 
A todos os amigos e colegas de curso, pela amizade, companheirismo, ajuda e por 
compreenderem os momentos em que estive afastada. 
A todos que contribuíram de uma forma ou de outra para a realização deste trabalho, muito 
obrigada!
 
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RESUMO 
A produção de vinhos no Brasil, em sua maior parte, localiza-se no estado do Rio Grande do 
Sul (RS) e está em constante crescimento. Juntamente com o crescimento, surge à 
preocupação com o tratamento dos efluentes. Os efluentes oriundos dos processos de 
vinificação trazem em sua composição alta quantidade de carga orgânica, o que pode se tornar 
um problema quando disposto em ambiente natural sem o devido tratamento. Sugestões de 
tratamentos de efluentes são inúmeras, porém necessita-se da garantia de eficiência desses 
tratamentos. O presente trabalho buscou aperfeiçoar e avaliar a eficiência do tratamento de 
efluentes de vinícola, através de processos biológicos e físico-químicos, além de realizar a 
implantação do sistema de Wetland Construído que servirá como fonte de novos estudos com 
a utilização da nova tecnologia existente na região. O estudo irá avaliar os efluentes líquidos 
produzidos em uma Vinícola, localizada na região da Serra Gaúcha no estado do Rio Grande 
do Sul. Para o aperfeiçoamento da estação foram sugeridas algumas mudanças necessárias e 
como base para a avaliação da eficiência do tratamento foram designados pontos de 
amostragens, ao longo dos processos de tratamento, para posterior análise laboratorial. 
Palavras-chave: Efluentes Vinícolas, Wetland Construído, Eficiência. 
 
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ABSTRACT 
Wine production in Brazil, on its majority, is located on the state of Rio Grande do Sul (RS) 
and is constantly growing. Altogether the growth come the concerns about effluents‟ 
treatment. The effluents originated from the vinification process carry a large quantity of 
organic substances on its composition, which may become a problem when disposed on 
natural environment without proper treatment. There are a lot of suggestions regarding 
effluents treatment, but it is fundamental to prove the efficiency of those treatment options. 
This paper sought to evaluate and improve the efficiency of wineries‟ effluents treatment, 
through physicochemical processes, while also implementing a Built Wetland system which 
will serve as source to the studies regarding the usage of this new technology on the region. 
The research is going to evaluate the liquid effluents generated by a winery which is located 
on the Serra Gaúcha region of Rio Grande do Sul. Regarding improvement, some necessary 
changes were suggested and, as an evaluation basis for treatment efficiency, some sampling 
points were designated, during treatment processes, for later laboratory analysis. 
 
Keywords: Effluents Wineries, Built Wetland, Efficiency. 
 
 
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LISTA DE FIGURAS 
 
 
 
Figura 1 - Mapa da produção de uva no estado do RS ............................................................. 18 
Figura 2- Fluxograma dos processos responsáveis pela produção de efluentes ....................... 25 
Figura 3 - Esquema de Wetland Construído pelo sistema longitudinal e ascendente. ............. 30 
Figura 4 - Mapa demonstrando a variação da temperatura nas diversas regiões do RS ........... 33 
Figura 5 - Mapa demonstrando os níveis de precipitação no RS ............................................. 33 
Figura 6 - Vista geral da Estação de Tratamento de Efluentes antiga ...................................... 37 
Figura 7 - Mapa da Hipsometria do RS .................................................................................... 38 
Figura 8 - Imagem da propriedade da Vinícola vista de cima .................................................. 38 
Figura 9 - Fluxograma da antiga estação de tratamento ........................................................... 39 
Figura 10 – Tanque de recebimento do efluente bruto .............................................................40 
Figura 11 – Resíduos sólidos orgânicos retidos na grade ......................................................... 40 
Figura 12 - Fluxograma da estação de tratamento de efluentes com as alterações sugeridas .. 43 
Figura 13 – Fluxograma contendo as etapas do tratamento de efluentes da Vinícola e a 
apresentação dos pontos de coletas de amostras ...................................................................... 48 
Figura 14 - Ponto de coleta 1 – Entrada do Efluente Bruto no gradeamento ........................... 49 
Figura 15 - Ponto de coleta 2 – Tratamento Primário .............................................................. 49 
Figura 16 - Ponto de coleta 3 – Efluente da Lagoa de Aeração ............................................... 50 
Figura 17 - Ponto de coleta 4 – Efluente após Decantação ...................................................... 51 
Figura 18 - Ponto de coleta 5 - Wetland Construído um mês após o plantio ........................... 51 
Figura 19 - Banho Ultratermostático e Chapa Aquecedora ...................................................... 52 
Figura 20 – Bloco Digestor ...................................................................................................... 52 
Figura 21 – pHmetro................................................................................................................. 53 
Figura 22 – Oxitop .................................................................................................................... 53 
Figura 23 – Estufa..................................................................................................................... 55 
Figura 24 – Mufla ..................................................................................................................... 55 
Figura 25 – Realização de análise de turbidez ......................................................................... 56 
Figura 26 - Ambiente limpo próximo da estação de tratamento .............................................. 58 
Figura 27 - Tubulação de condução de efluentes e hidrômetro ................................................ 59 
Figura 28 - Nova tubulação ...................................................................................................... 60 
Figura 29 - Lagoa de aeração ................................................................................................... 61 
Figura 30 - Wetland construído e caixa para recirculação ....................................................... 62 
Figura 31 - Hidrômetro na entrada do wetland......................................................................... 62 
Figura 32 - Efluente após ensaio de tratamento físico-químico ............................................... 64 
Figura 33 - Hidrômetro instalado para a medição da quantidade de efluentes gerados ........... 65 
 
 
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LISTA DE TABELAS 
 
 
 
Tabela 1 - Uvas processadas pelas empresas no Rio Grande do Sul (Milhões de kg) ............. 17 
Tabela 2 - Parâmetros exigidos pela Resolução CONSEMA nº 128/2006 .............................. 22 
Tabela 3 - Parâmetros Exigidos pela Res. CONAMA nº 357/2005 – Lançamento de Efluentes
 .................................................................................................................................................. 23 
Tabela 4 - Caracterização dos poluentes concentrados correspondentes às operações mais 
poluentes do ciclo produtivo..................................................................................................... 27 
Tabela 5 - Faixas de DBO ........................................................................................................ 54 
Tabela 6 - Resultados das análises do efluente bruto ............................................................... 69 
Tabela 7 - Resultado das análises após o tratamento primário ................................................. 69 
Tabela 8 - Resultados das análises do efluente após lagoa de aeração..................................... 70 
 
 
LISTA DE GRÁFICOS 
 
 
 
Gráfico 1 - Quantidade da uva processada durante a safra ....................................................... 65 
Gráfico 2 - Leitura do hidrômetro no período de safra ............................................................. 66 
Gráfico 3 - Efluente gerado no período da safra ...................................................................... 67 
Gráfico 4 - Efluente gerado na entressafra ............................................................................... 68 
Gráfico 5 - Resultados de oxigênio dissolvido ......................................................................... 71 
Gráfico 6 - Resultados de nitrogênio ........................................................................................ 72 
Gráfico 7 - Resultados de DBO ................................................................................................ 73 
Gráfico 8 - Resultado de pH ..................................................................................................... 74 
Gráfico 9 - Resultados de temperatura ..................................................................................... 75 
Gráfico 10 - Resultados de turbidez ......................................................................................... 76 
 
 
LISTA DE QUADRO 
 
 
 
 
Quadro 1 - Lista de parâmetros analisados e os equipamentos utilizados para as análises ...... 56 
 
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LISTA DE ABREVIATURAS 
 
 
 
ABNT: Associação Brasileira de Normas Técnicas 
AMN: Associação Mercosul de Normalização 
Art.: Artigo 
CDE: Conselho da Europa 
CETEC: Centro de Ciências Exatas e Tecnológicas 
CETESB: Companhia de Tecnologia de Saneamento Ambiental 
CONAMA: Conselho Nacional do Meio Ambiente 
CONESAN: Estadual de Saneamento do Estado de São Paulo 
CONSEMA: Conselho Estadual de Meio Ambiente 
COPANT: Comissão Panamericana de Normas Técnicas 
DBO: Dmanda Bioquímica de Oxigênio 
DQO: Demanda Química de Oxigênio 
ETE: Estação de Tratamento de Efluentes ou Esgoto 
FEPAM: Fundação Estadual de Proteção Ambiental 
IBGE: Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística 
ISA: Indicador de Salubridade Ambiental 
ISO: International Organization for Standardization 
kg: Quilogramas 
L: litros 
m: Metro 
m²: Metro quadrado 
m³: Metro cúbico 
mg/L: Miligramas por litro 
NaOH: Hidróxido de Sódio 
NBR ou NBRs: 
Nº: Número 
 
 
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O2: Oxigênio 
OCDE: Organização para Cooperação Econômica e Desenvolvimento 
OEA: Organização dos Estados Americanos 
OMS: Organização Mundial da Saúde 
pH: Potencial de Hidrogênio Iônico 
PVC: Policloreto de vinila 
RS: Rio Grande do Sul 
RSB: Reator Sequencial em Batelada 
SST: Sólidos Suspensos Totais 
SSV: Sólidos Suspensos Voláteis 
t: Toneladas 
UNESCO: Organização das Nações Unidas para a Educação, Ciência e Cultura 
UNT: Unidades Nefelométricas de Turbidez 
 
 
 
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SUMÁRIO 
1INTRODUÇÃO .................................................................................................................... 12 
 
2 OBJETIVOS ........................................................................................................................ 15 
2.1 Objetivo geral .................................................................................................................... 15 
2.2 Objetivos específicos ......................................................................................................... 15 
 
3 REVISÃODE LITERATURA ........................................................................................... 16 
3.1 Produção da uva e do vinho no Brasil ............................................................................ 16 
3.1.1 Produção da uva e do vinho no Rio Grande do Sul .................................................... 17 
3.2 Questões ambientais relacionadas com efluentes domésticos e industriais ................. 18 
3.3 Tratamento de efluentes e as questões ambientais ......................................................... 19 
3.4 Legislação aplicável .......................................................................................................... 21 
3.5 Efluentes da atividade de vinicultura ............................................................................. 24 
3.5.1 Caracterização dos efluentes de vinicultura ............................................................... 26 
3.6 Caracterização de sistemas de tratamento de efluentes ................................................ 27 
3.6.1 Lodos ativados................................................................................................................ 27 
3.6.2 Wetlands .......................................................................................................................... 29 
3.7 Eficiência do tratamento de efluentes por meio de wetlands construídos.................... 30 
3.8 Riscos e impactos ambientais de sistemas de wetlands construídos ............................. 31 
3.9 Condições climáticas do estado associadas ao tratamento por wetland construído.... 32 
 
4METODOLOGIA ................................................................................................................. 34 
4.1 Histórico da vinícola ......................................................................................................... 35 
4.2 Caracterização da área de estudo ................................................................................... 36 
4.2.1 Definições gerais ............................................................................................................ 37 
4.3 Antiga estação de tratamento de efluentes da vinícola .................................................. 39 
4.4 Melhorias sugeridas .......................................................................................................... 41 
4.5.1 Capacidade do Sistema ................................................................................................. 43 
4.5.2 Etapas do tratamento .................................................................................................... 44 
4.6 Quantificação da geração de efluentes da vinícola ........................................................ 46 
4.7 Amostragens e análises ..................................................................................................... 47 
 
 
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5 RESULTADOS e DISCUSSÕES ........................................................................................ 57 
5.1 Resultados da otimização da estação de tratamento de efluentes ................................ 57 
5.2 Resultados de quantificação de efluentes gerados ......................................................... 64 
5.3 Resultados das análises de eficiência ao longo do processo de tratamento ................. 68 
5.3.1 Oxigênio dissolvido ........................................................................................................ 70 
5.3.2 Nitrogênio total .............................................................................................................. 71 
5.3.3 DBO................................................................................................................................. 72 
5.3.4 pH .................................................................................................................................... 73 
5.3.5 Temperatura ................................................................................................................... 74 
5.3.6 Turbidez .......................................................................................................................... 75 
 
CONCLUSÕES ....................................................................................................................... 77 
 
REFERÊNCIAS...................................................................................................................... 79 
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1 INTRODUÇÃO 
Os povos gregos foram os primeiros a se preocuparem com o tratamento de efluentes 
utilizando-os para os diversos fins. A maior preocupação encontrava-se nos esgoto doméstico 
nas cidades. A partir disso, ideias foram surgindo para eliminar o problema. Uma das 
primeiras ideais foi desenvolver uma estrutura que permitia o transporte de efluentes para fora 
das cidades. Na era moderna, a instalação de rede coletora de esgotos em algumas cidades 
teve início na Europa, no começo do século XIX, enquanto a implantação de sistemas de 
tratamento de esgoto doméstico só ocorreu a partir do final do século XIX e início do século 
XX. No que se refere aos recursos hídricos, o homem tem realizado esforços para evitar a 
poluição via lançamento de esgoto bruto ou outros efluentes, embora de forma dispersa, 
temporal ou espacial pelo planeta (LEME, 2008). 
Nos Estados Unidos, ainda com Leme (2008), a disposição e o tratamento efluentes 
não recebeu muita atenção até o final de 1800, porque o controle dos lançamentos não eram 
tão severos e a disposição era realizada sobre o solo. Com a dificuldade para obter áreas ao 
redor das grandes cidades, visando à disposição do esgoto bruto no solo, tornou-se necessária 
a adoção de métodos de tratamento de esgotos e efluentes, além do aumento das estações de 
tratamento. A primeira reunião internacional com a preocupação efetiva de definir conceitos e 
aspectos de uso dos recursos hídricos, incluindo a poluição e a qualidade da água, foi 
realizada em Helsinki, na Finlândia, em 1996. As regras de Helsinki definiram a poluição dos 
recursos hídricos como “qualquer alteração nociva das características de quantidade e 
qualidade das águas de uma bacia hidrográfica motivada por intervenção humana”. 
 
 
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No Brasil, destaca-se o documento publicado em 2002, pela Fundação IBGE – 
Indicadores do Desenvolvimento Sustentável. Ele estabelece instrumentos de mensuração por 
meio de 50 indicadores de desenvolvimento, organizados em quatro dimensões: Social, 
Ambiental, Econômica e Institucional. Essas dimensões abrangiam diversos temas, dentre 
eles os que se relacionam com o tema de estudo, sendo a saúde, atmosfera, terra, oceanos, 
mares e áreas costeiras, biodiversidade, saneamento, estrutura econômica. Estabeleceu 
também alguns trabalhos setoriais dirigidos diretamente para avaliar a qualidade ambiental e a 
qualidade de vida, como o Indicador de Salubridade Ambiental (ISA). 
O documento produzido em 1999 pelo Conselho Estadual de Saneamento do Estado 
de São Paulo (Conesan), que estabeleceu a caracterização qualitativa e quantitativa dos 
serviços de abastecimento de água, esgotos sanitários e limpeza pública, drenagem, controle 
de vetores, situação dos mananciais e um indicador socioeconômico municipal, além de 
artigos isolados publicados recentemente por diversos autores que foram constituídos por 
indicadores socioeconômicos de serviços públicos e da qualidade do meio ambiente. 
Tratando-se da saúde pública e da qualidade do meio ambiente, pode-se citar dois 
aspectos fundamentais que estão relacionados com o lançamento de efluentesnos rios: a) a 
proteção do manancial (fauna e flora) contra efeitos da poluição causada pelo lançamento de 
efluentes e; b) a proteção do manancial (bacteriológica da água) contra os efeitos da 
contaminação gerada pelo lançamentos efluentes, causando, inclusive, problemas de saúde à 
população. O autor cita que, coincidentemente, as medidas de saneamento, que consistem na 
prevenção da poluição dos mananciais, satisfazem a ambos os aspectos: a proteção da flora e 
fauna do manancial e da saúde pública, e que atualmente as únicas soluções existentes para a 
questão da poluição dos meios naturais e contaminação da população, são o tratamento dos 
efluentes e dos esgotos (NETTO, 1991). 
Os principais efeitos causados pela poluição e a contaminação nos recursos hídricos 
são a redução do padrão de qualidade da água usada para o abastecimento da população, na 
irrigação, na indústria, na criação de peixes e outros usos, a destruição da fauna e flora 
aquática, resultando na redução do poder diluidor e autodepurador dos rios, a redução do 
potencial hidráulico, a redução das atividades esportivas e de lazer, a redução do potencial de 
assentamentos urbanos e industriais, o perigo potencial à saúde pública, resultando no 
aumento das doenças veiculadas pela água. Com isso torna-se necessária a exigência de 
tratamentos mais sofisticados para garantir o padrão de potabilidade da água. Para minimizar 
os riscos dos efluentes, reduzindo também a contaminação microbiológica, os Wetlands 
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Construídos são considerados hoje como um método de tratamento que utiliza tecnologia 
simples, de fácil operação e custo baixo. Neles ocorre principalmente, boa ciclagem de 
nutrientes, a remoção da matéria orgânica e a diminuição dos microrganismos patogênicos 
presentes nos efluentes. Dentre os numerosos mecanismos que causam essa remoção, 
destacam-se a decantação (efeito peneira causado pelo biofilme microbiano aderido às raízes 
e ao substrato), o predatismo e a competição entre outros microrganismos e eventuais 
substâncias tóxicas produzidas pelas plantas e liberadas através de suas raízes (COSTA, 
2003). 
O presente trabalho mostra um estudo realizado em uma vinícola localizada na Serra 
Gaúcha, no estado do Rio Grande do Sul (RS) que não permitiu a utilização do nome para a 
produção do trabalho, porém permitiu a utilização das informações e do sistema físico para a 
produção do mesmo. O estudo buscou realizar o aperfeiçoamento do sistema de tratamento 
de efluentes já existente, a fim de propor melhorias no processo para tornar-se possível 
avaliação da eficiência do tratamento de efluentes de vinícola através dos processos 
biológicos e físico-químicos com polimento por meio do sistema de Wetland Construído. 
Assim, no segundo Capítulo apresenta-se a Revisão de Literatura, trazendo temas para 
o embasamento do estudo. No terceiro Capítulo está descrita a Metodologia que foi utilizada 
na fase prática do estudo. O quarto Capítulo, mostra e discute todos os resultados obtidos 
através da metodologia aplicada ao sistema de tratamento de efluentes. Por fim, o quinto e 
último Capítulo apresenta as conclusões estabelecidas pelo estudo e as dificuldades 
encontradas na elaboração do mesmo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
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2 OBJETIVOS 
2.1 Objetivo geral 
O presente estudo tem como objetivo geral, otimizar e avaliar a eficiência do 
tratamento de efluentes de vinícola, através de processos biológicos e físico-químicos, com 
polimento por meio do sistema de Wetland Construído. 
2.2 Objetivos específicos 
 Aperfeiçoar a Estação de Tratamento de Efluentes, para alcançar meios de avaliar 
da eficiência dos tratamentos de efluentes; 
 Estimar a quantidade de efluentes gerados a partir da quantidade de uva processada 
durante a produção diária; e 
 Avaliar a eficiência do tratamento e as características dos efluentes ao longo do 
processo de tratamento. 
 
 
 
 
 
 
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3 REVISÃO DE LITERATURA 
3.1 Produção da uva e do vinho no Brasil 
Com a chegada dos colonizadores portugueses, nasceu no Brasil a atividade do cultivo 
de videiras para a produção de uva. No século XVI, a história conta que Martin Afonso de 
Souza, teria trazido as primeiras videiras e plantou na sua Capitania. Acredita-se que essas 
videiras eram originárias da Espanha e Portugal e eram caracterizadas como ideais para a 
produção do vinho. Por volta do ano de 1789, um decreto expedido por Portugal proibiu a 
plantação de videiras para a produção de vinhos, com isso o país que já apresentava grande 
expansão da atividade, passou por um momento de bloqueio de desenvolvimento neste ramo. 
Assim a cultura de uvas passou a ser considerada de uso doméstico, pelo menos até o final do 
século XIX. Foi apenas no século XX, ancorada pela grande quantidade de imigrantes 
italianos, que a atividade voltou a ter força e ser novamente classificada como uma atividade 
comercial (IBRAVIN, 2010). 
A viticultura brasileira, desenvolvida sob condições temperadas, segue, em termos 
gerais, os mesmos procedimentos utilizados em países tradicionais no cultivo da videira. Já 
nas regiões de clima quente, adaptaram-se técnicas de manejo a cada situação específica e os 
ciclos vegetativos e de produção são definidos em função das condições climáticas e das 
oportunidades e exigências do mercado. 
A vitivinicultura brasileira, embora recente, tem avançado tanto nos produtos 
elaborados como na produção de uvas para consumo in natura. Em 2004 foram produzidas 
 
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1.281.802 t (toneladas) de uvas, representando aumento de 21,51% em relação ao ano 
anterior. Houve redução de produção nos estados de São Paulo, Minas Gerais e Bahia. 
Historicamente o Brasil destinava a maior parte da produção de uvas para processamento, no 
entanto, com a implantação de vinhedos de uvas para mesa, de 2001 a 2004 as uvas de mesa 
representaram maior proporção. Em 2003 40,38% da uva produzida no Brasil foi destinada à 
elaboração de vinhos, sucos, destilados e outros derivados e em 2004 houve um incremento 
passando a representar 48,72%(IBRAVIN, 2010). 
 
3.1.1 Produção da uva e do vinho no Rio Grande do Sul 
O Rio Grande do Sul é o maior produtor nacional de uva, sendo responsável por 
51,1% da produção nacional. Produção esta que passou de 461.290 toneladas na média entre 
os anos de 1998 a 2000 para 519.138 toneladas em 2001 a 2003 (ATLAS, 2010).A Tabela 1 
mostra os índices alcançados entre os anos de 2004 a 2010. O aumento da produção, no 
estado, foi motivado tanto pelo incremento na área plantada tanto na região tradicional como 
em novos polos produtores como pelas excelentes condições climáticas. 
Tabela 1 - Uvas processadas pelas empresas no Rio Grande do Sul (Milhões de kg) 
Dados 
Classificação Tipo Safra 
2004 
Safra 
2005 
Safra 
2006 
Safra 
2007 
Safra 
2008 
Safra 
2009 
Safra 
2010 
 
Americanas e 
Híbridas 
Brancas 55,27 50,10 47,16 56,62 68,79 60,60 58,50 
Rosadas 13,21 13,19 9,25 11,27 15,12 10,51 13,08 
Tintas 447,92 359,35 310,63 430,50 466,37 390,91 409,23 
Comuns Total 516,40 422,64 367,04 498,38 550,29 462,02 480,82 
 
Viníferas 
Brancas 27,11 28,76 22,05 28,06 34,40 32,37 22,04 
Rosadas 0,26 0,37 0,30 0,23 0,26 0,21 0,08 
Tintas 35,22 41,48 34,24 43,86 49,09 39,53 23,95 
Viníferas Total 62,59 70,61 56,60 72,15 83,75 72,10 46,07 
Total Global 578,99 493,25 423,64 570,54 634,04 534,13 526,89 
 
Fonte: Adaptado de Ibravin (2010). 
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A região da Serra é a maior produtora de uvas, com 80,86% do total produzido no 
estado, ou seja, 520.823 toneladas. Todos os municípios com produção superior 10.000 
toneladas localizam-se nesta região, destacando-se Bento Gonçalves com 114.780 toneladas 
(17,82% da produção estadual), Flores da Cunha com 82.040 toneladas, Caxias do Sul com 
49.727 toneladas, Farroupilha com 48.736 toneladas, e Garibaldi com 41.940 toneladas, esta 
região de grande produção também pode ser visualizada na Figura 1. Cabe salientar que 
recentemente, municípios situados nas regiões da Fronteira Oeste (Santana do Livramento) e 
Campanha (Bagé), vêm aumentando sua participação na produção de uva, como resultado do 
desenvolvimento da vitivinicultura nestas regiões (ATLAS, 2010). 
 
Figura 1 - Mapa da produção de uva no estado do RS 
Fonte: Atlas Sócio Econômico do RS (2010) 
 
3.2 Questões ambientais relacionadas com efluentes domésticos e industriais 
O Meio Ambiente está sofrendo as consequências do aumento do descarte dos 
efluentes industriais e domésticos sem nenhum tipo de tratamento. As consequências são o 
aumento da contaminação dos rios, represas, praias e balneários. Associado aos serviços de 
higiene, saúde e educação, a água é um indicador universal de Desenvolvimento Sustentável. 
Trata-se de um indicador importante para a caracterização básica da qualidade de vida da 
população, possibilitando o acompanhamento das políticas ambientais e de saneamento 
básico. O acesso à água tratada é fundamental, sem ela dificilmente existirá a possibilidade de 
vida, seja animal ou vegetal. Estudos recomendam ações urgentes para expansão do 
saneamento básico, coleta e tratamento dos efluentes (AMBITRAT, 2010). 
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Segundo estatísticas do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística IBGE, 2010, o 
percentual do volume de efluentes em geral descartados nos corpos d‟água e no solo que 
recebe algum tipo de tratamento é de 1/3, índice considerado muito baixo. Com o crescimento 
industrial e da população, o aumento do consumo da água é inevitável e, consequentemente, 
aumentam os efluentes contaminados que são descartados sem nenhum tipo tratamento no 
solo ou nos corpos d‟água. Um estudo feito pela CETESB – Companhia de Tecnologia de 
Saneamento Ambiental, concluiu que a contaminação de rios por efluentes domésticos e 
industriais, encarece o tratamento da água para abastecimento público e isso terá várias 
consequências, inclusive podendo gerar escassez de água de qualidade até mesmo nas regiões 
ricas em recursos hídricos (AMBITRAT, 2010). 
 
3.3 Tratamento de efluentes e as questões ambientais 
O destino final de qualquer efluente é o encaminhamento a um corpo de água. Em 
consequência desse lançamento, aparece a possibilidade de virem a serem gerados certos 
inconvenientes, como, por exemplo, o desprendimento de maus odores, o sabor estranho na 
água potável, mortandade de peixes e outros. A saúde pública pode ser ameaçada pela 
contaminação das águas de abastecimento, dos balneários e dos gêneros alimentícios. A febre 
tifoide, a disenteria, cólera e a hepatite infecciosa podem ser disseminadas por veiculação 
hídrica. É possível que as águas de um rio se tornem impróprias para o uso agrícola e 
industrial. Com a finalidade de manter os corpos de água livres de inconvenientes como os 
citados, é que se busca o tratamento de efluentes e sua eficiência (IMHOFF, 1996). 
Assim, uma unidade de tratamento – Estação de Tratamento de Efluentes ou Esgoto 
(ETE) – pode ser implantada para tratar os esgotos domésticos gerados por uma cidade ou 
tratar os efluentes gerados por uma indústria ou mais indústrias. A ETE municipal deverá 
promover a remoção da matéria orgânica, sólidos em suspensão e os organismos patogênicos 
(causadores de doenças), presentes nos esgotos domésticos da cidade, por meio de processos 
primários e secundários de tratamento. A ETE Industrial deverá promover a remoção dos 
poluentes de maior concentração presentes nos efluentes de uma indústria, como por exemplo, 
a matéria orgânica, sólidos em suspensão, nitrogênio e fósforo, compostos tóxicos e os 
compostos não biodegradáveis (LEME, 2008). 
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A depuração de águas ricas em matéria orgânica, como são os esgotos e alguns tipos 
de efluentes, como o que se trata no estudo, consiste na estabilização desse material orgânico, 
com a introdução de oxigênio, e, assim, por meio da oxidação, é possível transformá-lo em 
substâncias de estrutura molecular mais simples e com baixo teor energético. A oxidação da 
matéria orgânica ocorre com o auxílio de catalisadores que facilitam essa reação. Os 
microrganismos presentes em grande quantidade no esgoto ou lodos de estações de tratamento 
de efluentes são os responsáveis pelo suprimento dos catalisadores (enzimas respiratórias). 
No processo de tratamento do efluente, os microrganismos (bactérias, fungos e outros) 
responsáveis pelo processo, alimentam-se da matéria orgânica presente e respiram, liberando 
o oxigênio necessário para a oxidação (LEME, 2008). 
De forma geral, o efluente é constituído por uma parte sedimentável, que formará o 
lodo e que deve ser tratado em digestores anaeróbios, e por outra parte líquida contendo 
matéria orgânica solúvel e partículas de dimensão menores, exigindo uma sedimentação mais 
lenta, realizada por meio de processos aeróbios. Esses processos ocorrem nas unidades de 
tratamento em ambiente fechado, restrito e controlado e com um intervalo de tempo pequeno, 
imitando de certa forma o que ocorre com a autodepuração da matéria orgânica nos corpos de 
água (IMHOFF, 1996). 
No tratamento de efluentes, o suprimento de oxigênio pode ser feito por meio de 
bactérias que respiram o oxigênio livre do ar (bactérias aeróbias), originando o processo 
aeróbio, ou bactérias que retiram o oxigênio combinado e presente em outras substâncias 
(aceptores de hidrogênio), originando o processo anaeróbio. Em resumo, tratar efluentes com 
grande teor de carga orgânica é realizar a oxidação da matéria orgânica presente pela adição 
de oxigênio. 
A maior parte dos esgotos e efluentes obtidos são tratados e posteriormente liberados 
em um corpo hídrico receptor. Normalmente são utilizados recursos hídricos ou fontes de 
águas superficiais. Esses receptores fazem parte de um conjunto de redes hídricas que 
compõem as bacias hidrográficas. No Rio Grande do Sul existem três grandes bacias 
hidrográficas: a Bacia do Uruguai, a qual faz parte da Bacia do Rio da Prata e abrange cerca 
de 57% da área total do estado, a bacia do Guaíba com 30% do total e a Bacia Litorânea com 
13% do total (ATLAS, 2010). 
Com a caracterização do uso do solo de cada bacia em função da sua extensão e 
atividades predominantes, é possível que se tenha uma ideia dos tipos de efluentes que são 
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originados e qual bacia representa a maior parcela. O uso do solo da primeira está vinculado 
principalmente às atividades agropecuárias e agroindustriais. A segunda apresenta áreas de 
grande concentração industrial e urbana, sendo a mais densamente povoada do Estado, além 
de sediar atividades diversificadas incluindo indústria, agropecuária e agroindústria, entre 
outras. A terceira apresenta usos do solo predominantemente vinculados às atividades 
agropecuárias, agroindustriais e industriais. Nota-se que em todas as bacias, a produção de 
efluentes está sempre vinculada em maior escala com as atividades agropecuárias e as 
agroindústrias o que deixa transparecer a presença de efluentescom grande carga orgânica 
(ATLAS, 2010). Pode-se observar então, que os maiores problemas enfrentados nas questões 
que expõem as Bacias Hidrográficas a riscos é o lançamento de efluentes ou de componentes 
químicos nos cursos hídricos de águas superficiais. 
Ainda com dados do Atlas, 2010, os lançamentos de efluentes nos cursos hídricos, são 
os problemas mais comuns mostrados em um levantamento realizado, podendo citá-los: 
despejo de efluentes domésticos sem tratamento nos cursos d‟água; despejo de efluentes 
industriais e agroindustriais nos cursos d‟água; e produção de grandes volumes de resíduos 
sólidos urbanos e industriais e manejo inadequado, principalmente em relação à disposição 
final. O reconhecimento destas ocorrências é fundamental para a definição de ações e 
políticas públicas e para o envolvimento maior da sociedade civil. No mesmo sentido, a 
identificação destes fenômenos utilizando a unidade territorial da bacia hidrográfica auxilia na 
compreensão da dinâmica ambiental a que estes estão diretamente relacionadas. 
 
3.4 Legislação aplicável 
A legislação ambiental vigente no Brasil estabelece conceitos, padrões, normas e 
procedimentos para tratamento e lançamento de esgoto e efluentes nos recursos hídricos, por 
meio de vários instrumentos, entre os quais: a classificação dos corpos de água, o padrão de 
lançamento e o padrão do corpo receptor (LEME, 2008). 
Com a finalidade da melhora nos processos de aplicação do poder legislativo entrou 
em vigor, a partir de 17 de março de 2005, a Resolução do Conselho Nacional do Meio 
Ambiente (CONAMA) nº 357, que dispõe sobre a classificação dos corpos de água e 
diretrizes ambientais para seu enquadramento, bem como estabelece as condições e padrões 
de lançamentos de efluentes, e dá outras providências. Essa Resolução surge para revogar a 
resolução CONAMA nº 20/86(BRASIL, 2005). 
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A legislação brasileira e as estaduais definem as responsabilidades pelo tratamento de 
efluentes, bem como o sistema de financiamento do tratamento. Também definem os padrões 
de qualidade das águas onde os efluentes tratados devem ser lançados. Então no geral podem-
se citar as seguintes legislações: 
 Constituição Federal de 1988: Artigo (Art.) 225. Todos têm 
direito ao meio ambiente ecologicamente equilibrado, bem de uso comum do 
povo e essencial à sadia qualidade de vida, impondo-se ao Poder Público e à 
coletividade o dever de defendê-lo e preservá-lo para as presentes e futuras 
gerações. 
 Lei Federal 11.445/2007: estabelece diretrizes nacionais para o 
saneamento, condições e padrões de lançamento de águas. 
 Resolução CONSEMA (Conselho Estadual de Meio Ambiente): 
estabelece diretrizes estaduais para o lançamento de efluentes, condições e 
padrões que podem ser visualizados na Tabela 2. 
Tabela 2 - Parâmetros exigidos pela Resolução CONSEMA nº 128/2006 
Parâmetros Padrão de emissão 
DBO 5 < = 180 mg/L (litro) 
Nitrogênio Total 20 mg/L 
Temperatura < 40 ° C 
pH Entre 6,0 e 9,0 
Turbidez 100 UNT 
Oxigênio Dissolvido Não inferior a 5mg/L de O2 
 
Fonte: Adaptado da Resolução CONSEMA n º 128/2006 
 
O padrão de lançamento de efluentes e o padrão de qualidade do corpo receptor 
também são definidos no plano nacional pela resolução CONAMA nº 357/2005, já referida 
acima. Com os dados apresentados na resolução é possível verificar se o efluente tratado 
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atinge os critérios estabelecidos para ser classificado de qualidade. O art. 4º trata das águas 
doces, que podem ser classificadas em, I - classe especial, II - classe 1, III - classe 2 (que será 
descrita detalhadamente), IV - classe 3 e V - classe 4. 
Recursos hídricos que são classificados com o padrão de classe 2, apenas poderão 
receber lançamentos no mesmo padrão ou padrões de nível anterior, abaixo estão descritos os 
critérios estabelecidos para classe 2. 
III - classe 2: 
a) ao abastecimento para consumo humano, após tratamento 
convencional; 
b) à proteção das comunidades aquáticas; 
c) à recreação de contato primário, tais como natação, esqui aquático e 
mergulho, conforme Resolução CONAMA nº 274, de 2000; 
d) à irrigação de hortaliças, plantas frutíferas e de parques, jardins, 
campos de esporte e lazer, com os quais o público possa vir a ter contato direto; 
e 
e) à aquicultura e à atividade de pesca. 
 Na Tabela 3, estão registrados os principais parâmetros que compõem a caracterização 
do efluente, com finalidade de lançamento. Todos os parâmetros estão vinculados as águas de 
classe 2. 
Tabela 3 - Parâmetros Exigidos pela Res. CONAMA nº 357/2005 – Lançamento de Efluentes 
Parâmetros Condições 
pH Entre 5 e 9 
 
Temperatura 
 
< 40° C 
 
Turbidez 
 
Até 100 UNT (Unidades Nefelométricas de 
Turbidez) 
 
DBO 5 dias a 20°C (Demanda Bioquímica de 
Oxigênio) 
3 à 5 mg/L O2 
 
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Nitrogênio Total 
 
3,7mg/L N, para pH ≤ 7,5 
2,0 mg/L N, para 7,5 < pH ≤ 8,0 
1,0 mg/L N, para 8,0 < pH ≤ 8,5 
0,5 mg/L N, para pH > 8,5 
 
Oxigenio Dissolvido Não inferior a 5mg/L de O2 
 
Fonte: Adaptado da Resolução CONAMA nº357/2005 
 
3.5 Efluentes da atividade de vinicultura 
As atividades relacionadas com a produção vinícola constituem um setor de 
importância, tanto pela sua influência significativa a nível econômico e cultural, como 
também pelo seu impacto a nível ambiental. Com o aumento das preocupações ambientais 
que se tem verificado, a preocupação associada ao destino dado aos efluentes e aos resíduos 
sólidos resultantes desta atividade tem aumentado. Os efluentes vinícolas são responsáveis 
pela poluição dos cursos d‟água próximos das adegas. A composição destes efluentes 
caracteriza-se por apresentar grandes flutuações sazonais de volume e composição. Por serem 
mais poluentes que a dos efluentes domésticos, inviabilizam o seu encaminhamento para 
ETEs municipais, sob o risco de provocarem o mau funcionamento destas (VIEIRA, 2009). 
Na atividade vinícola a água é utilizada em todo o sistema, desde o início do processo 
até a elaboração dos produtos finais, sendo as principais fontes a utilização para a lavagem e 
limpeza dos equipamentos e superfícies (MENDES; SOARES; ZUCCO, 2008). 
Na Figura 2, mostrada abaixo estão destacadas as etapas do processo de vinificação, 
produtoras de efluentes líquidos que posteriormente deveram ser enviados para tratamento 
específico. Estão presentes no fluxograma todos os tipos de resíduos gerados. 
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Figura 2- Fluxograma dos processos responsáveis pela produção de efluentes 
Fonte: Adaptado de Vieira (2009, p.21). 
 
Durante a recepção das uvas, esmagamento e desengaço, os efluentes gerados são 
resultado da lavagem dos contentores de transporte e recepção das uvas, da maquinaria que 
realiza o desengaço e o esmagamento, e do pavimento da vinícola, além da lavagem das uvas. 
Normalmente esse efluente corre por meio de canaletas abertas pelo interior da Vinícola. 
Essas canaletas permanecem abertas pra evitar problemas de entupimento de canalizações. O 
efluente passa então por um sistema de grades e após segue para o tanque que irá liberar o 
efluente ao sistema de tratamento de efluentes da Vinícola, ou até mesmo, pode permanecer 
armazenado até que uma empresa que realize o tratamento realize a recolha. As operações 
restantes geram efluentes na lavagem dos equipamentos como cubas de fermentação, de 
decantação, de maturação, bombas. Durante a transferência de vinhode uns equipamentos 
para outros, ocorrem perdas de vinho, sendo necessária a lavagem do piso (VLYSSIDES, et 
al., 2005 apud VIEIRA, 2009). 
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No processo de fermentação, ou seja, o processo de produção de vinho, os efluentes 
mais poluentes são produzidos, agregando grande teor de matéria orgânica. Porém, não 
ocorrem processos de limpeza durante a produção nos tanques de fermentação, pois as 
principais bactérias, responsáveis pela fermentação poderiam ser perdidas. Os resíduos 
oriundos desse processo são levados para a próxima etapa, a Trasfega e então são 
encaminhados para o tratamento. A trasfega, que trata-se da transferência do mosto 
fermentado ou vinho de um tanque de armazenamento para outro, separando o sedimento ou 
borra decantado. Esta etapa facilita a clarificação do vinho e previne a aquisição de odores 
estranhos, provocado pela presença de células velhas das leveduras. O vinho deverá encher 
completamente o recipiente, para reduzir o máximo possível o seu contato com o ar, inibindo 
assim a multiplicação de microrganismos aeróbios nocivos. Com isso certa quantidade de 
vinhos pode ser perdida e lançada nos pisos e equipamentos, o que implica na lavagem dos 
mesmos. Com o processo de separação do decantado existe a geração de resíduo em forma de 
borra. Esta borra deve ser armazenada em local fechado até seguir para o tratamento nos 
reatores de digestão. Após o tratamento a borra pode ser dispersa em solo agrícola. A 2ª 
trasfega é responsável pelo maior volume de borras com maior carga poluente, que também 
seguem para o tratamento de efluentes. Durante as trasfegas ocorrem também, as lavagens das 
cubas de fermentação (VIEIRA, 2009). 
A colagem dos vinhos é uma operação que consiste na introdução no vinho, mais ou 
menos turvo, de substâncias capazes de flocular e sedimentar, arrastando as partículas em 
suspensão. Essas partículas também compõem as borras, ou também o chamado lodo. Esse 
lodo, também é armazenado e encaminhado para o tratamento de efluentes, juntamente com 
os descritos nos parágrafos anteriores. Nesta etapa são formados os tártaros ou tártarato, que é 
uma camada salina que o vinho deixa na parede do tanque de armazenamento, sempre 
formada dentro do tanque. Essa camada, também compõem os resíduos gerados no processo 
de vinificação. No processo de engarrafamento, os efluentes gerados têm origem na lavagem 
das cubas, das garrafas, das máquinas de engarrafamento e dos pisos. (COMMISSION, 2003 
apud Vieira, 2009). 
 
3.5.1 Caracterização dos efluentes de vinicultura 
Estudo realizado na região do vale do Rio do Peixe mostra que somente esse vale 
detém 90% da produção anual de vinhos em Santa Catarina, movimentando a rota turística e 
trazendo desenvolvimento aos municípios. O objetivo geral da pesquisa era caracterizar os 
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efluentes líquidos oriundos do processo de fabricação dos vinhos. O monitoramento ocorreu 
em um período de 90 dias, onde diversos parâmetros foram analisados, podendo-se concluir 
que o efluente possuía alta quantidade de carga orgânica. Foi possível verificar valor de 
18755,56 mg/L para DQO e baixo pH 5,45. Segundo o autor, os resultados demonstram que o 
efluente vinícola é característico e dinâmico, além de apresentar grande variação nos 
parâmetros monitorados (CALIARI; MENDES; SOARES, 2008). 
Estudo realizado em 2005, na região Demarcada Douro em Portugal. Foi realizada a 
caracterização de efluentes de diversas vinícolas que compõem a principal atividade 
econômica da região. Todos os efluentes foram caracterizados em função de DBO5, DQO, 
pH, SSV (Sólidos Suspensos Voláteis), SST (Sólidos Suspensos Totais) e teores em 
Nitrogênio, Fósforo e Potássio. Os resultados podem ser observados na Tabela 4. 
Tabela 4 - Caracterização dos poluentes concentrados correspondentes às operações mais 
poluentes do ciclo produtivo 
Efluente pH DBO (%) Nitrogênio (mg/L) 
1ª Trasfega 4,95 55 100 
2ª Trasfega 3,76 49 204 
3ª Trasfega 3,63 54 935 
 
Fonte: Adaptado de Pirra (2005). 
 
Analisando a Tabela4, acima, pode-se verificar que os efluentes caracterizados, em sua 
totalidade, são ácidos. As faixas de pH não foram maiores que 5. É possível verificar que 
todos os efluentes apresentaram uma razão de DBO5/DQO semelhante, variando de (49 até 
55%) (PIRRA, 2005). 
 
3.6 Caracterização de sistemas de tratamento de efluentes 
 
3.6.1 Lodos ativados 
Os sistemas de tratamento de lodos ativados têm sido usados para tratar uma grande 
variedade de efluentes. Mais de 90% das estações de tratamento de efluentes líquidos 
municipais usam esse sistema como parte essencial do processo de tratamento. A função 
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básica de um processo de tratamento biológico de efluentes líquidos é converter compostos 
orgânicos a dióxido de carbono, água e células bacterianas. As células podem então ser 
separadas da água purificada e eliminados de uma forma concentrada chamado excesso 
de lodo. Assumindo que lodos ativados tem uma eficiência de rendimento de crescimento de 
0,5 mg de peso seco por mg demanda biológica de oxigênio (DBO), 1 kg de DBO removida 
irá gerar 0,5 kg a seco o excesso de lodo . Deve-se compreender que o excesso de lodo gerado 
a partir do processo de tratamento biológico é um desperdício secundário sólido que devem 
ser eliminados de uma forma segura e rentável. A disposição final do excesso de lodo tem 
sido e continua a ser um dos problemas mais dispendiosos para os serviços públicos de 
efluentes industriais, por exemplo, o tratamento do excesso de lodo pode ser responsável por 
25% até 65% do custo total da planta de operação (LIU, 2002). 
Os lodos ativados são complexos agregados que consistem de vários microrganismos 
(principalmente bactérias). Surpreendentemente, sabe-se muito pouco sobre os mecanismos e 
cinética de lodos ativados e, portanto, os principais fatores que determinam as propriedades 
de flocos como seu tamanho, densidade e estrutura. É necessária a compreensão destes 
mecanismos mais claramente, seremos capazes de manipulá-los melhor para conseguir flocos 
mais favorável. Isto é, flocos que resolver bem, têm boas características de desidratação e têm 
alta funcionalidade em termos de atividade (JIN et al., 2002). 
Em geral, entre os processos biológicos, a opção começa por ser tomada tendo por 
base o valor da concentração de matéria orgânica a tratar. Na verdade, os processos aeróbios 
constituem a grande maioria dos sistemas desenhados para o tratamento de efluentes com 
teores de matéria orgânica na gama classificada como “pouco concentrados”, ou seja, (valores 
de DQO inferiores a 2000 mg/L), para a eliminação de nutrientes dos efluentes já pré-tratados 
por processos anaeróbios. Por outro lado, os efluentes “concentrados” em matéria orgânica 
(valores de DQO superiores a 2000 mg/L) são especialmente adequados para serem sujeitos a 
tratamento anaeróbio. Esta regra deve ser, obviamente, entendida como destinada a 
simplificar a questão, havendo bastantes exceções (RODRIGUES, et al., 2006). 
Ainda com Rodrigues et. al, (2006), os processos anaeróbios demonstram uma boa 
capacidade para o tratamento de efluentes vinícolas. A opção pelos processos anaeróbios 
assenta no seu adequado desempenho e na economia de exploração do sistema de tratamento. 
Os custos de arejamento nos sistemas aeróbios são proporcionais aos valores de matéria 
orgânica a eliminar, pelo que os custos de operação podem ser bastante significativos. Os 
processos anaeróbios, de maneira diferente aos aeróbios, não necessitam de fornecimento de 
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ar, pelo que apresentam um balanço energético nulo ou, desde que seja aproveitado o gás 
metano decorrente da degradação anaeróbia. Um fator a ser considerado, é a redução de da 
biomassa anaeróbio, como sugestão para esse controle, utiliza-se o tempo de retenção baseado 
na formação dos biofilmes. Os processos de tratamento aeróbio, em efluentes com grande 
concentração de matéria orgânica, realizam o trabalho de afinação, eliminando a matéria 
orgânica remanescente, nitrogênio e fósforo. Apesar da utilização desta regra, de disposição 
dos tratamentos, em indústrias vitivinícolas de pequena dimensão, onde a minimização do 
custo de investimento é o ponto central e em que, por razões de simplicidade de operação, 
apenas se considera um processo biológico, é usual adoptarem-se os processos aeróbios, em 
especial no caso do grau de qualidade do efluente final ser elevado. 
 
3.6.2 Wetlands 
No contexto de tratamento de efluentes, os wetlands são ecossistemas que funcionam 
como receptores de águas naturais e águas produzidas por atividades antrópicas. Os wetlands 
naturais são conhecidos como terras úmidas, brejos, várzeas, pântanos, manguezais e lagos 
rasos (HAANDEL et al., 2004). 
Os sistemas chamados de wetlands, ou também identificados como zonas úmidas, 
estão sendo utilizados em vários países na recuperação de recursos hídricos e efluentes 
industriais. Atualmente no Brasil, este sistema vem sendo utilizado para pré-tratamento de 
água para diversas finalidades, tratamento secundário e terciário de esgoto, além do 
abastecimento de água industrial e urbana (SALATI,2010). 
Continuando com Salati (2010), o termo wetland é utilizado para denominar um 
ambiente natural, que possui como característica umidade, por um longo período no ano, ou 
seja, esse ambiente pode permanecer inundado durante o ano todo. O comportamento dessas 
áreas pode variar de acordo que a geologia local e suas tendências climáticas. Associado a 
estes sistemas, pode-se considerar também que critérios evolutivos caracterizam a flora e a 
fauna local, que possivelmente sofreram adaptações ao meio. 
Os wetlands Construídos, como mostrado na Figura 3, são sistemas artificialmente 
projetados para utilizar plantas aquáticas (macrófitas) em substratos como areia, cascalhos ou 
outro material inerte, onde ocorre a proliferação de biofilmes que agregam populações 
variadas de microrganismos os quais, por meio de processos biológicos, químicos e físicos, 
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tratam efluentes (SOUSA apud HAANDEL et al., 2004).Esses sistemas visam estimular o uso 
e melhorar as propriedades dos Wetlands naturais, relativas à degradação de matéria orgânica, 
ciclagem de nutrientes e consequentemente, melhorar a qualidade do efluente (MARQUES 
apud COSTA, 2003). 
Dentre os numerosos mecanismos que causam essa remoção, destacam-se a 
decantação (efeito peneira causado pelo biofilme microbiano aderido às raízes e ao substrato), 
o predatismo e a competição entre outros microrganismos e eventuais substâncias tóxicas 
produzidas pelas plantas e liberadas através de suas raízes (COSTA, 2003). 
Figura 3 - Esquema de Wetland Construído pelo sistema longitudinal e ascendente. 
Fonte:Salati (2010). 
 
 
 
 
3.7 Eficiência do tratamento de efluentes por meio de Wetlands Construídos 
Um trabalho realizou o desempenho de três sistemas wetland, operados com efluente 
proveniente de reator UASB, no que se refere à remoção de nutrientes, organismos 
patogênicos e material carbonáceo, durante três anos de monitoramento. A eficiência da 
remoção de material carbonáceo variou de 70 a 86%,n o 
efluente produzido expresso em DQO manteve-se na média de 60mg.L-1. A remoção de 
nitrogênio e fósforo, durante o primeiro ano de operação foi considerável (66 e 86%, 
respectivamente). O wetland vegetado apresentou maior eficiência na redução de coliformes 
termotolerantes, quando comparado ao wetland não vegetado, ambos operados com a mesma 
carga hidráulica. No entanto a análise de variância confirma que não há diferença significativa 
em relação à redução de coliformes entre um e outro. O wetland construído remove 
satisfatoriamente matéria orgânica e sólidos suspensos. É um sistema de estrutura simples e 
de fácil manejo, embora apresente obstruções no volume de vazios do substrato, devido à 
acumulação de lodo durante a operação. A sedimentação e a retenção desse lodo ocorre, 
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geralmente, em razão da baixa velocidade de escoamento da água no sistema wetland 
(HAANDEL et al., 2004). 
Durante os três anos de monitoramento, avaliando as condições do experimento, a 
remoção de fósforo em sistema wetland contendo areia lavada como substrato diminuiu, à 
medida que aumentou o tempo de operação do sistema. Nos meses iniciais, a remoção foi 
máxima (eficiência de 90%). Entretanto, essa eficiência tendeu a diminuir nos meses 
subsequentes. O wetland vegetado apresentou maior eficiência para a redução de coliformes 
termotolerantes (da ordem de 4 unidades logarítmicas), ao ser comparado com o wetland não 
vegetado (da ordem de 3 unidades logarítmicas), ambos operados com a mesma carga 
hidráulica (23 mm. dia-1). O efluente produzido durante os três anos no wetland vegetado 
manteve-se variando entre 800 e 2000 UFC/100 mL. Dessa forma, esse efluente pode ser 
destinado à irrigação de culturas não consumidas cruas (HAANDEL et al., 2004). O 
tratamento não apresentou efetividade na remoção de microrganismos indicadores, não 
obtendo em nenhuma amostra efluente concentração de Escherichia coli. 
 
3.8 Riscos e impactos ambientais de sistemas de Wetlands Construídos 
Os riscos e impactos associados ao tratamento de efluentes e esgotos por wetlands 
construídos pode ser avaliado quando na exposição e proximidade humana a estes sistemas de 
tratamento e também devem ser previstos durante o projeto e operação do mesmo. Sistemas 
construídos de alagados para tratamento secundário podem não ser um lugar agradável para 
circulação de pessoas, e os visitantes podem apreciar melhor da periferia por muitas razões. 
Esgotos ou efluentes parcialmente tratados em um wetland construído para tratamento 
secundário, a despeito da provada efetividade deste processo ecológico para tratamento, 
apresenta essencialmente os mesmos riscos para a saúde humana que sistemas de lagoas. O 
risco do contato com o corpo e possível transmissão de doenças é igual em áreas alagadas de 
fluxo superficial e sistemas de tratamento por lagoas de estabilização. Essa importância é 
diferente para a interação humana com sistemas alagados para polimento, como encontra-se 
em alguns sistemas de tratamento, onde o efluente já encontrou requerimentos tais que foram 
estabelecidos pelos órgãos regulatórios. Bem menos riscos oferecem as áreas alagadas de 
fluxo sub-superficial, pois não há como entrar em contato direto com o efluente fluente 
(TONIATO, 2005). 
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Em áreas alagadas construídas recebendo efluente primário, a exposição humana ao 
esgoto ou efluente é de maior importância na entrada do sistema, onde o afluente alcançou 
apenas o tratamento primário. Menor quantidade de problemas à exposição humana é 
garantido na saída, onde o esgoto ou efluente já foi tratado com uma qualidade de tratamento 
secundário ou melhor. Portanto, as considerações quanto ao gerenciamento, devem incluir a 
conscientização e a exposição do público quanto a ameaça à saúde. Para tratar efetivamente 
estes problemas, cercamento, avisos e outros controles devemser considerados no local do 
projeto, bem como no design e operação do sistema. Outro fator que pode gerar um impacto 
ambiental é a possibilidade de introdução de uma espécie exótica ao local. Em sistemas de 
alagados, os vegetais implantados no leito são geralmente espécies diferentes à região. 
Mesmo diante de um manejo planejado, a polinização natural do meio pode levar espécies 
estranhas ao ecossistema vizinho e ocasionar, talvez, impactos não desejáveis (TONIATO, 
2005). 
 
3.9 Condições climáticas do estado associadas ao tratamento por Wetland Construído 
A utilização de wetland construído como parte do sistema de tratamento de efluentes 
pode sofrer variações, dependendo do clima de cada região. Por ser um ambiente baseado na 
situação natural de um banhado, necessita de caraterísticas típicas para o bom funcionamento. 
O clima do Rio Grande do Sul é temperado do tipo subtropical, classificado como 
mesotérmico úmido. Devido à sua posição geográfica, entre os paralelos 27°03'42'' e 
33°45'09'' latitude sul, e 49º42'41'' e 57º40'57'' longitude oeste, apresenta grandes diferenças 
em relação ao Brasil. A latitude reforça as influências das massas de ar oriundas da região 
polar e da área tropical continental e Atlântica. A movimentação e os encontros destas massas 
definem muitas de nossas características climáticas (ATLAS, 2010). 
As temperaturas apresentam grande variação sazonal, com verões quentes e invernos 
bastante rigorosos, com a ocorrência de geada e precipitação eventual de neve. As 
temperaturas médias variam entre 15 e 18°C, com mínimas de até -10°C e máximas de 40°C. 
Na Figura 4, é possível verificar que a região estudada, permanece com um temperatura anual 
média variando entre 14 até 18ºC, fornecendo um bom clima para a atividade de viticultura. 
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Figura 4 - Mapa demonstrando a variação da temperatura nas diversas regiões do RS 
Fonte: Atlas, (2010). 
 
Com relação às precipitações, o Estado apresenta uma distribuição relativamente 
equilibrada das chuvas ao longo de todo o ano, em decorrência das massas de ar oceânicas 
que penetram no Estado. O volume de chuvas, no entanto é diferenciado. Ao sul a 
precipitação média situa-se entre 1.299 e 1.500mm e, ao norte observando na Figura 5, a 
média está entre 1.500 e 1.800mm, com intensidade maior de chuvas à nordeste do Estado, 
especialmente na encosta do planalto, local com maior precipitação no Estado. 
 
 
 
Figura 5 - Mapa demonstrando os níveis de precipitação no RS 
Fonte: Atlas, (2010). 
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4 METODOLOGIA 
O presente estudo buscou aperfeiçoar e avaliar a eficiência no processo de tratamento 
de efluentes a partir de adequações no sistema, além mostrar resultados de eficiência, podendo 
assim propor critérios para garantir a população e ao ambiente natural, qualidade nos 
efluentes lançados. O trabalho foi realizado na estação de tratamento de efluentes líquidos de 
uma vinícola, localizada na região da Serra Gaúcha no estado do Rio Grande do Sul, onde a 
mesma se encontra em atividades de implantação e funcionamento desde o ano de 1940, 
avançando através das gerações. 
A alterações sugeridas para o aperfeiçoamento da estação de tratamento de efluentes 
existente, iniciaram no mês de outubro de 2011 e ainda não encontram-se totalmente 
finalizadas. A avaliação do tratamento de efluentes ocorreu em um período de quatro meses 
(março/2012 à junho/2012), período que compreendeu a safra da uva e a lavagem dos pisos e 
equipamentos. Esse período corresponde ao de maior quantidade de geração de efluente 
durante o ano. No entanto, devido à dependência das possibilidades financeiras da vinícola, 
fatores climáticos e prazos de entrega dos resultados das análises, o cronograma de 
amostragem não pode ser cumprido em sua totalidade. 
As atividades experimentais foram conduzidas nas empresas Ecocerta, Econsulting, no 
Laboratório de Biorreatores da Engenharia Ambiental da Univates e no Laboratório 
Unianálises da Univates. A coleta das amostras foi realizada, no caso das empresas, pelas 
próprias e as amostras que seguiram para os laboratórios foram coletadas pela autora. 
 
 
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4.1 Histórico da Vinícola 
Vindo da Itália, ao final do século XIX, o primeiro idealizador da atividade vinícola da 
família trouxe consigo esperança e algumas mudas de videiras. Assim, próximo ao local onde 
se encontra hoje localizada a vinícola, iniciou a produção dos primeiros vinhos, que passaram 
a ser elaborados também por seus descendentes. Somente mais tarde, por volta de 1940 
ocorreu a concretização da primeira vinícola da família, que deu origem a vinícola utilizada 
neste estudo. 
Na questão da elaboração dos vinhos e espumantes finos, foram implantados vinhedos 
próprios. Os mesmos recebem cuidados diários especiais e dedicação integral, que caracteriza 
um dos fatores mais importantes na garantia da qualidade dos produtos oferecidos. 
O local de plantação de videiras está localizado em terrenos com ótima orientação 
solar propiciando um maior número de horas sol/dia, excelente declividade de terreno, que 
possibilita a drenagem necessária para as plantas. Todo o sistema de condução é feito através 
de espaldeiras, permitindo a passagem de luz solar diretamente aos frutos, contribuindo ainda 
mais para a sanidade dos grãos. Como se não bastasse, a produção é limitada ao máximo de 
8.000 kg de uva por hectare, reforçando o foco na qualidade. 
 Em seu processo de produção, a vinícola conta com equipamentos de alta tecnologia 
italiana. Atualmente trabalha com produção de 6,5 milhões de litros, porém possui capacidade 
de armazenagem de 9,0 milhões de litros, compreendendo vinhos, espumantes e sucos 
concentrados. Na moderna vinícola instalada se busca alcançar o máximo desempenho a cada 
etapa do processo, tanto na utilização da matéria-prima, quanto na geração dos efluentes. 
Nas questões ambientais a vinícola busca modernidade e eficiência. Com a consultoria 
da empresa Tempus Soluções Ambientais e Topográficas, técnicos responsáveis e a estagiária 
Danielle Regina De Almeida Lanzarin, a equipe responsável pelo departamento ambiental da 
vinícola, realizou as adequações necessárias sugeridas ao sistema de tratamento de efluentes 
que existia no local, com a finalidade de aperfeiçoar o tratamento de efluentes e garantir 
maior eficiência ao sistema. 
 
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4.2 Caracterização da área de estudo 
A indústria utiliza água em várias etapas e de diversas maneiras para a fabricação do 
produto, as indústrias vinícolas não são diferentes, utilizam a água na incorporação do 
produto, tubulações e pisos, lavagem de máquinas, evaporadores e esgoto sanitário. Parte 
dessa água utilizada torna-se contaminada por resíduos contidos no processo industrial, que 
dá origem aos efluentes líquidos (GIORDANO, 2011). 
Com isto, entende-se que existe a geração dos efluentes líquidos nos processos de 
fabricação ocorridos na indústria, aplicando-se ao caso de estudo, são os efluentes líquidos 
gerados na vinícola. Como já visto, a região onde a vinícola encontra-se inserida é 
reconhecida nacionalmente como grande produtora de vinhos. Logo a quantidade de efluentes 
gerados na produção vinícola, com características semelhantes, também compõe um grande 
percentual a nível nacional. 
A importância da quantificação do efluente gerado nos processos de produção de 
vinho e suas características se devem ao controle da qualidade dos recursos hídricos, que 
recebem os lançamentos deefluentes. Para isso são criados e testados os sistemas de 
tratamento de efluentes líquidos. 
A vinícola do caso de estudo, contava inicialmente com um tanque de alvenaria 
receptor de efluentes, que partia para o tratamento primário onde ocorria basicamente a 
correção do pH. Ao sair deste tanque o efluente era enviado para uma grande lagoa aberta no 
chão, sem impermeabilização, onde o nível da lagoa sempre era mantido que pode ser 
visualizado na Figura 6, tendo o efluente como destino final a aspersão em solo agrícola. 
 
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Figura 6 - Vista geral da Estação de Tratamento de Efluentes antiga 
Fonte: Lanzarin, (2011). 
Com as alterações sugeridas e realizadas o sistema apresenta novas características que 
serão descritas no decorrer do capítulo. O sistema hoje apresenta cinco processos, 
compreendendo: gradeamento, tanque de tratamento primário (digestor anaeróbio com 
posterior migração para o tratamento físico-químico), lagoa de aeração, tanque decantador e 
wetland construído. 
Para a caracterização específica da área de estudo foi utilizado como base de dados e 
mapas o Atlas Socioeconômico do estado do Rio Grande do Sul. Esse Atlas foi projetado a 
partir da base cartográfica digital 1:1.000.000.A cartografia digital é realizada, 
predominantemente, com a utilização de softwares da família ArcGis 10.0. Foram usados 
dados para a caracterização da pluviometria e hipsometria. 
 
4.2.1 Definições gerais 
A vinícola fundada em 1940, localizada próxima 30 km do Vale dos Vinhedos, 
encontra-se em uma região propícia para o cultivo de videiras, com solos escuros, invernos 
intensos, temperaturas negativas e queda frequente de geada durante todo o período de 
dormência das parreiras. Encontra-se a mais de 700 metros acima do nível do mar, a região é 
propícia para o cultivo de videiras da família “vitisviniferas”, varientais trazidas da Europa e 
adaptadas ao solo e clima locais. 
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Para melhor caracterização, pode-se dizer que a região abrangida situa-se norte no 
Planalto Meridional, formado por rochas basálticas decorrentes de um grande derrame de 
lavas, ocorrido na era Mesosóica. Na Figura 7, é possível se notar a elevada altitude da 
região, variando de 450 m até 750 m. 
 
Figura 7 - Mapa da Hipsometria do RS 
Fonte: Atlas, (2010). 
 
Com visitas realizadas na região e análises locais, percebeu-se que a vinícola em 
questão encontra-se inserida em ambiente rural, afastada do centro populacional, o que facilita 
tratando das questões relacionadas ao tratamento de efluentes. A Figura 8, representa a área da 
propriedade da vinícola vista de cima, através da utilização da imagem de Satélite QuickBird, 
disponível no programa Google Earth. A área delimitada pelo círculo vermelho determina a 
região de estudo, compreendendo a vinícola e a estação de tratamento de efluentes. 
 
Figura 8 - Imagem da propriedade da Vinícola vista de cima 
Fonte: Imagem Google Earth, (2010). 
 
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4.3 Antiga Estação de Tratamento de Efluentes da Vinícola 
Inicialmente o sistema de tratamento funcionava de forma a destinar a grande 
quantidade de efluentes que era gerado na vinícola, porém o tratamento não era realizado de 
maneira adequada, não garantindo eficiência no tratamento. O sistema apresentava três 
processos, sendo eles: gradeamento, tratamento primário por meio de digestor anaeróbio e 
lagoa de aeração, como pode ser observado no fluxograma apresentado na Figura 9. Nos 
próximos parágrafos serão descritas as operações realizadas juntamente com os problemas 
que existiam em cada processo. 
 
Figura 9 - Fluxograma da antiga estação de tratamento 
 
A estação de tratamento de efluentes era composta por um tanque de alvenaria que 
recebia o efluente bruto vindo da vinícola. Apenas parte do efluente gerado era encaminhada 
diretamente para a estação por meio de bomba, a outra parte era encaminhada com tanques 
transportados pelo trator. Ao chegar ao tanque de recebimento na Figura 10, o efluente ainda 
apresenta resíduos sólidos que não podem seguir para o restante do tratamento. Para que isso 
não ocorra existia uma grade na metade do tranque que realizava a retenção dos sólidos mais 
grosseiros. O resíduo sólido orgânico recolhido na grade recebia tratamento e era incorporado 
em solo, mostrado na Figura11. 
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Figura 10 – Tanque de recebimento do efluente bruto 
Fonte: Lanzarin, (2011). 
 
 
Figura 11 – Resíduos sólidos orgânicos retidos na grade 
Fonte: Lanzarin, (2012). 
 
O sistema de gradeamento mostrava algumas falhas envolvendo impermeabilização e 
vazamentos, por onde o resíduo sólido orgânico conseguia partir para as outras etapas do 
tratamento, causando problemas nas tubulações e formando grande quantidade de sólidos no 
fundo da grande lagoa. 
O efluente armazenado no tanque de recebimento era bombeado para o sistema de 
tratamento primário. Externo ao tanque de recebimento existia uma bomba centrífuga que 
encaminhava o efluente até o tanque de acúmulo que naquele momento funcionava como 
digestor anaeróbio. Como o tratamento de efluentes não seguia normas rígidas de 
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funcionamento nem era realizado de maneira sistemática, no tanque do tratamento primário, 
também era realizada a correção do pH, para que o efluente pudesse partir para a lagoa com 
boas características a ponto de não provocar choques na população microbiana. 
Após, o efluente era bombeado para a lagoa aerada, tendo como característica o 
funcionamento em batelada no tratamento anterior. Ao final de cada tratamento, o efluente era 
liberado manualmente para a lagoa aberta no chão sem a devida impermeabilização. O fato de 
a lagoa apresentar tais características deve ser considerado ao se tratar de um empreendimento 
antigo que passou por gerações, porém era visível a preocupação com a destinação do efluente 
e existia a ciência da realização de um tratamento de efluentes, para que se fosse possível o 
mesmo retornar ao solo da propriedade. 
Por fim, o efluente que permanecia na lagoa com a atividade de um pequeno aerador, 
era encaminhado para a aspersão em solo agrícola. O procedimento também era manual, onde 
o operador utilizava o trator e o aspersor para realizar a atividade. Não existia a garantia de 
que o sistema ao menos estivesse realizando os procedimentos adequados e que o efluente 
final pudesse atender os parâmetros exigidos pela legislação. 
 
4.4 Melhorias sugeridas 
Com vistas a atingir o primeiro objetivo específico, algumas mudanças na estação de 
tratamento de efluentes foram sugeridas a equipe do departamento responsável pela estação. 
As sugestões foram recebidas com sucesso buscando a melhoria do funcionamento da 
estação, porém salientou-se que seriam realizadas de acordo com a capacidade da empresa. 
Primeiramente foi sugerida a limpeza do pátio e arredores, para que o ambiente 
estivesse em boas condições de operação e melhor acesso. Algumas alterações físicas e de 
equipamentos também foram solicitadas e serão citadas a seguir: 
 Direcionar todo o efluente que parte para vinícola em apenas uma saída; 
 Instalação de um hidrômetro na saída do efluente da vinícola, a fim de quantificar a 
vazão que seguirá para a estação de tratamento; 
 Novas instalações e tubulações de condução dos efluentes até a estação e na própria; 
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