Ministério da Ciência e Tecnologia - Capacitação

Transcrição

Ministério da
Ciência e Tecnologia
ÍNDICE
GESTÃO DAS ÁGUAS URBANAS ....................................
1
1. AS ÁGUAS URBANAS E O SANEAMENTO BÁSICO .........
3
1.1
1.2
A água e a saúde pública ....................................................
Sistemas de saneamento básico ...........................................
7
11
2. SISTEMAS DE SANEAMENTO BÁSICO:
ABASTECIMENTO DE ÁGUA ..........................................
17
2.1
As demandas de água na cidade .........................................
20
2.2
Os mananciais e a captação de água ..................................
21
2.2.1 As instalações elevatórias de água ......................................
2.2.2 A adução da água ..............................................................
23
24
2.3
O Tratamento de água ........................................................
26
2.3.1 A reservação para distribuição da água ..............................
30
Distribuição .........................................................................
32
2.4.1 As ligações domiciliares ......................................................
32
Soluções alternativas de abastecimento de água ..................
33
ESGOTAMENTO SANITÁRIO ..........................................
41
2.4
2.5
3.1
3.2
3.3
3.4
Os tipos de esgotos .............................................................
As contribuições de esgotos .................................................
Os tipos de sistema de esgotamento ....................................
O sistema público de esgotamento sanitário ........................
43
44
45
46
3.4.1 O tratamento de esgoto .....................................................
3.4.2 A destinação final dos efluentes ..........................................
50
54
As soluções alternativas de esgotamento sanitário ...............
59
RESÍDUOS SÓLIDOS .....................................................
65
3.5
GESTÃO DAS ÁGUAS URBANAS
i
4.1
4.2
4.3
Classificação dos resíduos ...................................................
Caracterização dos resíduos sólidos .....................................
Acondicionamento, coleta e transporte ................................
71
73
77
4.3.1 A Coleta seletiva ................................................................
79
Tratamento de resíduos sólidos ...........................................
80
4.4.1 A reciclagem como tratamento de resíduos ........................
82
Disposição final dos resíduos sólidos ...................................
Soluções alternativas gestão individual dos resíduos sólidos .
Os resíduos sólidos e a drenagem urbana ...........................
85
88
88
DRENAGEM PLUVIAL E CONTROLE
DE INUNDAÇÕES .........................................................
95
4.4
4.5
4.6
4.7
5.1
Impactos da urbanização e princípios de
controle na drenagem urbana .............................................
100
6. O REUSO DAS ÁGUAS .................................................. 111
6.1
O reúso de águas residuárias ..............................................
117
7. GESTÃO DAS ÁGUAS URBANAS:
PROBLEMÁTICAS ATUAIS .............................................. 127
7.1
7.2
7.3
A gestão setorial das águas urbanas ...................................
Os impactos da gestão sobre as águas urbanas ...................
A gestão integrada das águas urbanas ................................
128
134
137
8. BIBLIOGRAFIA................................................................ 147
ii
INTRODUÇÃO À DISCIPLINA
Gestão das águas urbanas
Nélia Henriques Callado
Dra. Hidráulica e Saneamento, EESC/USP
Marllus Gustavo Ferreira Passos das Neves
Dr. Recursos Hídricos e Saneamento Ambiental, IPH/UFRGS
Esta disciplina foi desenvolvida utilizando como material de apoio
os conteúdos elaborados para o Curso de Especialização em Gestão
de Recursos Hídricos UFSC/UFAL, com financiamento do CNPq,
no ano de 2005.
INTRODUÇÃO À
DISCIPLINA
OBJETIVOS DA DISCIPLINA
• Apresentar e conceituar os componentes dos sistemas de
saneamento.
• Discutir as relações dos componentes dos sistemas de
saneamento com o meio ambiente, os paradigmas vigentes e
as dificuldades de implementar novas abordagens.
• Apresentar e discutir o conceito de gestão integrada de
águas urbanas, à luz das novas políticas para o setor.
OBJETIVO DE APRENDIZADO:
Conhecer os conceitos indispensáveis à implementação de
processos de gestão de recursos hídricos, incluindo
aqueles que se aplicam em outras áreas que não sejam
urbanas, abordando a questão das relações de uma
política integrada de gestão das águas em seus diferentes
aspectos institucionais, legislativos, operacionais, técnicos
e sociais.
1
INTRODUÇÃO À DISCIPLINA
A disciplina de Gestão das Águas Urbanas está estruturada em 7 capítulos para
abordar a questão das águas nas cidades em seus diferentes aspectos institucionais,
legislativos, operacionais, técnicos e sociais.
Capítulos da disciplina Gestão das Águas Urbanas
•
•
•
•
•
•
•
As águas urbanas e o saneamento básico
Sistemas de saneamento básico: abastecimento de água
Sistemas de saneamento básico: esgotamento sanitário
Sistemas de saneamento básico: resíduos sólidos
Sistemas de saneamento básico: drenagem pluvial e controle de inundações
O reúso das águas
Gestão das águas urbanas: problemáticas atuais
No primeiro e no último capítulo da disciplina estão tratadas questões de cunho
conceitual que busca trazer elementos de apoio à reflexão e à ação de gestão no
âmbito da Gestão dos recursos Hídricos. Ali estaremos aprofundando os principais
temas que envolvem as discussões sobre a gestão das águas urbanas.
Nos demais capítulos serão apresentados os aspectos técnicos e operacionais que dão
suporte às ações dessa Gestão.
Sendo essa a última disciplina do Curso, todos os elementos de apoio ao
desenvolvimento da sua construção de sínteses, de conhecimento teórico-prático e
de sistematização dos aprendizados estão voltados para o reforço de seu processo de
amadurecimento no tema da gestão dos Recursos Hídricos.
É fundamental que você faça as atividades propostas na disciplina e que
complemente seu "caderno de estudos e práticas", já pensando nas atividades de
encerramento do curso.
Recomendamos que voce amplie suas reflexões e interações no Campus Virtual para
fortalecer e socializar seus aprendizados; seja com os colegas ou com a tutoria.
Bons estudos e boas práticas virtuais!
2
AS ÁGUAS URBANAS E O SANEAMENTO BÁSICO
1
AS ÁGUAS URBANAS E
O SANEAMENTO
BÁSICO
OBJETIVOS DO CAPÍTULO
• Apresentar um breve histórico sobre os serviços de
saneamento básico no Brasil.
• Apresentar a política nacional de saneamento básico.
• Analisar a relação entre a água e a saúde pública.
Política Nacional de
Saneamento e suas relações com a Gestão dos
Recursos Hídricos.
Conhecer
as
bases
da
3
Até a década de 70 do século XX, os serviços de saneamento básico eram executados
por diversos órgãos, embora a responsabilidade fosse municipal. Em 1971, foi criado
o Plano de Saneamento por parte do Governo Federal, incentivando a criação de
companhias estaduais de saneamento (água e esgoto), que eram de fato empresas
públicas, com o controle acionário por parte do Estado.
A meta do Plano de Saneamento era o atendimento de 90% em termos de
abastecimento de água e 60% em termos de esgotamento sanitário.
A concepção do Plano, no entanto, era equivocada, pois priorizava o retorno
financeiro, em detrimento do benefício gerado à população pelo aumento da
qualidade de sua saúde. Como os financiamentos só eram viabilizados através dessas
companhias, a maioria dos municípios passou a firmar contratos de concessão com as
companhias estaduais e, desta forma, desligaram-se de quaisquer preocupações com
a gestão dos serviços.
A crise econômica dos anos 80 e 90 fez com que a atuação passasse a ser mais
seletiva. Porém, neste contexto de crise, houve uma grande demanda de pessoas
saídas do campo para a cidade e os serviços de abastecimento de água e esgotamento
sanitário começaram, então, a entrar em descompasso com o crescimento
populacional urbano.
Para enfrentar os problemas do crescimento urbano no país foi criado, no ano de
2003, o Ministério da Cidade que tem como objetivo fundamental integrar as
políticas públicas que interferem nas cidades, dentro de uma visão integrada e,
sobretudo, inclusiva.
A 1ª Conferência Nacional das Cidades, realizada em Brasília no mês de outubro de
2003, delineou as diretrizes para a formulação da Política Nacional de Saneamento
aprovada, em janeiro de 2007, pela Lei 11.445, com foco na universalização dos
serviços de abastecimento de água, esgotamento sanitário, drenagem urbana e
resíduos sólidos.
4
1ª Conferência Nacional das Cidades - RESOLUÇÕES
Dentre as resoluções resultantes da 1ª Conferência Nacional das Cidades, destaca-se
a definição dos objetivos da Política Nacional de Desenvolvimento Urbano, no que diz
respeito à Gestão Integrada e Sustentável da Política de Saneamento Ambiental.
GESTAO INTEGRADA E SUSTENTÁVEL DA POLÍTICA DE SANEAMENTO AMBIENTAL.
Garantir a qualidade e a quantidade da água para o abastecimento público, com
especial atenção às regiões de proteção aos mananciais.
Elevar a qualidade dos serviços de água e esgoto, apoiando, promovendo e
financiando o desenvolvimento institucional e a capacitação das empresas públicas de
saneamento; reduzir as perdas no abastecimento e promover a conservação da água;
reorientar as concepções vigentes na drenagem urbana, privilegiando o enfoque
integrado e sustentável, a fim de prevenir de modo eficaz as enchentes urbanas e
ribeirinhas.
Aumentar a eficiência dos serviços de limpeza pública (coleta, disposição final e
tratamento); promover a modernização e a organização sustentável dos serviços de
limpeza pública e a inserção social dos catadores; estimular a redução, a reciclagem e
a coleta seletiva de resíduos sólidos; promover a recuperação de áreas contaminadas,
propondo o desenvolvimento e aplicação de tecnologias adequadas às diversas
realidades do País; e incentivar as intervenções integradas articulando os diversos
componentes do saneamento.
Implementar políticas públicas para a gestão sustentável de resíduos sólidos,
promovendo a eficiência dos serviços por meio de investimentos em:
•
sistemas de reaproveitamento de resíduos; educação socioambiental voltada
para a redução, reutilização e reciclagem de resíduos; mobilização,
sensibilização e comunicação destinadas à população dos municípios brasileiros
para estimular novas práticas em relação aos resíduos; controle social,
fiscalização e monitoramento das políticas desenvolvidas no setor de resíduos
sólidos; desenvolvimento de tecnologias social e ambientalmente sustentáveis;
capacitação e integração dos adultos em sistemas públicos de reaproveitamento
de resíduos sólidos urbanos; Implantação da coleta seletiva com inclusão social
em todos os municípios do Brasil; criação de mini centrais de reciclagem.
A Lei Federal 11.445/2007, que estabelece as diretrizes nacionais para o saneamento
básico e para a política federal de saneamento básico, define no Art. 2º os 12
princípios fundamentais que serão a base para a prestação dos serviços públicos de
saneamento básico. Entre este princípios destacam-se:
III - compõem os serviços de saneamento básico o abastecimento de água,
esgotamento sanitário, limpeza urbana e manejo dos resíduos sólidos
realizados de formas adequadas à saúde pública e à proteção do meio
ambiente;
5
IV - disponibilidade, em todas as áreas urbanas, de serviços de drenagem e de
manejo das águas pluviais adequados à saúde pública e à segurança da vida e
do patrimônio público e privado;
V - adoção de métodos, técnicas e processos que considerem as peculiaridades
locais e regionais;
VI - articulação com as políticas de desenvolvimento urbano e regional, de
habitação, de combate à pobreza e de sua erradicação, de proteção ambiental,
de promoção da saúde e outras de relevante interesse social voltadas para a
melhoria da qualidade de vida, para as quais o saneamento básico seja fator
determinante;
VII - eficiência e sustentabilidade econômica;
VIII- utilização de tecnologias apropriadas, considerando a capacidade de
pagamento dos usuários e a adoção de soluções graduais e progressivas; e
XII - integração das infraestruturas e serviços com a gestão eficiente dos recursos
hídricos.
LIGANDO AS IDEIAS
O princípio XII do Art. 2 da Lei 11.445/07, trata da integração das
infraestruturas e serviços com a gestão eficiente dos recursos hídricos.
Como este príncipio se liga as propostas de Saneamento Ambiental que estão
presentes nas resoluções da 1ª Conferência das Cidades?
Para responder a esta questão, leia o documento que contém as resoluções da
1ª Conferência das Cidades e a Lei 11.445/07 (disponíveis na Biblioteca
Virtual da disciplina) e também suas suas anotações de estudo realizadas ao
longo de seus estudos no Curso.
Anote suas considerações e reflexões em seu "Caderno de Estudos e Práticas" e
compartilhe ideias com os colegas no Fórum da disciplina no Campus Virtual.
6
1.1
A ÁGUA E A SAÚDE PÚBLICA
A saúde pública está intimamente vinculada com as águas, na medida em que esta
serve de transporte de diversos patogênicos. Isto ocorre pelo fato de que o
escoamento urbano pluvial e fluvial, na maioria das cidades brasileiras possui, em
geral, esgotos domésticos, produtos químicos, metais pesados e outros elementos
que, associados ao processo de ocupação indevida e falta de infraestrutura, podem
atingir parcela da população através de doenças.
Portanto, um dos indicadores da qualidade da água, na área urbana, está relacionado
ao número de casos e tipos de doenças de veiculação hídrica registrados nos hospitais
e postos de saúde.
As doenças relacionadas às águas podem ser classificadas de acordo com a
bibliografia pesquisada por Tucci (2003), como sendo:
• Doenças com fonte na água: dependem da água para sua transmissão como cólera,
salmonela, diarreia, leptospirose (desenvolvida durante as inundações pela mistura da
urina do rato), etc. A água age como veículo passivo para o agente de infecção.
• Doenças devido à falta de higiene: dependem da educação da população e da
disponibilidade de água segura. Estas doenças estão relacionadas com a infecção do
ouvido, pele e os olhos.
• Relacionado com a água: o agente utiliza a água para se desenvolver, como malária,
dengue e esquistossomose.
Existe também a classificação que agrupa as moléstias segundo seu agente
transmissor como: vírus, protozoários, vibriões, bactérias, helmintos.
Para a engenharia, segundo Cairncross, (1984) apud Soares et al (2002), o que se
avalia em um organismo patogênico é o seu comportamento no meio ambiente, pois
é nessa dimensão que as intervenções de saneamento podem influenciar na ação
desse patogênico sobre o homem. Dessa forma, percebe-se que muitas destas doenças
estão relacionadas com a baixa cobertura do abastecimento de água tratada e
esgotamento sanitário, como a diarreia e a cólera e outras com alagamentos e
inundações, ou mesmo pela maior incidência de chuvas, como a leptospirose,
malária e dengue.
7
As formas de contágio podem ser as mais diversas, como o contato com a pele ou a
ingestão da água, ou por vetores como mosquitos e ratos. O fato é que a incidência
destas moléstias poderia ser bastante diminuída, se houvesse infraestrutura urbana
adequada, e também pela educação ambiental.
Na Tabela 1.1, estão as doenças de veiculação hídrica, não necessariamente ligadas,
diretamente, às águas pluviais, mas principalmente, devido à falta de cobertura de
saneamento ou falta de higiene.
Tabela 1.1
8
Doenças de veiculação hídrica.
Fonte: Mara & Feachem (1999) apud Soares et al (2002).
LIGANDO AS IDEIAS
Quantas internações hospitalares causadas por doenças de veiculação hídrica
são realizadas por mês em sua cidade?
Faça um breve levantamento junto à secretaria de saúde de seu município e
anote suas descobertas e reflexões no "Caderno de Estudos e Práticas".
Existem também outras vias de contração de doenças, pelo uso direto ou indireto de
água contaminada. A presença de metais pesados como cobre, níquel, zinco e cádmio
pode vir a intoxicar organismos e ter efeito acumulativo sobre a cadeia alimentar
prejudicando a saúde da população que ingere alimentos provenientes do uso dessa
água.
Na Figura 1.1, tem-se um fluxograma das principais vias de transmissão dos
patógenos associados a essas doenças.
Figura 1.1
Principais vias de transmissão de doenças hídricas.
Fonte: SEZERINO e BENTO, 2005.
9
No tocante à perspectiva de melhorias, Heller (1998) afirma que a hegemonia
assistencial e curativa da área de saúde necessita ser substituída por uma lógica na
qual prevaleça a visão preventivista, com ênfase na ação do ambiente. Da mesma
forma, a área de saneamento carece de aproximação com a perspectiva de saúde
pública, visualizando seus fins e não os meios para atingi-los e, assim, ampliando a
eficácia de suas ações.
No Brasil as doenças de veiculação hídrica são responsáveis por cerca de 65% das
internações hospitalares (TUCCI,2003).
Segundo Fresia et al (2005), a deficiência dos serviços de saneamento urbano é
responsável, somente na Cidade do Recife, por 70% de óbitos de crianças com menos
de quatro anos de idade, decorrentes de doenças infecto-parasitárias veiculadas pela
água. Baseado em uma simulação de dados demográficos de Lyon (França), entre
1816 e 1905, Briscoe (1985) apud Heller (1998) prevê que as intervenções ambientais
podem prevenir cerca de quatro vezes mais mortes e elevar a expectativa de vida sete
vezes mais que as intervenções de natureza biomédica.
Portanto, para uma efetiva melhoria da qualidade das águas e consequente
diminuição de problemas de saúde pública, devem-se ampliar os serviços de coleta e
tratamento dos esgotos com medidas preventivas e de correção em relação às ligações
clandestinas, além de um melhor controle dos resíduos sólidos que acabam no
sistema de drenagem da cidade.
LIGANDO AS IDEIAS
Pesquisas realizadas em todo o mundo mostram uma relação direta entre as
doenças de veiculação hídrica e a falta de saneamento. Não seria melhor
priorizar investimentos na origem do problema, implementando ações de
saneamento e educação ambiental nas comunidades, do que simplesmente
atuar na medicina curativa?
Reflita sobre essa questão e anote suas considerações em seu "Caderno de
Estudos e Práticas".
10
1.2
SISTEMAS DE SANEAMENTO BÁSICO
A história da civilização coincide com a da água, pois foi habitando nas margens dos
rios, regiões costeiras e insulares, que as civilizações construíram seus impérios,
lançaram seus dejetos, contraíram doenças, navegaram, pescaram, lavaram os corpos,
beberam suas águas, construíram portos, pontes, e aquedutos, os quais foram
elementos dos primeiros sistemas de abastecimento de água.
Os aquedutos foram disseminados por todo o Império Romano. O transporte de água
potável das montanhas para as cidades era concebido através destes dispositivos e
foram construídos também, na Alemanha, Itália, França, Espanha, Grécia, Ásia Menor
e África do Norte. Em 2.000 a.C., já se aconselhava o acondicionamento da água em
vasos de cobre, à sua exposição ao sol e filtragem através do carvão, ou ainda, pela
imersão de barra de ferro aquecida, bem como o uso de areia e cascalho para
filtração da água.
Na instalação de aglomerados urbanos, uma das primeiras preocupações era de
estabelecer uma rede para a circulação de água. Inicialmente, os povoados sempre se
localizavam nas proximidades das fontes, mas com a transformação dos povoados em
cidades, as reservas das vertentes tornavam-se, em alguns casos, insuficientes e
expostas à contaminação.
A necessidade de tornar o "ambiente são" (saneado) tem origem no processo de
formação das cidades, já nas primeiras civilizações. Entretanto, é a partir da idade
média que esta necessidade se torna mais evidente em função da ocorrência das
grandes crises de saúde pública, como a peste negra na Europa.
Na idade média, os sistemas de saneamento eram baseados na deposição dos dejetos
nas ruas, que seriam posteriormente utilizados como adubo.
A partir de meados do século XVIII, o saneamento urbano passa por uma verdadeira
revolução, com o surgimento das primeiras redes de drenagem (ainda associadas
apenas ao saneamento das ruas). No início do século XIX, também em função de
crises de saúde pública como as epidemias de cólera, surgem as redes de saneamento
associadas à ideia de bacias de contribuição ou bacias hidrográficas.
11
Neste período (séculos XVIII e XIX), surge o chamado princípio higienista, cuja
ideia principal é a de que o sistema de saneamento terá por base a circulação
contínua: a água entra limpa na cidade e seu movimento contínuo através das redes
conduz a água suja de dejetos para fora das cidades. Este processo deve ser o mais
rápido e eficiente possível, pois a própria permanência da água na cidade é tratada
como uma doença (ou elemento que traz doenças).
PRINCÍPIO HIGIENISTA NO SANEAMENTO
O sistema de saneamento tem por base a circulação contínua das águas: a água entra
limpa na cidade e redes dutos conduzem a água suja de dejetos para fora dos limites
das cidades de forma rápida e eficiente.
A consequência direta do princípio higienista é o desenvolvimento de um sistema de
saneamento baseado em redes subterrâneas que recebe todo tipo de contribuição em
uma bacia hidrográfica (incluindo as águas pluviais, os dejetos humanos e todo tipo
de resíduo) conduzindo para um ponto da bacia hidrográfica (o exutório) fora das
áreas das cidades ou para corpos d'água que levam esta água contaminada para
longe.
Deve-se observar que esse sistema contempla tanto o esgotamento sanitário como a
drenagem de águas pluviais e o lixo, e ficou conhecido como sistema unitário (ou tout
à l'égout).
Ao final do século XIX, o princípio higienista também chegou ao Brasil, estando
incorporado às concepções que resultaram no projeto urbanístico de Belo Horizonte,
mas adquiriu substância no processo de renovação urbana iniciado na cidade do Rio
de Janeiro, cujo objetivo seria a produção de uma nova forma de apropriação do
espaço urbano por toda a sociedade.
Com o crescimento acelerado das cidades, a concentração desses rejeitos e a
ampliação dos volumes de água drenados geraram dois problemas: o primeiro
associado à degradação ambiental e o segundo associado à ocorrência de
alagamentos.
A partir destes problemas, no início do século XX surgiram os sistemas separadores
absolutos: as águas pluviais deveriam ser transportadas em redes separadas do
esgoto sanitário. Esta separação ocorreu com base em dois argumentos: primeiro
12
porque o esgoto sanitário deveria ser tratado antes de ser lançado nos rios e segundo
porque as águas de chuva não eram consideradas poluídas e seu volume era muito
grande para ser tratado em uma estação de tratamento de esgoto sanitário.
Durante todo o século XX, a taxa de crescimento das cidades se acelerou: no Brasil,
em 1950, a população era de pouco mais de 50 milhões de habitantes (sendo 31%
urbana) e, em 2007, a população era de mais de 180 milhões de habitantes (sendo
mais de 81% urbana). A tabela 2.1 mostra o quadro da população urbana em algumas
capitais brasileiras.
Região do
País: Nº. de
Estados
Estado
Capital
População Total
da Capital
Região
Metropolitana/
Nº de municípios
População Total
da Região
Metropolitana
Pará
Belém
1.424.124 hab.
2.078.405 hab.
5
Tocantins
Palmas
184.010 hab.
-
-
Minas Gerais
Belo Horizonte
2.434.642 hab.
5.031.438 hab.
34
Rio de Janeiro
Rio de Janeiro
6.161.047 hab
11.812.482 hab.
20
Espírito Santo
Vitória
317.817 hab.
1.624.837
(ano de 2007)
7
Centro-Oeste:
3
Mato Grosso
do Sul
Campo Grande
747.189 hab.
-
-
Sul: 3
Paraná
Curitiba
1.828.092 hab.
3.260.292 hab.
29
Alagoas
Maceió
924.143 hab.
1.611.678 hab.
11
Pernambuco
Recife
1.549.980 hab.
3.731.719 hab.
14
Norte: 7
Sudeste: 4
Nordeste: 9
Tabela 2.1
Estimativa de população residente de algumas Capitais e Regiões
Metropolitanas do Brasil, ano 2008. Fonte: IBGE,2008.
Um dos impactos desse processo de urbanização é o aumento dos volumes de água
escoados nos canais de drenagem, provocado pela impermeabilização do solo. A
separação dos sistemas de drenagem pluvial e de esgotamento sanitário permitiu que
esse excedente de água, gerado pela urbanização, pudesse ter outro tratamento:
mudando a concepção de rápida eliminação da água das cidades para valorização da
água no espaço urbano. A partir daí o meio urbano passou a ter quatro sistemas
independentes: o de drenagem urbana, o de esgotamento sanitário, o de limpeza
urbana e o de abastecimento de água.
Neste capítulo vamos analisar o sistema de abastecimento de água, os demais
sistemas urbanos serão tratados em outros capítulos.
13
D E S TA Q U E S
DOS
TEMAS
ESTUDADOS
1.- O Ministério da Cidade foi criado, em 2003, para enfrentar os problemas do
crescimento urbano no País.
2.- A 1ª Conferência Nacional das Cidades, realizada em 2003, delineou as
diretrizes para a formulação da Política Nacional de Saneamento.
3.- Política Nacional de Saneamento foi aprovada em janeiro de 2007, pela Lei
11.445 com foco na universalização dos serviços de saneamento básico
[abastecimento de água, esgotamento sanitário, drenagem urbana e
resíduos sólidos].
4.- A Lei Federal 11.445/2007 define no Art. 2º os 12 princípios fundamentais
que serão a base para a prestação dos serviços públicos de saneamento
básico.
5.- A saúde pública está intimamente vinculada com as águas, pois serve de
transporte de diversos patogênicos.
6.- As doenças relacionadas podem ser classificadas como sendo:
Doenças com fonte na água; Doenças devido à falta de higiene; e doença
com agente relacionado com a água. Existe também a classificação que
agrupa as moléstias segundo seu agente transmissor como: vírus,
protozoários, vibriões, bactérias, helmintos.
7.- Muitas destas doenças estão relacionadas com a baixa cobertura do
abastecimento de água tratada e esgoto, como a diarreia e a cólera e outras
com alagamentos e inundações, ou mesmo pela maior incidência de chuvas,
como a leptospirose, malária e dengue.
8.- A contaminação da água por metais pesados como cobre, níquel, zinco e
cádmio pode vir a intoxicar organismos e ter efeito acumulativo sobre a
cadeia alimentar prejudicando a saúde da população.
CONSTRUINDO CONCEITOS
Reúna as informações e reflexões que você desenvolveu ao longo desse capítulo e
faça a síntese de seus aprendizados no "Caderno de Estudos e Práticas".
14
CADERNO DE ESTUDO
E PRÁTICAS
15
16
SISTEMAS DE SANEAMENTO BÁSICO: ABASTECIMENTO DE ÁGUA
2
SISTEMAS DE
SANEAMENTO BÁSICO:
ABASTECIMENTO DE
ÁGUA
• Apresentar o sistema público de abastecimento de água
• Analisar as demandas de água na cidade.
• Detalhar os elementos constituintes de um sistema de
abastecimento de água.
• Apresentar as soluções alternativas de abastecimento de
água.
Conhecer o contexto e os elementos constituintes do
sistema de abastecimento de água e as suas relações com
a gestão dos recursos hídricos.
17
O sistema público de abastecimento de água pode ser definido como:
O conjunto de estruturas, equipamentos, canalizações, órgãos principais e acessórios,
peças especiais destinadas ao fornecimento de água segura e de boa qualidade para o
consumo público, para fins sanitários, higiênicos e de conforto da população.
Existem também as soluções alternativas de abastecimento de água que consistem
em uma modalidade de abastecimento coletivo de água, distinta do sistema público
de abastecimento, que utiliza fonte, poço comunitário, distribuição por veículo
transportador, instalações condominiais horizontal e vertical.
Assim, existem basicamente dois tipos de solução para o abastecimento de água: a
solução coletiva e a solução individual. A solução coletiva aplica-se em áreas
urbanas e áreas rurais com população mais concentrada. A solução individual aplicase, normalmente, em áreas rurais de população dispersa.
Um sistema público de abastecimento de água é composto de:
• captação ou tomada de água;
• adução e sub-adução (de água bruta e de água tratada);
• estações elevatórias ou de recalque (de água bruta e de água tratada);
• Estação de Tratamento de Água (ETA);
• reservatório;
• rede de distribuição; e
• ligação domiciliar.
A Figura 2.1 mostra um sistema público de abastecimento, onde a adução é a partir
de uma represa construída em um curso d'água que serve de manancial para a
comunidade.
O sistema capta a água e a bombeia para o tratamento. Em seguida, a água é
armazenada no reservatório solo e deste é bombeado para o reservatório elevado que
alimenta a rede de distribuição que abastece as edificações através das ligações
domiciliares.
18
Figura 2.2
Ilustração de um sistema de abastecimento público de água.
Segundo dados do SNIS (2007), a média brasileira de atendimento urbano de água é
de 93,1%. O maior índice de cobertura é o da região Sul com 99,2% e o menor o da
região Norte com 62,7%. A Figura 2.2 ilustra o percentual da população brasileira,
por região, dotada de rede de abastecimento de água.
Figura 2.3
Percentual da população brasileira dotada de rede de abastecimento
de água.
Fonte: SNIS, 2007.
19
LIGANDO AS IDEIAS
Qual o percentual de atendimento urbano do sistema de abastecimento de água
em sua cidade?
Faça uma breve pesquisa e registre no seu "Caderno de Estudo e Práticas".
2.1
AS DEMANDAS DE ÁGUA NA CIDADE
A elaboração do projeto de um sistema público de abastecimento de água exige o
conhecimento das vazões de dimensionamento das suas diversas partes constitutivas.
A determinação dessas vazões implica no conhecimento da demanda da água na
cidade, em que função do número de habitantes a ser abastecido, da quantidade de
água necessária a cada indivíduo, das características locais (clima, pluviometria, etc.)
e das condições socioeconômicas da população.
As Normas Técnicas da ABNT recomendam adotar os seguintes valores per capita:
-
para cidades com população acima de 50.000 habitantes: 200 a 300 L/
hab.dia;
para cidades com população inferior a 50.000 habitantes: 150 a 200 L/
hab.dia;
mínimo: 100 L/hab.dia (a justificar);
zonas servidas por torneiras públicas: 30 L/hab.dia.
A ABNT recomenda que o estudo das demandas seja realizado levando-se em
consideração a vazão média, Vazão máxima diária e vazão máxima horária
utilizando-se as seguintes equações:
Vazão média: Qméd. = P.q./86.400 (L/s)
Vazão máxima diária: Qmáxdia = P.q.K1.C/86.400 (L/s)
Vazão máxima horária: Qmáxhor = P.q.K1.K2.C/86.400 (L/s)
Em que:
P = população, hab.
q = consumo per capita de água, L/hab.dia
K1 = coeficiente de reforço para o dia de maior consumo
K2 = Coeficiente de reforço para a hora de maior consumo
20
O período de atendimento das obras projetadas, também chamadas de alcance do
plano, varia normalmente entre 10 e 30 anos.
O dimensionamento das tubulações, estruturas e equipamentos, deve levar em
estudos diversos que incluem a verificação do consumo médio por pessoa, a
estimativa do número de habitantes a ser beneficiado e as variações de demanda que
ocorrem por vários motivos (SENS e AMBROZINI, 2005).
2.2
OS MANANCIAIS E A CAPTAÇÃO DE ÁGUA
Os mananciais utilizados para abastecimento de água podem ser superficiais (rios)
ou subterrâneos (poços), e em sistemas individuais pode-se ainda utilizar as águas
meteóricas (chuva). Vale ressaltar que, tanto para o uso de águas superficiais quanto
para subterrânea, é necessário outorga. A outorga é um dos instrumentos da Política
Estadual de Recursos Hídricos (Lei 9.433/1997) e tem sido usada com o objetivo de
assegurar o controle quantitativo e qualitativo dos usos da água e o efetivo exercício
dos direitos de acesso a ela.
A escolha do manancial é uma das decisões mais importantes na implantação de um
sistema de abastecimento de água, seja ele de caráter individual ou coletivo, e devem
ser levado em consideração dois aspectos importantes: a quantidade e a qualidade da
água.
Incluem-se entre os mananciais de superfície, os rios, córregos, lagos e reservatórios
artificialmente formados. Nos mananciais superficiais a captação pode ser a fio
d'água (diretamente nos rios sem barramento), ou com barramento quando o curso
d'água não apresenta vazões mínimas suficientes para suprir a demanda de água da
comunidade a ser atendida pelo sistema de abastecimento, constroem-se
reservatórios acumulação (barragens, açudes, etc.).
Geralmente as águas superficiais necessitam de tratamento, com no mínimo filtração,
antes de ser distribuída.
21
Os corpos de água superficiais são classificados pela Resolução do Conselho
Nacional do Meio Ambiente – CONAMA nº 357/05, em doces, salinas e salobras; e
enquadrados de acordo com a meta ou objetivo de qualidade da água (classe) a ser,
obrigatoriamente, alcançado ou mantido em um segmento de corpo hídrico, de
acordo com os usos preponderantes pretendidos, ao longo do tempo. Essa resolução
estabelece também que mananciais são destinados ao abastecimento humano e o
tratamento mínimo a ser empregado.
RESOLUÇÃO Nº 357, de 17 de março de 2005, dispõe sobre a classificação dos
corpos de água e diretrizes ambientais para o seu enquadramento, bem como
estabelece as condições e padrões de lançamento de efluentes, e dá outras
providências. Consulte esta resolução na biblioteca da disciplina!
A captação é composta de equipamentos e instalações para retirar a água do
manancial e lançá-la no sistema de abastecimento. Quando a água superficial é
captada em mananciais arenosos, deve-se ter uma caixa de tomada de água, com a
função de decantar a areia, protegendo a tubulação, as bombas, etc., contra a
obstrução e desgaste excessivo.
A água subterrânea também pode ser utilizada para o abastecimento; por meio de
poços freáticos ou poços tubulares profundos e, via de regra, o tratamento requerido
para essas águas é apenas desinfecção.
Os poços tubulares profundos captam água do aquífero denominado artesiano ou
confinado, localizado abaixo do lençol freático, entre duas camadas impermeáveis e
sujeitas a uma pressão maior que a atmosférica. Nesses poços o nível da água, em seu
interior, subirá acima da camada aquífera. No caso da água jorrar acima da
superfície do solo, sem necessidade de meios de elevação mecânica, o poço é dito
jorrante ou surgente. Caso a água se eleve dentro do poço sem, contudo, ultrapassar a
superfície do solo, o poço é dito semisurgente. A quantidade de água que um poço
tubular profundo pode fornecer depende das características geológicas do local, que
influenciam na capacidade de armazenamento e circulação da água no aquífero. Por
isso, a produção de água só pode ser estimada a partir de estudos hidrogeológicos ou
pela observação de registros operacionais de poços existentes na região (BRASIL,
2004).
Uma cidade pode ter seu abastecimento misto, ou seja, feito a partir de águas
superficiais e subterrâneas. A cidade de Maceió, por exemplo, utiliza águas
22
subterrâneas e superficiais no seu sistema produtor. Cada uma corresponde por cerca
de 50% da vazão produzida, tendo como mananciais superficiais o riacho Catolé
(Figura 2.3), o riacho Aviação e o rio Pratagy e como mananciais subterrâneos
baterias de poços profundos (CASAL, 2008).
Figura 2.4
Represa no riacho Catolé, um dos 4 mananciais da cidade de Maceió.
LIGANDO AS IDEIAS
Você conhece o manancial de abastecimento de sua cidade?
Faça um breve levantamento e verifique qual o sistema de captação utilizado.
Anote essas informações e suas considerações no "Caderno de Estudos e
Práticas".
2.2.1
AS INSTALAÇÕES ELEVATÓRIAS DE ÁGUA
As instalações elevatórias de água são unidades dotadas de equipamentos motorbomba que têm a finalidade de recalcar a água (bruta ou tratada) de um ponto mais
baixo a outro mais alto, tais como: do ponto de captação à estação de tratamento de
água - ETA (elevatória de água bruta); da ETA à reservatórios de distribuição
(elevatórias de água tratada), etc.
23
Existem também equipamentos de bombeamento instalados em linha, ou seja,
diretamente em adutoras ou redes de distribuição, com a finalidade de aumentar a
pressão nas mesmas e bombear a água para locais mais altos, esse tipo de
equipamento são chamados de boosters.
2.2.2
A ADUÇÃO DA ÁGUA
As adutoras são canalizações de importância vital para o abastecimento de cidades,
podem funcionar por gravidade ou por recalque, quando a adução é realizada
utilizando um sistema elevatório. Em sistemas públicos de abastecimento de água, o
meio mais usado são as bombas hidráulicas do tipo centrífugas.
Da captação ao tratamento, a água é conduzida por adutoras de água bruta,
geralmente sem derivações ou ainda do tratamento à rede de distribuição (adutoras
de água tratada), passando por um reservatório quando se deseja atender a variações
do consumo, manter a pressão mínima ou constante na rede e atender demandas de
emergência.
Figura 2.5
24
Tanques de Amortecimento Unilateral (TAU) e adutora. Município
Cariri/PB, 2006.
Fonte: Eraldo Peres / Banco de Imagens ANA.
Existem na literatura vários métodos desenvolvidos para se calcular o diâmetro
economicamente ideal para condutos. Uma das primeiras fórmulas da hidráulica
para o dimensionamento econômico de tubulações de recalque, aplicada a sistemas
de funcionamento contínuo, durante 24 horas diária, que ainda é usada, é a de
Bresse:
D = C Q1/2
Em que:
-
Q é a vazão, dada em m3/s
-
D o diâmetro em m e
-
C é um coeficiente prático de Bresse que depende de inúmeros fatores
Pode-se determinar o coeficiente k a partir de uma velocidade, que seria a mais
recomendada em termos de economia e segurança do sistema.
Esse coeficiente tem sido objeto de estudo e no Brasil varia de 0,75 a 1,6. Na
realidade escolher o valor de k equivale a fixar a velocidade e cabe ao projetista
escolher o valor mais conveniente, como apresentado na Tabela 2.1.
Tipo de Tubo
Velocidade (m/s)
Coef. de Bresse (k)
Tubulação de sucção em bombas.
0,5 a 1,0
1,1 a 1,6
Tubo de descarga em bombas.
1,5 a 2,0
0,7 a 1,0
Tubulação principal
1,0 a 2,0
0,7 a 1,1
Tubulação lateral
0,5 a 0,7
1,3 a 1,6
Tubos de grandes diâmetros
1,5 a 3,0
0,7 a 1,0
Redes de distribuição para água
Tabela 2.2
Velocidades recomendadas e correspondentes valores de k.
O critério de dimensionamento desenvolvido por Bresse tem um grau de incerteza
elevado, já que o coeficiente "k" é função de diversos fatores e tem que ser arbitrado
conforme a experiência do projetista, o que torna este método vulnerável.
25
LIGANDO AS IDEIAS
Como é realizado o transporte da água no sistema de abastecimento de sua
cidade?
Faça um breve levantamento e verifique como é transportada a água bruta e a
água tratada.
Práticas".
2.3
O TRATAMENTO DE ÁGUA
A água destinada ao consumo humano deve preencher condições mínimas para que
possa ser considerada potável, ou seja: ausência de substâncias e microrganismos
prejudiciais à saúde ou que propiciem o desenvolvimento de tais substâncias,
ausência de sólidos em suspensão, de cheiro, presença de aditivos auxiliares à saúde,
e outros mais.
Figura 2.6
26
Estação de tratamento - Machado Mineiro. Município de Águas
Vermelhas/MG, 2006.
Atualmente qualquer água bruta pode ser tratada e pode se tornar potável, embora
algumas vezes este tratamento apresente custos elevados.
Existem três requisitos básicos a serem levados em conta para que um sistema de
tratamento de água seja considerado apropriado: qualidade da água bruta,
tecnologia de tratamento e capacidade de sustentação.
O tratamento da água nunca deve ser dispensado, mesmo que a qualidade bruta seja
satisfatória, só se pode garantir que ela permanecerá assim se passar pelo tratamento
adequado, e a legislação determina a adição de cloro para prevenir o
desenvolvimento e microrganismos e flúor para prevenir a cárie dentária.
Em muitas localidades brasileiras tem sido comum a distribuição de água que não
atende ao padrão de potabilidade vigente no País.
Além de problemas operacionais, a escolha inadequada da tecnologia adotada no
projeto da Estação de Tratamento de Água (ETA) acarreta sérios prejuízos à
qualidade da água produzida.
A eficiência do tratamento dado à água depende de adequação entre a qualidade da
água e a tecnologia empregada.
A eficiência do tratamento dado à água depende de adequação entre a qualidade da
água e a tecnologia empregada.
Kuroda et al (2002) citam que as características da água bruta definem a tecnologia
mais adequada para seu tratamento, podendo ser filtração, filtração direta
ascendente, dupla filtração ou ciclo completo (que possuem coagulação, floculação,
decantação e filtração), como ilustrado na Figura 2.6.
27
Figura 2.7
Esquema de estação de tratamento da água do tipo ciclo completo.
Em função da qualidade da água bruta, pode ou não ser necessário o uso de algum
pré-tratamento. Muitas vezes, as águas brutas contêm componentes químicos que
exigem tratamento específico, conduzindo à formação de precipitados e posterior
remoção por sedimentação ou filtração, ou à adsorção em hidróxidos e óxidos ou
carvão ativado.
Para remover metais presentes na água, principalmente o ferro e o manganês
solúveis, deve-se promover a oxidação. Para isso, injeta-se cloro (pré-cloração) ou
produto similar, que tornam os metais insolúveis na água, permitindo, assim, a sua
remoção nas outras etapas de tratamento.
A remoção das partículas presentes na água se inicia no tanque de mistura rápida
com aplicação de coagulante (geralmente sulfato de alumínio ou cloreto férrico).
Estes coagulantes têm o poder de aglomerar as partículas, formando flocos. Para
otimizar o processo adiciona-se um alcalinizante (cal ou similar), que mantém o pH
da água no nível adequado à coagulação.
A coagulação é o processo de reação química do coagulante na água, também
definido como a condução simultânea de partículas coloidais por forças químicas
28
(compressão da camada difusa, adsorção ou neutralização de cargas, varredura,
adsorção e formação de pontes) originadas do processo de reação química.
A coagulação é um processo muito rápido, ocorre dentro de segundos (10 a 30s) a
partir da adição do coagulante na água, no tanque de mistura rápida.
A floculação é a aglomeração e compactação das partículas de coagulante e de
matéria em suspensão na água, transformando essas partículas em agregados maiores
ou flocos. Para tanto se faz necessário uma mistura relativamente lenta, pois com o
aumento do tamanho dos agregados as forças de cisalhamento podem causar
rupturas nos flocos. A turbulência provocada pela agitação promoverá choques entre
as partículas coaguladas e as impurezas da água formando flocos que aumentam de
tamanho e densidade, tornando-os mais fáceis de sedimentarem, contribuindo para
que se tenha boa decantação e indiretamente uma melhor filtração, produzindo água
mais clarificada.
A floculação, ao contrário da coagulação, pode tornar-se mais eficiente com o
aumento do tempo de agitação.
Normalmente o tempo da floculação é superior a 30 minutos, e em alguns tipos de
água pode chegar a 60 minutos ou mais, com gradiente de velocidade variando de 7 a
70 s-1. Normalmente as unidades de floculação são do tipo hidráulica quando se usa
floculadores de chicanas com escoamento horizontal ou vertical, ou mecanizadas
quando se utiliza floculadores com paletas giratórias.
Na decantação, os flocos formados anteriormente separam-se da água,
sedimentando-se, no fundo dos tanques. Os decantadores podem ser convencionais
ou de alta taxa, quando se introduz planos intermediários nos decantadores
convencionais, paralelas ao escoamento e ao fundo.
A teoria da sedimentação baseia-se no fato de que qualquer partícula não elicoidal,
suspensa em um meio líquido em repouso e de menor massa específica, será
acelerada pela ação da gravidade até que as forças de resistência viscosa e de
deformação do líquido sejam iguais a resultante do peso efetivo da partícula. A partir
daí sua velocidade descendente será constante, a qual é conhecida como velocidade
de sedimentação.
29
O decantador ideal pode ser dividido em quatro partes distintas:
• Zona de entrada: destinada a distribuir uniformemente a água na seção do tanque.
• Zona de sedimentação: onde a hidráulica do escoamento permite o depósito dos
flocos.
• Zona de lodo: destinada a armazenar temporariamente as partículas removidas.
• Zona de saída: destinada a coletar uniformemente a água decantada.
A filtração consiste na remoção de partículas suspensas e coloidais e de
microrganismos presentes na água que escoa pelo meio poroso. Em geral, a filtração
é o processo final de remoção de impurezas realizado em uma estação de tratamento
de água e, portanto, a principal responsável pela produção de água com qualidade
condizente com o padrão de potabilidade. Por isso, a água precisa passar por filtros
constituídos por camadas de areia ou areia e antracito suportadas por cascalho de
diversos tamanhos que retêm as impurezas remanescentes.
Depois de filtrada, a água passa por um processo de desinfecção, que ocorre num
tanque chamado câmara de contato onde é aplicado cloro para eliminação dos
microrganismos patogênicos, em dosagem que garanta um residual de cloro para
combater possíveis contaminações na rede de distribuição.
Na câmara de contato é ainda aplicado flúor (geralmente ácido fluossilícico) para
atender à Portaria do Ministério da Saúde, com a finalidade de reduzir a incidência
da cárie dentária, especialmente no período de formação dos dentes, que vai da
gestação até a idade de 15 anos.
A aplicação desses produtos químicos baixa o pH da água, para corrigir é aplicado
um alcalinizante (geralmente suspensão de cal), que também protege as canalizações
das redes de distribuição e das casas contra corrosão.
2.3.1
A RESERVAÇÃO PARA DISTRIBUIÇÃO DA ÁGUA
Nos sistemas de abastecimento os reservatórios de distribuição têm duas funções:
• manter a regularidade do abastecimento, quando é necessário paralisar a produção
para manutenção em qualquer uma das unidades do sistema;
30
• atender às demandas extraordinárias, como as que ocorrem nos períodos de calor
intenso ou quando, durante o dia, usa-se muita água ao mesmo tempo (horário de
pico).
De acordo com sua localização em referência à rede de distribuição, os reservatórios
de distribuição podem ser de montante, localizado entre a captação e a rede de
distribuição; ou de jusante, localizado após a rede de distribuição. Ainda há aqueles
chamados de reservatórios para quebra de pressão em terreno com grandes
declividades.
Figura 2.8
Tanques de Amortecimento Unilateral (TAU) e adutora. Município
Cariri/PB, 2006.
31
Quanto à sua posição em relação ao solo, os reservatórios de distribuição podem ser
classificados como enterrados, semienterrados, apoiados ou elevados. De acordo
ainda com o material de que é construído, os mesmos podem ser de concreto armado,
alvenaria, aço ou de madeira.
2.4
DISTRIBUIÇÃO
Para chegar aos consumidores, a água passa por vários canos enterrados sob a
pavimentação das ruas da cidade. Essas canalizações são chamadas redes de
distribuição. Para que uma rede de distribuição possa funcionar perfeitamente, é
necessário haver pressão satisfatória em todos os seus pontos.
Para manter a pressão na rede de distribuição, muitas vezes é preciso construir
estações elevatórias de água, ou instalar boosters para elevar a água para pontos mais
altos. E nos trechos de redes com pressão em excesso, são instaladas válvulas
redutoras de pressão.
LIGANDO AS IDEIAS
Você conhece a estação de tratamento de água de sua cidade? E o sistema de
distrubuição da água?
Faça uma visita à ETA de sua cidade e descreva brevemente os processos que
são realizados para tratamento e distribuição da água.
Práticas".
2.4.1
AS LIGAÇÕES DOMICILIARES
A ligação domiciliar é uma instalação que une a rede de distribuição à rede interna
de cada residência, loja ou indústria, fazendo a água chegar às torneiras. Para
controlar, medir e registrar a quantidade de água consumida em cada imóvel instalase um hidrômetro junto à ligação.
32
Existe a tarifa mínima que dá direito a um consumo residencial de 6.000 L/mês a
10.000 L/mês, dependendo da Companhia de Saneamento que opere o sistema.
Algumas Companhias implantam também a tarifa social, que reduz o valor da tarifa
mínima para população de muito baixa renda. No entanto, se o consumo ultrapassar
esse limite, a conta de água é calculada sobre a quantidade de litros que foi
consumida e registrada pelo hidrômetro.
2.5
SOLUÇÕES ALTERNATIVAS DE
ABASTECIMENTO DE ÁGUA
Em áreas rurais com população dispersa, ou até mesmo em áreas urbanas com
deficiência de abastecimento de água podem-se utilizar soluções alternativas de
abastecimento de água.
As soluções alternativas consistem em uma modalidade de abastecimento coletivo
ou individual de água, distinta do sistema público de abastecimento, que pode
utilizar água de chuva, poço rasos (cacimbas), distribuição por veículo transportador,
barragens subterrâneas, dessalinização de águas salinas e o reúso de água.
A solução coletiva aplica-se, em áreas urbanas e áreas rurais com população mais
concentrada. A solução individual aplica-se, normalmente, em áreas rurais de
população dispersa.
São tipos de soluções alternativas de abastecimento de água:
-
Abastecimento por água de chuva - alternativa que pode ser utilizada como
manancial abastecedor, considerada uma alternativa de baixo custo, cujo
volume captado pode ser armazenado em cacimbas ou cisternas, pequenos
barramentos ou barreiros (FETAG,2004):
-
Cisternas - são pequenos reservatórios individuais. A cisterna tem sua
aplicação em áreas de grande pluviosidade ou, em casos extremos, em áreas
de seca onde se procura acumular a água da época chuvosa para a época de
estiagem com o propósito de garantir, pelo menos, a água para beber.
33
Figura 2.9
-
34
Cisternas de placa e sistema de coleta de água do telhado.
Fonte: Cirilo, 2008.
-
Pequenos barramentos - pequenas barragens feitas em córregos, visando
acumular a água da chuva para o consumo humano e animal. É
importante escolher locais que reduzam a extensão do barramento, para
reduzir os custos e a superfície de evaporação. O sangradouro deve ser bem
dimensionado para evitar o rompimento quando da ocorrência de chuvas
de grande intensidade. Um outro fator que pode determinar o rompimento
é a grande quantidade de areia no material de aterro. O volume de água
acumulada deve durar por dois anos, tendo caráter duradouro.
-
Barreiros - escavações em áreas mais baixas para captação da água de
chuva. Recomenda-se a construção de barreiros mais profundos e menores
para reduzir a evaporação e, ao redor deles, o plantio de árvores para
servirem de quebra-vento. Devem ser construídos em áreas que permitam
o uso comunitário.
Abastecimento por poço amazonas ou cacimba - prática comum no
Nordeste se constitui em escavações em leitos de rios ou vales para
aproveitamento da água do lençol freático. Para retirada de água de poços
amazonas de pouca profundidade é recomendada a bomba rosário, de baixo
custo, fácil construção, manutenção e manuseio, sendo adequada para locais
que não dispõem de energia elétrica (FETAG, 2004).
- Abastecimento por distribuição com veículo transportador - solução adotada
em situações emergenciais onde se utiliza carros-pipa, tonéis transportados em
carroças etc., que se abastecem em reservatórios, ou até mesmo no sistema
público de abastecimento de água, e distribui para a população.
-
Figura 2.10
Abastecimento por barragem subterrânea - prática comum nos estados do
Ceará e Pernambuco, porém, pouco conhecida ainda na Bahia. Consiste em
barrar a água que corre dentro do solo, formando um grande reservatório de
água protegido do sol e uma área de plantio que ficará úmida grande parte
do ano. Contribui também para a elevação do lençol freático, aumentando a
vazão dos poços amazonas (FETAG, 2004).
Construção de barragem subterrânea - escavação e colocação de
manta impermeavel.
Fonte: Cirilo, 2008.
- Abastecimento por dessalinização - técnica utilizada a milhares de anos em
locais onde não temos condições de adquirir água doce em abundância. É
considerada a alternativa futura para suprir as necessidades dos seres vivos,
uma vez que 97,2% da água do planeta é salgada ou salobra. Atualmente é
pouco utilizada devido ao alto custo do processo, uma vez que ele demanda
uma grande quantidade de energia e materiais sofisticados.
-
Abastecimento por reúso de água - substituição de uma fonte de água potável
por outra de qualidade inferior para suprir as necessidades demandadas menos
35
restritivas (usos menos nobres), liberando as águas de melhor qualidade para
os usos mais nobres, como o abastecimento doméstico. Pode ser realizado
através do tratamento adequado dos esgotos e sua reutilização para fins
potáveis (reúso indireto) ou não potáveis (irrigação, reserva de incêndio,
controle de poeira, sistemas aquáticos decorativos, etc.). No setor industrial o
reúso de água é uma prática frequente, uma vez que reduz custos de produção.
É frequentemente utilizado em torres de resfriamento, caldeiras, construção
civil, manutenção de instalações industriais e dentro dos processos industriais.
A recarga de aquíferos é outra forma de reúso da água.
36
D E S TAQ U E S D O S T E M A S E S T U DA D O S
1.- Existem basicamente dois tipos de solução para o abastecimento de água: a
solução coletiva e a solução individual.
2.- Um sistema público de abastecimento de água é composto de:
- captação ou tomada de água;
- adução e sub-adução (de água bruta e de água tratada);
- estações elevatórias ou de recalque (de água bruta e de água tratada);
- Estação de Tratamento de Água (ETA);
- reservatório;
- rede de istribuição; e
- ligação domiciliar.
3.- A elaboração do projeto de um sistema público de abastecimento de água
exige o conhecimento da demanda da água na cidade, e o alcance do plano
varia normalmente entre 10 e 30 anos.
4.- Os mananciais utilizados para abastecimento de água podem ser:
superficiais ou subterrâneos. Para sistemas individuais pode-se ainda utilizar
as águas meteóricas.
5.- As instalações elevatórias de água têm a finalidade de recalcar a água
(bruta ou tratada) de um ponto mais baixo a outro mais alto.
6.- As adutoras são canalizações que podem funcionar por gravidade ou por
recalque, quando a adução é realizada utilizando um sistema elevatório.
7.- Existem três requisitos básicos para que um sistema de tratamento de água
seja considerado apropriado: qualidade da água bruta, tecnologia de
tratamento e capacidade de sustentação.
8.- As características da água bruta definem a tecnologia mais adequada para
seu tratamento, podendo ser: filtração, filtração direta ascendente, dupla
filtração ou ciclo completo (coagulação, floculação, decantação e filtração).
9.- Para chegar aos consumidores, a água passa pelas redes de distribuição.
10.- A ligação domiciliar é uma instalação que une a rede de distribuição à rede
interna de cada imóvel.
11.- As soluções alternativas de abastecimento de água são utilizadas em áreas
rurais com população dispersa, ou até mesmo em áreas urbanas com
deficiência de abastecimento.
37
12.- São tipos de soluções alternativas de abastecimento de água:
- água de chuva;
- barragem subterrânea;
- poço amazonas ou cacimba;
- distribuição com veículo transportador;
- dessalinização; e
- reúso de água.
13.- As cisternas, os pequenos barramentos e os barreiros são soluções
alternativas de abastecimento de água por água de chuva.
Sabendo-se que o nível e os custos de tratamento requeridos para tornar a água
potável dependem da qualidade da água bruta, não seria melhor investir na
recuperação e preservação dos mananciais, do que investir apenas em ETAs? Afinal
de contas, água com qualidade deve ser direito de todos os seres vivos e não
apenas do ser humano!
A partir das informações e reflexões que você desenvolveu ao longo desse capítulo
escreva sobre as possíveis ações de recuperação e preservação que poderiam ser
realizadas na área do manancial de captação de sua cidade.
Registre suas ideias no "Caderno de Estudos e Práticas".
38
CADERNO DE ESTUDO
E PRÁTICAS
39
40
SISTEMAS DE SANEAMENTO BÁSICO: ESGOTAMENTO SANITÁRIO
3
SISTEMAS DE
SANEAMENTO BÁSICO:
ESGOTAMENTO
SANITÁRIO
• Apresentar o sistema público de esgotamento sanitário
• Elencar os tipos de esgotos.
• Verificar e detalhar as contribuições de esgotos no espaço
urbano.
• Detalhar os componentes do sistema público de esgotamento
sanitário.
• Apresentar as soluções alternativas para o esgotamento
sanitário.
Conhecer o contexto e os elementos constituintes do
sistema público de esgotamento sanitário para construir
relações com a gestão dos recursos hídricos no espaço
municipal.
41
O sistema público de esgotamento sanitário pode ser definido como
"o conjunto de obras para coletar, transportar, tratar e dar o destino final adequado às
vazões de esgotos domésticos de forma segura dos prédios e edificações, para fins
sanitários, higiênicos e de saúde pública".
Este sistema compreende canalizações coletoras funcionando por gravidade,
unidades de tratamento e de recalque quando imprescindíveis, obras de transporte e
de lançamento final, além de uma série de órgãos acessórios indispensáveis para que
o sistema funcione e seja operado com eficiência.
Os sistemas públicos de esgotamento sanitário utilizam o princípio do separador
absoluto para o transporte dos esgotos coletados até a estação de tratamento de
esgotos. Após o tratamento, os esgotos podem ser lançados ao corpo d'água receptor
ou, eventualmente, aplicados no solo. Em ambos os casos, deve-se levar em conta os
poluentes eventualmente ainda presentes nos esgotos tratados, especialmente
organismos patogênicos e metais pesados.
O esgoto doméstico (água residuária de atividade higiênica e de limpeza) deve ser
conduzido, preferencialmente, à rede pública de esgoto. Não havendo rede pública,
devem ser utilizadas as soluções individuais de tratamento e disposição final de
esgotos que, normalmente, consistem em fossas sépticas (para tratamento primário)
seguida de sumidouros ou valas de infiltração no solo (como destinação final).
Dados do SNIS (Sistema Nacional de Informações sobre Saneamento, 2007) mostram
que a média brasileira de atendimento urbano de rede de esgoto é pequena 42,2%. O
maior índice de cobertura com rede é o da região Sul com 61% e o menor o da região
Norte com 4,5%. O índice médio de tratamento de esgotos é ainda menor 34,5%. O
maior índice de tratamento é o da região Centro-Oeste com 47,7% e o menor o da
região Norte com 5,6%.
A Figura 3.1 ilustra o percentual da população brasileira, por região, dotada de rede
de esgotamento sanitário.
42
Figura 3.1
3.1
Percentual da população brasileira dotada de rede de esgotamento
sanitário.
Fonte: SNIS, 2007.
OS TIPOS DE ESGOTOS
Nos sistemas de esgotamento sanitário há, pelo menos, quatro tipos de águas
residuárias a serem consideradas:
-
Esgotos domésticos: incluem as águas contendo matéria fecal e as águas
servidas, resultantes de banho e de lavagem de utensílios e roupas.
-
Esgotos industriais: compreendem os resíduos líquidos de indústria de
alimentos, matadouros, águas residuárias agressivas, procedentes de indústrias
de metais, águas residuárias procedentes de indústrias de cerâmica, água de
refrigeração, etc.
-
Esgotos pluviais: são as águas procedentes das chuvas.
-
Água de infiltração: são as águas do subsolo que se introduzem na rede
coletora de esgotos.
Os organismos indicadores de contaminação fecal apenas indicam a presença de
fezes humanas ou de outros animais em determinado ambiente. Eles não são,
necessariamente, causadores de enfermidades
43
3.2
AS CONTRIBUIÇÕES DE ESGOTOS
A elaboração do projeto de um sistema público de esgotamento sanitário exige o
conhecimento das vazões de dimensionamento das suas diversas partes constitutivas.
Por sua vez, a determinação dessas vazões implica no conhecimento da demanda da
água na cidade. Pois quando há pouca oferta de água (inexiste rede pública de
abastecimento) o esgoto produzido é praticamente formado por excretas que
normalmente podem ser lançadas em sistemas individuais (fossas secas, estanque ou
de fermentação) sem necessidade de rede pública coletora de esgotos.
Quando existe rede pública de abastecimento, a presença de água em abundância
aumenta a produção de esgoto. Nessas condições, os esgotos produzidos necessitam
de rede pública coletora de esgotos, e destinação adequada onde deve ser levado em
conta: a vazão, tipo de solo, nível do lençol freático, tipo de tratamento (primário,
secundário ou terciário), entre outros elementos.
A contribuição de esgotos é função do consumo per capita de água, e as Normas
Técnicas da ABNT recomendam adotar a contribuição per capita de esgoto como
sendo 80% do consumo de água.
Um estudo das contribuições de esgotos é realizado levando-se em consideração a
vazão média, vazão máxima diária, vazão máxima horária e vazão mínima,
utilizando-se as seguintes equações:
- Vazão média: Qméd. = P.q.C / 86.400 (L/s)
- Vazão máxima diára: Qmáxdia = P.q.C.K1.C / 86.400 (L/s)
- Vazão máxima horária: Qmáxhor = P.q.C.K1.K2.C / 86.400 (L/s)
- Vazão mínima: Qméd. = P.q.C.K3 / 86.400 (L/s)
Em que:
P = população, hab.
q = consumo per capita de água, L/hab.dia
C = coeficiente de retorno (0,8)
K1 = coeficiente de reforço para o dia de maior contribuição (1,2)
K2 = coeficiente de reforço para a hora de maior contribuição (1,5)
K3 = coeficiente para hora de menor contribuição (0,5)
44
O período de atendimento das obras projetadas (alcance do plano) varia normalmente
entre 10 e 30 anos.
O dimensionamento das tubulações, estruturas e equipamentos, implica em estudos
diversos que incluem a verificação da contribuição média de esgotos por pessoa, da
estimativa do número de habitantes a ser beneficiado e as variações de contribuições
que ocorrem por diferentes motivos.
LIGANDO AS IDEIAS
Existe sistema de tratamento de esgotos no seu município. Qual o percentual de
população atendida?
Faça uma breve pesquisa e registre no seu "Caderno de Estudo e Práticas".
3.3
OS TIPOS DE SISTEMA DE ESGOTAMENTO
Há dois tipos de sistemas de esgotamento com características bem distintas, no que
diz respeito ao tipo de esgoto transportado:
- Sistema unitário ou misto: transporta os esgotos domésticos e industriais
juntamente com esgoto de origem pluvial em épocas de chuvas, em uma única
galeria. No dimensionamento desse sistema deve ser previstas as precipitações
máximas com período de recorrência geralmente entre cinco e dez anos. O que
resulta em grande volume de escoamento.
A vantagem desse sistema é permitir a implantação de um único sistema, mas
somente quando o lançamento do esgoto bruto, não causar inconveniente no corpo
receptor.
Como desvantagem, apresenta custo de implantação elevado e problemas de
deposições de material nos coletores, por ocasião da estiagem, além de manutenção
mais cara, exigindo investimentos iniciais mais altos na construção de grandes
galerias.
- Sistema separador absoluto: consiste na implantação de sistemas de escoamento
independente para os esgotos pluviais e sanitários, sendo atualmente o adotado no
Brasil e recomendado pelas normas da ABNT.
45
Esse sistema desobriga a construção de galerias pluviais em maior número de ruas,
permite a utilização de tubos de menor diâmetro, reduzindo custos e prazos na
implantação, permite que efluentes pluviais sejam lançados nos corpos receptores
naturais da área (córrego, rios, lagos, etc.) sem necessidade prévia de tratamento.
Este tipo de sistema reduz as dimensões das estações de tratamento esgotos
facilitando a operação e manutenção destas em função da constância na qualidade
e na quantidade das vazões a serem tratadas.
O sistema separador absoluto é o que se apresenta como ideal no sistema de
saneamento básico. Entretanto, como a maior parte das cidades brasileiras não
implantou redes coletoras de esgoto e Estações de Tratamento de Esgoto (ETEs), o
esgoto sanitário é lançado diretamente nos corpos d'água ou nas galerias de águas
pluviais, tornando-as sistemas unitários.
LIGANDO AS IDEIAS
Qual o sistema utilizado no tratamento de esgotos de seu município?
Complemente o levantamento realizado anteriormente e registre no seu
"Caderno de Estudo e Práticas".
3.4
O SISTEMA PÚBLICO DE ESGOTAMENTO
SANITÁRIO
Segundo BRASIL (2004), o sistema coletor de esgotos é um conjunto de condutos e
acessórios destinados a coletar e transportar os esgotos gerados nas edificações até
chegar às Estações de Tratamento de Esgotos (ETEs).
O escoamento desse sistema se dá por gravidade segundo princípio de canais
abertos, sendo apenas um componente do sistema público de esgotamento sanitário,
o qual é composto de:
46
-
Ramal predial: o sistema de esgotamento sanitário tem início com a ligação
das instalações hidrossanitárias das edificações às redes coletoras de esgotos,
por meio de um trecho de tubulação denominada ramal predial.
-
Coletor de esgoto: recebe os esgotos das casas e outras edificações, através dos
ramais prediais, transportando-os aos coletores tronco.
-
Coletor tronco: tubulação da rede coletora que recebe apenas contribuição de
esgoto de outros coletores.
-
Interceptor: os interceptores são tubulações que correm nos fundos de vale
margeando cursos d'água ou canais. São responsáveis pelo transporte dos
esgotos gerados nas sub-bacias, evitando que sejam lançados nos corpos d'água.
Geralmente possuem diâmetros maiores que o coletor tronco em função de
maior vazão.
-
Emissário: são similares aos interceptores, diferenciando apenas por não
receber contribuição ao longo do percurso.
-
Poços de visita (PVs) e terminais de inspeção e limpeza (TILs): são
câmaras cuja finalidade é permitir a inspeção e limpeza da rede. Os locais mais
indicados para sua instalação são: início da rede; nas mudanças de: (direção,
declividade, diâmetro ou material), nas junções e em trechos longos. Nos
trechos longos a distância entre PVs ou TILs deve ser limitada pelo alcance dos
equipamentos de desobstrução. Os PVs são geralmente construídos em
alvenaria ou concreto armado, e os TILs são fabricados em PVC ou fibra de
vidro. A Figura 3.2 ilustra esses dispositivos.
Figura 3.2
Ilustração de um poço de visita.
47
• Elevatórias de esgotos: como o sistema coletor funciona por gravidade, as tubulações
vão ficando cada vez mais profundas. As elevatórias de esgotos são dispositivos
empregados quando as profundidades das tubulações tornam-se demasiadamente
elevadas, quer devido à baixa declividade do terreno, quer devido à necessidade de se
transpor uma elevação, e torna-se necessário bombear os esgotos para um nível mais
elevado. A partir desse ponto, os esgotos podem voltar a fluir por gravidade.
• Estações de Tratamento de Esgotos (ETEs): é a unidade destinada a remover a
matéria orgânica e patogênicos dos esgotos coletados antes de serem lançados nos
corpos de água receptores, para que não causem danos aos mesmos.
Figura 3.3
Estação de Tratamento de Esgoto - ETE, Jaguariuna/SP, 2007.
Fonte: Tomás May / Banco de Imagens ANA
• Emissário final: tubulação destinada a conduzir os esgotos tratados ao corpo
receptor.
A Figura 3.4 ilustra um sistema coletor de esgotos e seus componentes.
48
Figura 3.4
Ilustração de um sistema coletor de esgotos.
Fonte: BRASIL, 2004.
LIGANDO AS IDEIAS
Quais dos componentes elencados neste tópico você identifica no sistema de
esgotamento sanitário de seu município?
Faça um levantamento e caracterize cada um dos componentes identificados
em seu "Caderno de Estudo e Práticas" .
49
3.4.1
O TRATAMENTO DE ESGOTO
Os esgotos gerados antes de serem descartados devem preencher condições mínimas
para que não causem danos aos corpos receptores. O nível de tratamento requerido
depende da destinação final da água residuária, que pode ser classificado como:
- Tratamento preliminar: o objetivo do tratamento preliminar é a retenção de
materiais sólidos grosseiros, gorduras e areia presente nos esgotos. Grande parte
dos sólidos é retida por via física em anteparos tais como grades, desarenadores ou
as caixas de areia. As gorduras são retidas em caixas de gorduras. A remoção desses
materiais tem como finalidade:
• proteger as bombas, tubulações e peças especiais (raspadores de lodo,
aeradores, meio filtrante, dispositivos de entrada e saída);
• facilitar o tratamento biológico;
• remover parcialmente a carga poluidora contribuindo para o melhor
desempenho das unidades subsequentes; e
• proteger os corpos de água receptores.
- Tratamento primário: este tratamento tem como objetivo a remoção de sólidos
que não foram retidos no tratamento preliminar, remoção da maior fração da DBO
e tratamento de lodos. Estes dispositivos estão, geralmente, presentes nas estações
de médio a grande porte, contudo em pequenas unidades estes são substituídos
diretamente pelas unidades de decanto-digestão. As unidades mais empregadas na
promoção do tratamento primário são:
• os tanques sépticos (ou fossa séptica);
• os tanques Imhoff (tanque de três câmaras);
• o reator anaeróbio de fluxo ascendente em manto de lodo; e
• as lagoas anaeróbias.
- Tratamento secundário: como principal objetivo das alternativas tecnológicas
empregadas como tratamento secundário, destaca-se a remoção da DBO
(Demanda Bioquímica de Oxigênio) dos esgotos submetidos ao tratamento.
Dependendo da configuração e tipo do "reator" empregado, têm-se diferenças
significativas nos volumes e no tempo necessário para a realização do tratamento.
Contudo, por se tratarem de processos biológicos, o efluente final das inúmeras
alternativas viáveis apresenta características físico-químicas semelhantes. Dentre os
processos mais empregados no Brasil, destacam-se:
• os sistemas do tipo lodos ativados;
50
• as lagoas de estabilização (facultativas),
• as lagoas aeradas e filtros biológicos (filtros de areia, valas de filtração, filtros
aerados submersos e os filtros plantados com macrófitas).
- Tratamento terciário: tem por finalidade a melhoria da qualidade do efluente
produzido no tratamento secundário. Esta melhoria está focada na remoção de
patógenos - desinfecção e, em alguns casos, na remoção de nutrientes (nitrogênio e
fósforo). Métodos químicos são empregados, tais como a desinfecção por derivados
de cloro, porém, no Brasil processos biológicos, notadamente as lagoas de
maturação são também amplamente empregadas. Mais recentemente está sendo
utilizada a radiação ultravioleta para promover a desinfecção de microrganismos
patogênicos. Unidades de tratamento que empregam o potencial de filtração,
também, são empregadas com a finalidade de promover um "polimento" do
efluente tratado em nível secundário. Combinações como lagoas de estabilização e
filtros de areia ou de pedra e sistemas tipo wetlands, são alternativas que vêm sendo
estudadas. A Tabela 3.1 ilustra os níveis de tratamento e as alternativas tecnológicas
empregadas.
Tabela 3.1
Níveis de tratamento, objetivos e
empregadas.
Fonte: SEZERINO, P. H.; BENTO, 2005.
alternativas
tecnológicas
51
As Estações de Tratamento de Esgotos (ETEs), chamadas de convencionais,
geralmente, possuem tratamento preliminar dotado de grades, caixas de areia e
medidores de vazão, como tratamento primário um tanque de sedimentação
primário, como tratamento secundário (tratamento biológico) a tecnologia de lodos
ativados, e como tratamento terciário a remoção de nutrientes e desinfecção,
geralmente, por adição de cloro.
Todo o processo de tratamento biológico de esgotos, conforme destacado, gera uma
produção de biomassa - lodo. Esta produção pode ser expressa em função do
substrato utilizado, sendo que quanto mais substrato for utilizado, maior a taxa de
crescimento bacteriano.
Na respiração aeróbia a produção de biomassa é significativamente maior do que na
fermentação anaeróbia.
O lodo, após descartado do sistema de tratamento de esgotos, pode ser tratado de
diversas maneiras objetivando essencialmente três mecanismos:
- desidratação: para a retirada de água e a redução do volume a ser disposto;
- estabilização: para a mineralização da matéria orgânica (geralmente em reatores
anaeróbios tipo UASB) e redução de patógenos;
- higienização: necessária à remoção ou inviabilização de agentes patogênicos para
o uso agrícola.
A Figura 3.5 ilustra as etapas de um tratamento completo de águas residuárias.
Figura 3.5
52
Esquema de tratamento completo de águas residuárias.
Por serem sistemas compactos, o lodo ativado vem sendo empregado em regiões com
alta densidade demográfica, no entanto, o requerimento energético, tal como para a
introdução de ar (oxigênio), reciclo de lodo, decantação do material em suspensão
entre outros, tornam esta alternativa onerosa.
A Figura 3.6 ilustra uma unidade de lodos ativados.
Figura 3.6
Esquema de uma unidade de lodos ativados.
Atualmente, pensa-se na adoção de sistemas simplificados que não requeiram mãode-obra especializada, tais como lagoas de estabilização, lagoas aeradas (Figura 3.7),
filtros biológicos, etc.
Os sistemas simplificados, apesar de não requererem o mesmo grau de complexidade
operacional das ETEs convencionais, apresentam, quando projetados, construídos e
operados sob a óptica da engenharia sanitária, o mesmo grau de eficiência.
As alternativas simplificados possuem, também, etapas de tratamento preliminar,
primário, secundário e terciário.
53
Figura 3.7
Lagoas aeradas do residencial Benedito Bentes, Maceió/AL.
LIGANDO AS IDEIAS
O tratamento realizado na ETE de seu município contempla a desinfecção?
Avance na descrição do sistema público de esgotamento sanitário e complemente
seus registros no "Caderno de Estudo e Práticas".
3.4.2
A DESTINAÇÃO FINAL DOS EFLUENTES
Depois de tratado, geralmente os efluentes são lançados em corpos de água
receptores, que podem ser de águas doces, salinas ou salobras. Os efluentes, ao
atingirem os corpos d'água, sofrem ação de diversos mecanismos:
- mecanismos físicos: diluição;
- ação hidrodinâmica: advecção e difusão;
- mecanismo bioquímico: autodepuração;
- mecanismos químicos: reações químicas;
- mecanismos biológicos: ecossistema.
54
A Lei 9.433, de 8/1/1997, define, em seu Art. 12, inciso III, o lançamento em corpo de
água de esgotos e demais resíduos líquidos ou gasosos, tratados ou não, com o fim de
sua diluição, transporte ou disposição final, como um uso da água sujeito a outorga.
A Resolução CNRH No. 16, de 8/5/2001, define que a outorga de lançamento de
efluentes em rios de domínio da União será dada com base na vazão (ou volume) do
corpo receptor a ser alocada para sua diluição, transporte ou disposição final.
A concessão da outorga para lançamento de efluentes é, na verdade, a definição e a
garantia da vazão do corpo d’água receptor que deverá ser alocada especificamente
para a função de diluição, transporte ou assimilação dos poluentes ali lançados, sem
que sejam violadas as metas estabelecidas pela respectiva classe de enquadramento,
dispostas pela CONAMA 357/2005. A outorga de lançamento de efluentes destina tal
vazão para esse uso específico, mantendo as condições de qualidade do corpo
receptor e promovendo a gestão integrada de quantidade e qualidade dos recursos
hídricos.
A vazão a ser outorgada para a diluição e assimilação dos efluentes lançados num
corpo hídrico é função da concentração limite que se deseja manter no ponto de
lançamento, que por sua vez depende do enquadramento do corpo d’água.
Recomenda-se que o cálculo da vazão a ser outorgada para o lançamento de efluentes
seja feita por balanço de massa, como mostrado na Figura 3.8.
Figura 3.8
Balanço de massa de um lançamento de poluentes
O balanço de massa de um lançamento qualquer é dado pela seguinte equação:
Cfinal = Qr x Cr + Qe x Ce
Qr + Qe
55
Em que:
Qr = vazão do rio a montante do lançamento, (L/s);
Cr = concentração do poluente no rio a ser outorgado, (mg/L);
Qe = vazão do lançamento, (L/s);
Ce = concentração do poluente de lançamento, (mg/L);
Cfinal = concentração da mistura após o lançamento, (mg/L);
A concentração da mistura após o lançamento (Cfinal) não deve exceder a
concentração limite do poluente estabelecido pela CONAMA357/05 para a classe que
o corpo d'água está enquadrado. Se isto acontece, deve melhorara o nível do
tratamento para que o efluente tratado seja lançado no corpo de água receptor sem
comprometer seu enquadramento.
O sistema de disposição oceânica de esgotos é aquele destinado a promover o
tratamento dos efluentes utilizando a capacidade de autodepuração das águas
marinhas para promoção da redução de contaminantes a níveis admissíveis. Como o
oceano é o corpo de água de maior volume, e o mecanismo de diluição é
infinitamente maior que em qualquer outro corpo d’água, a disposição oceânica é a
que requer menor grau de tratamento dos efluentes a serem descartados, geralmente
apenas tratamento preliminar.
Essa redução de contaminantes deve acontecer antes que o campo de mistura esgoto/
água marinha possa, nas condições mais adversas de deslocamento, atingir áreas de
usos benéficos, especialmente aquelas destinadas a banho e esportes aquáticos ou à
atividade de aquicultura.
Os sistemas de disposição oceânica de esgotos devem ser dotados de ETEs, emissário
terrestre, emissário submarino e tubulação difusora.
A Figura 3.9 ilustra o emissário submarino de Maceió.
56
Figura 3.9
Fotografia do emissário submarino de Maceió/AL.
Mas existem também, diferentes métodos que utilizam o solo como tratamento e/ou
disposição final de esgotos. Dentre eles, podem ser citados: infiltração rápida,
irrigação, escoamento superficial e infiltração subsuperficial.
- Infiltração rápida ou bacia de infiltração: o solo e os microrganismos formam
um "filtro vivo", onde ocorre a retenção e a transformação dos sólidos orgânicos. A
vegetação, quando existente, retira do solo os nutrientes transformados, evitando a
sua concentração excessiva e acumulativa ao longo do tempo. A água que não é
incorporada ao solo e às plantas, perde-se pela evapotranspiração ou infiltra-se,
percolando em direção aos lençóis de água subterrâneos.
- Escoamento superficial: a vegetação, associada com a camada de cobertura do
solo, também atua como um filtro vivo, retirando os nutrientes e dando condições
para a retenção e transformação da matéria orgânica presente nos esgotos. A
principal característica, que diferencia este método dos outros, é o fato do efluente
escoar em uma rampa horizontal. A água excedente é coletada a jusante, para um
adequado destino.
- Irrigação com águas residuárias: são utilizadas diferentes técnicas, por exemplo:
a inundação por canais ou sulcos, o gotejamento, a subsuperficial e, com muito
critério, a aspersão. Este método é o que requer a maior área superficial, mas traz o
maior aproveitamento produtivo. As técnicas de irrigação por inundação, por
canais ou sulcos, são as de mais simples operação e menos exigentes no que se
refere ao tratamento prévio.
57
Figura 3.10
Sistema de irrigação por aspersão como disposição final de águas
residuárias. Estação de Tratamento de Esgoto - ETE, Jaguariuna/SP,
2007.
Fonte: Tomás May/Banco de Imagens ANA
Existem também as técnicas de infiltração subsuperficial, que não são destinadas à
irrigação. Para este caso, têm-se, como exemplo, os sumidouros e as valas de
infiltração, utilizados para pequenas vazões ou como tratamento prévio.
58
3.5
AS SOLUÇÕES ALTERNATIVAS DE
ESGOTAMENTO SANITÁRIO
Em áreas rurais com população dispersa, ou até mesmo em áreas urbanas que não
possuem redes de esgotos, podem-se utilizar soluções alternativas de esgotamento
sanitário.
As soluções alternativas consistem em uma modalidade de esgotamento distinta do
sistema público de esgotamento sanitário. São sistemas com custos reduzidos, ideais
para residências e pequenos povoados, tanto urbanos como rurais.
O tanque séptico (ou fossa séptica) é uma solução alternativa de tratamento
primário de esgoto doméstico, que detém os despejos por um período que permita a
decantação dos sólidos e a retenção do material graxo, transformando-os em
compostos mais estáveis. Consistem em tanques simples ou divididos em
compartimentos horizontais (câmaras em série) ou verticais (câmaras sobrepostas),
utilizados com o objetivo de reter por decantação os sólidos contidos nos esgotos,
propiciar a decomposição dos sólidos orgânicos decantados no seu próprio interior e
acumular temporariamente os resíduos com volume reduzido em períodos de meses
ou anos.
Em suas várias configurações, os tanques sépticos reúnem principalmente os
objetivos dos decantadores e digestores em uma mesma unidade, na qual se realizam
simultaneamente várias funções: decantação, sedimentação e floculação dos sólidos
dos esgotos e desagregação e digestão dos sólidos sedimentados (lodo) e do material
flutuante (escuma). No entanto seu efluente tem odor característico devido ao gás
sulfídrico e outros gases, aspecto escuro e contém bactérias em grandes quantidades,
necessitando-se, portanto, de sistemas complementares de tratamento (Sezerino e
Bento, 2005).
Geralmente os tanques sépticos são seguidos por valas de infiltração (quando o nível
lençol freático é alto) ou sumidouros, utilizados como disposição final dos efluentes
dos tanques sépticos.
Os filtros de areia e valas de filtração também são soluções alternativas de
tratamento, que têm como princípio de atuação processos físicos de retenção de
materiais em suspensão nos esgotos, bem como em processos biológicos com a
formação de biofilme (microrganismos presentes no esgoto e que se desenvolvem
59
aderidos na areia durante a percolação do esgoto pelo maciço filtrante). O tratamento
que ocorre junto às valas de filtração e filtros de areia baseia-se na aplicação de
efluentes em um leito de areia (normalmente com altura de 70 cm) que durante a
percolação sobre o maciço sofrem reações bioquímicas.
Outra alternativa é o filtro biológico percolador, que consiste de um tanque
preenchido com material de alta permeabilidade (pedras, ripas ou material plástico)
sobre o qual os esgotos são aplicados sob a forma de gotas ou jatos, percolando em
direção aos drenos de fundo. Esta percolação permite o crescimento bacteriano na
superfície da pedra ou do material de enchimento, na forma de uma película fixa, o
biofilme. O esgoto passa sobre o biofilme, promovendo o contato entre os
microrganismos e o material orgânico. Os filtros biológicos são sistemas aeróbios,
pois o ar circula nos espaços vazios entre as pedras, fornecendo o oxigênio para a
respiração dos microrganismos. A ventilação é usualmente natural.
LIGANDO AS IDEIAS
Quais os sistemas alternativos utilizados em seu município para tratamento dos
esgotos em regiões não atendidas pelo sistema público?
Faça uma breve pesquisa e registre mais essa informação sobre o sistema de
esgoto no seu "Caderno de Estudo e Práticas".
60
1.- O sistema público de esgotamento é o conjunto de obras para coletar,
transportar, tratar e dar o destino final adequado às vazões de esgotos
domésticos de forma segura dos prédios e edificações, para fins sanitários,
higiênicos e de saúde pública.
2.- Para sua correta operação, o sistema de esgotamento sanitário deve utilizar
canalizações coletoras funcionando por gravidade, unidades de tratamento
e de recalque, obras de transporte e de lançamento final.
3.- São quatro tipos de águas residuárias:
-
esgotos domésticos;
esgotos industriais;
esgotos pluviais; e
água de infiltração.
4.- Um estudo das contribuições de esgotos é realizado levando-se em
consideração a vazão média, vazão máxima diária, vazão máxima horária e
vazão mínima.
5.- Há dois tipos de sistemas de esgotamento: o Sistema unitário ou misto e o
Sistema separador absoluto.
6.- São componente do sistema público de esgotamento sanitário:
-
ramal predial;
coletor de esgoto;
coletor tronco;
interceptor;
emissário;
poços de Visita (PVs) e Terminais de Inspeção e limpeza (TILs);
elevatórias de esgotos;
estações de tratamento de esgotos (ETEs);
emissário final.
7.- São etapas de tratamento das águas residuárias: o tratamento preliminar; o
tratamento secundário; e o tratamento terciário.
8.- As Estações de Tratamento de Esgotos (ETEs) geralmente possuem
tratamento preliminar dotado de grades, caixas de areia e medidores de
vazão, como tratamento primário um tanque de sedimentação primário,
como tratamento secundário (tratamento biológico) a tecnologia de lodos
ativados, e como tratamento terciário a remoção de nutrientes e
desinfecção, geralmente, por adição de cloro.
61
9.- Os efluentes tratados são lançados em corpos de água receptores, que
podem ser de águas doces, salinas ou salobras. Os efluentes, ao atingirem
os corpos d'água, sofrem ação de diversos mecanismos:
mecanismos físicos; ação hidrodinâmica; mecanismo
mecanismos químicos; e mecanismos biológicos.
bioquímico;
10.- As soluções alternativas de esgotamento sanitário são distintas do sistema
público, com custos reduzidos, ideais para residências e pequenos
povoados, tanto urbanos como rurais.
11.- São soluções alternativas de esgotamento sanitário: os tanques sépticos; as
valas de infiltração; e o filtro biológico percolador.
Durante a realização dos estudos deste capítulo você levantou informações sobre o
sistema de tratamento de esgotos de seu município.
Agora é hora de sistematizar essas informações, fazendo um diagnóstico da
situação atual desse sistema e verificando também as relações que este contexto
tem com a qualidade das águas da bacia hidrográfica em que está situado seu
município.
Prepare um texto sobre esse tema e coletivize com seus colegas no Fórum da
disciplina no Campus Virtual.
Registre suas ideias e as contribuições dos colegas no seu "Caderno de Estudos e
Práticas".
62
CADERNO DE ESTUDO
E PRÁTICAS
63
64
SISTEMAS DE SANEAMENTO BÁSICO: RESÍDUOS SÓLIDOS
4
SISTEMAS DE
SANEAMENTO BÁSICO:
RESÍDUOS SÓLIDOS
• Apresentar e analisar a gestão dos resíduos sólidos urbanos.
• Classificar e caracterizar os resíduos sólidos urbanos.
• Descrever os processos e operações inseridas na gestão dos
resíduos urbanos.
• Ao presentar algumas soluções alternativas para tratamento
e disposição dos resíduos sólidos.
Conhecer os processos e operações envolvidos na Gestão
dos Resíduos Sólidos para buscar atuar na sua integração
com a Gestão dos Recursos Hídricos.
65
A situação do manejo de resíduos sólidos no País é preocupante, pois existem muitas
dificuldades no trato do problema, devido principalmente ao aumento da geração per
capita de resíduos, e ao acelerado crescimento das aglomerações urbanas que vem se
verificando nas cidades. Além disso, o setor exige investimentos vultosos para a
aquisição de equipamentos, treinamento, capacitação, controle e custeio de todo o
sistema.
A gestão dos resíduos sólidos envolve diversas atividades de planejamento,
implantação e execução para garantir uma limpeza urbana com destinação final
adequada do material coletado. Atualmente, os gestores também estão se adequando
no intuito de trabalhar o chamado gerenciamento integrado, ou gestão integrada de
resíduos sólidos, procurando também conscientizar a população a respeito de seu
grau de responsabilidade nos problemas e nas soluções.
O gerenciamento integrado dos resíduos sólidos é o conjunto de ações que envolvem
a geração dos resíduos, seu manejo, coleta, tratamento e disposição, dando a cada
tipo de resíduo seu tratamento e disposição pertinente, baseando-se sempre na
minimização e na "descarga zero" (BIDONE, 1999).
Para Figueiredo, 1998 apud Siervi (2000) a gestão integrada de resíduos sólidos
também avança em uma perspectiva ambiental e participativa, pois ela
visa essencialmente subsidiar o desenvolvimento de ações a serem
implantadas com intuito de minimizar a problemática causada pela
geração e acumulo do lixo...[oferecendo] de forma paralela o
desenvolvimento de uma nova mentalidade ambiental....respaldandose [de acordo aos preceitos da Agenda 21] na efetiva e crescente
participação de todos os segmentos da sociedade.
Nesse momento inicial é importante compreender que a gestão dos resíduos sólidos
urbanos vem avançando com os aprendizados do último século, que foi um século
urbano. No Brasil, nos últimos 40 anos, esses aprendizados passaram por três fases
distintas. A primeira acontece nos anos 70 e 80 e foi uma fase diagnóstica, em que se
buscou atuar pontualmente sobre o processo de aumento dos resíduos no meio
urbano a partir de investimentos em técnicas e tecnologias de tratamento. Não se
questionava o porquê do aumento dos resíduos (o problema), mas sim como tratar a
nova realidade urbana (a solução).
66
A segunda fase, nos anos 90, foi uma fase de proposta e projetos inovadores que
incluíam reflexões sobre investimentos em "tratamento alternativo" para os resíduos
como forma de minimizar seus impactos no ambiente. Vale lembrar que neste
período também emergiram as questões ambientais e a compreensão de seus
relacionamentos com o tipo de desenvolvimento adotado pela sociedade industrial.
Naquele então, os problemas e as soluções começaram a se aproximar e pode-se
compreender que eles estariam relacionados entre si. Porém, o foco ainda estava no
tratamento isolado dos problemas-soluções.
A terceira fase acontece ao final dos anos 90, como uma fase de avaliação diagnóstica
que procurou retirar aprendizados das fases anteriores buscando novos caminhos
para enfrentar de forma mais efetiva a problemática dos resíduos nas cidades. Nesse
momento se começa a pensar em proposta de gestão integrada como um caminho
mais viável para atuar sobre as causas e os efeitos da geração de resíduos no meio
urbano. Assim, entra no rol das soluções não só as técnicas e as tecnologias, mas
também os instrumentos da gestão (SIERVI, 2000).
Na figura 4.1 apresenta-se a síntese desse processo de construção prática do
tratamento dos resíduos sólidos no espaço urbano.
Figura 4.1
Problema-solução dos Resíduos Sólidos Urbanos - Brasil.
Fonte: Siervi, 2008.
67
Neste novo contexto, a limpeza urbana tem relação direta com os resíduos sólidos
domésticos que potencialmente podem atingir a rede de drenagem urbana.
O conceito de limpeza urbana pode ser definido como sendo "Serviços que atuam
periodicamente na limpeza das praças, poda das árvores, e da coleta de lixo
domiciliar, varrição, tratamento e destinação final do lixo".
Segundo o IBAM (2001), há diversos aspectos que devem ser levados em conta para
justificar a manutenção deste tipo de serviço pelo poder público: sanitários, estéticos e
de segurança. A segurança é um aspecto importante, pois ela possibilita evitar o
entupimento do sistema de drenagem de águas pluviais.
Da mesma forma, os resíduos domésticos estão relacionados com os resíduos de
saúde, os resíduos indústriais, os do comércio, e assim por diante. Todos os
produtores de resíduos de uma cidade atuam sobre o mesmo espaço físico. Na tabela
4.1 está apresentada a composição média de contribuição de cada um dos setores que
produzem resíduos nas cidades brasileiras.
Tipo de resíduos sólidos
Percentual de
composição
Resíduos Sólidos Domiciliares (lixo doméstico e comercial)
50 a 60%
Resíduos Sólidos Públicos (varrição, podas, capina, etc)
20 a 30%
Entulhos
20 a 30%
Resíduos de saúde (hospitais, farmácias, consultórios, etc.)
Total de Resíduos Sólidos Urbanos
Tabela 4.1
1%
100%
Composição média dos resíduos sólidos urbano no Brasil.
Fonte: IBAM (2001).
Outra questão importante quando pensamos na gestão integrada é conhecer de
quem é a responsabilidade pelo gerenciamento de cada tipo de resíduos. Na tabela
4.2 estão destacados os tipos de resíduos e os responsáveis por seu gerenciamento.
68
Tipo de resíduos sólidos
Responsável
Resíduos Sólidos Domiciliares (lixo doméstico e comercial)
Prefeitura
Resíduos Sólidos Públicos (varrição, podas, capina, etc)
Prefeitura
Comercial
Prefeitura
Resíduos de saúde (hospitais, farmácias, consultórios, etc.)
Gerador
Resíduos Sólidos Industriais
Gerador
Portos, Aeroportos e Terminais Rodoviários e Ferroviários
Gerador
Agrícola
Gerador
Entulhos
Gerador
Total de Resíduos Sólidos Urbanos
Tabela 4.2
100%
Responsabilidade pelo gerenciamento de cada tipo de resíduo.
Fonte: Philippi e Castilhos, 2005.
Compreende-se que com a composição e responsabilidade compartilhada que a
tabelas nos mostram, que a prática da gestão de resíduos não é uma tarefa simples;
requer aportes técnicos, financeiros, de compromisso social, co-responsabilidade
entre os gestores e os geradores de resíduos e, principalmente, instrumentos legais e
de gestão capazes de promover a integração dos diferentes atores e serviços. O
processo de gestão integrada deve ser articulado entre o poder público e os demais
atores visando garantir a qualidade do ambiente da cidade.
Por exemplo, mesmo que se pense somente nos resíduos domiciliares, o quadro atual
indica que a cobertura média de coleta de resíduos sólidos domiciliares é superior a
97%, e que varia em função do porte populacional dos municípios (Figura 4.2). Essa
seria uma boa notícia, entretanto, dados da Pnad (2006) mostram que cerca de 7,3
milhões de moradias ainda não têm o serviço e que a disposição dos resíduos sólidos
a céu aberto ainda é a solução para cerca de 63% das comunidades brasileiras, e
apenas 5% desse total passam por algum tipo de tratamento (reciclagem,
compostagem ou incineração) (SNIS RS, 2008) .
69
Figura 4.2
Cobertura de coleta de lixo em função da faixa populacional dos
municípios.
Fonte: SNIS RS, 2008.
Este quadro aponta que ainda tem-se um bom caminho a percorrer na qualificação
da gestão dos resíduos sólidos urbanos. Como principais tendências para o futuro da
gestão de resíduos, destacam-se dois pontos:
(1) a integração nos processos de tratamento dos diferentes tipos de resíduos
produzidos, levando a um melhor aproveitamento dos recursos naturais
utilizados; e
(2) a maior participação da sociedade nos processos decisórios, ou seja, levar a
sociedade para conhecer do problema despertando o sentido de coresponsabilidade com a busca de soluções.
Estas tendências podem ser observadas nos processos de AGENDA 21 locais e
também nos Fóruns de Lixo & Cidadania que estão em pleno funcionamento em
muitos municípios brasileiros.
70
LIGANDO AS IDEIAS
Na biblioteca da disciplina estão disponibilizados três documentos que se
complementam dentro da perspectiva da Gestão Integrada dos Resíduos sólidos.
• O artigo Pensando em Gestão Integrada de Resíduos Sólidos junto com os
catadores de lixo da cidade de Santo António de Jesus-BA, de Olivan da Silva
Rabêlo.
• O documento: Gestão Integrada de Resíduos Sólidos na Amazônia: como lidar
com o lixo de maneira adequada, do Ministério do Meio Ambiente.
• Manual de Gerenciamento integrado de resíduos sólidos, do IBAM.
Faça uma revisão destes documentos e construa um texto ligando estas propostas
de Gestão integrada dos Resíduos com a Gestão dos Recursos Hídricos.
Registre suas reflexões e considerações em seu "Caderno de Estudo e Práticas" e
compartilhe com os colegas no Fórum da disciplina no Campus Virtual.
4.1
CLASSIFICAÇÃO DOS RESÍDUOS
Há vários tipos de classificação dos resíduos sólidos que se baseiam em determinadas
características ou propriedades identificadas, entre elas estão quanto a sua origem,
quanto à biodegradabilidade, quanto à periculosidade, etc.
A classificação dos resíduos é relevante para a escolha da estratégia de gerenciamento
mais viável.
A norma NBR 10.004 de 2004 trata da classificação de resíduos sólidos quanto a sua
periculosidade, ou seja, característica apresentada pelo resíduo em função de suas
propriedades físicas, químicas ou infectocontagiosas, que podem representar um
potencial risco à saúde pública e ao meio ambiente, da seguinte forma:
-
Resíduos classe I - Perigosos: aqueles que apresentam periculosidade ou uma
das características seguintes: inflamabilidade, corrosividade, reatividade,
toxicidade ou patogenicidade.
71
Os resíduos provenientes do setor de saúde são resíduos Classe I e devem ser
coletados, tratados e dispostos de forma especial para evitar contaminação.
-
Resíduos classe II - Não perigosos: aqueles que não apresentam as
características apontadas para classe I e são divididos em:
-
resíduos classe II A - Não inertes.
-
resíduos classe II B - Inertes.
Quanto a sua origem, os resíduos sólidos podem ser classificados em:
- Doméstico: restos de alimento, embalagens, varreduras, folhagens, ciscos e outros.
- Comercial: são principalmente papéis, papelão, plásticos, caixas, etc.
- Resíduos de saúde: refeitórios e cozinhas, administração, remédios vencidos,
peças anatômicas, perfuro cortantes, excrementos, patogênicos, outros.
- Especial: folhagens de limpeza de jardins, restos de podas, animais mortos,
material radioativo, resíduos de portos e aeroportos, etc.
- Feira e varrição: papéis, embalagens, restos de capina, frutas e vegetais, areia,
ciscos, folhas, etc.
- Construção civil: gesso, ferro, madeira, concreto, tijolo, cerâmica, plástico,
entulhos, papéis, etc.;
- Industrial: específico de cada indústria.
Quanto a sua biodegradabilidade, os resíduos sólidos podem ser classificados em:
- Facilmente degradável: restos de comida, folhas, animais mortos, excrementos,
capim, cascas de frutas, etc.
- Moderadamente degradáveis: papel, papelão, e outros produtos celulósicos.
- Dificilmente degradáveis: trapos, couros, pano, madeira, borracha, cabelo, pena
de galinha, osso, plástico.
- Não degradáveis: metal ferroso, vidro, pedras, cinzas, terra, areia, cerâmica, etc.
72
Os três tipos de classificação dos resíduos: quanto a sua periculosidade; quanto a sua
origem; e quanto a sua biodegradabilidade.
Do ponto de vista de drenagem urbana, os resíduos sólidos podem ser entendidos
como: material retirado pelo sistema de coleta domiciliar, material retirado pela
limpeza urbana e o total que permanece nas ruas e no sistema de drenagem.
4.2
CARACTERIZAÇÃO DOS RESÍDUOS
SÓLIDOS
Segundo o IBAM (2001), a caracterização dos resíduos sólidos de uma região
compreende um conjunto de informações obtidas através de diferentes ensaios,
buscando levantar os parâmetros apresentados na Tabela 4.3.
Características Físicas
Características
físico-químicas
Geração per capita
Potencial Hidrogeniônico (pH)
Composição gravimétrica
Sólidos fixos e voláteis
Peso específico aparente
Relação Carbono/Nitrogênio
Teor de Umidade
Poder calorífico
Compressividade
Composição química
Tabela 4.3
Características
Biológicas
População microbiana e
agentes patogênicos.
Elementos de caracterização dos resíduos sólidos urbanos.
Fonte: IBAM (2001).
A geração dos resíduos sólidos urbanos é um fenômeno inevitável que ocorre
diariamente em quantidades e composições que dependem de diversos fatores, desde
os culturais até o estado da economia de um país ou região.
73
A composição gravimétrica determina o percentual de cada tipo de resíduo em
relação ao peso total do resíduo analisado.
O poder calorífico indica a capacidade potencial de um material desprender
determinada quantidade de calor quando submetido à queima. Esta característica
físico-química de um resíduo tem influência decisiva na tomada de decisão e no
dimensionamento de processos de incineração.
O teor de umidade indica a quantidade relativa de água contida na massa do
resíduos. Este teor varia conforme a composição do resíduo e a estação do ano em
que se faz a medição. A umidade dos resíduos pode afetar diretamente a
compactação nos aterros sanitários e também tem relação direta com o poder
calorífico dos resíduos. A matéria orgânica tem alto teor de humidade.
MERCEDES (1997), em Belo Horizonte, por exemplo, verificou a interferência da
sazonalidade e do fator regional, observando que, via de regra, quanto maior o
padrão de vida, a diversificação das atividades econômicas e o índice de
verticalização de uma região, maior a geração dos resíduos sólidos. A consideração da
parcela da população denominada flutuante (sazonalidade) também causou impacto
na geração "per capita".
A Tabela 4.4 mostra dados sobre a distribuição regional da população brasileira
associando-a com as quantidades de resíduos sólidos gerados diariamente por pessoa
e por região.
Geração de resíduos
(Toneladas p/dia)
População
Região
Geração per
capita
Valor
Percentual (%)
Valor
Percentual (%)
Brasil
169.799.170
100
228.413
100
1,35
Norte
12.900.704
7,6
11.067
4,8
0,86
Nordeste
47.741.711
28,1
41.588
18,2
0,87
Sudeste
72.412.411
42,6
141.617
62,0
1,96
Sul
25.107.616
14,8
19.875
8,7
0,79
Centro-Oeste
11.636.728
6,9
14.297
6,3
1,23
Tabela 4.4
74
Estimativa da geração de resíduos sólidos no Brasil.
Fonte: PNSB (IGBE, 2000).
As características socioeconômicas têm reflexo também no peso específico (massa/
volume) e demais características dos resíduos sólidos. Em Porto Alegre, foi realizada
uma pesquisa por amostragem em alguns bairros no inverno de 2002 e os resultados
mostram que o valor atingiu 187,50 kg/m3 na classe social com renda de R$ 1.000 a
R$ 1.499 por mês, e 149,75 kg/m3 na classe com renda acima de R$ 2.000 por mês
(REIS et al., 2002).
O peso específico é o peso dos resíduos em função do volume que eles ocupam. Este
valor é expresso em kg/m3.
No exemplo acima observa-se que o peso específico dos resíduos da amostra com
menor poder aquisitivo é maior. Esse fato indica que esses resíduos possuem maior
quantidade de matéria orgânica, que possui peso específico maior do que
embalagens, recepientes plásticos, vidros e outros tipos de resíduos mais comuns nas
classes de maior poder de compra nas cidades.
O crescimento da geração de resíduos acompanha uma variação na sua composição
de maneira diferenciada nos países desenvolvidos e países em desenvolvimento.
BIDONE e POVINELLI (1999) afirmam que, nos países desenvolvidos, a geração
de resíduos passíveis de reciclagem é maior que nos países mais pobres, e o
desperdício é menor. As proporções de plásticos, vidros e metais podem atingir
valores maiores que as médias nacionais nas metrópoles e cidades industrializadas.
Na Tabela 4.5, há a composição de algumas cidades brasileiras. As amostras foram
tomadas em épocas idênticas. As porcentagens de vidro estão próximas. Os plásticos e
os metais em Campinas têm uma porcentagem maior que nas outras duas cidades.
75
Componente
Cidades (ano)
Matéria
orgânica
Papel
papelão
Plástico
Vidro
Metal
Outros
74,11
7,61
8,41
1,99
3,86
4,02
São Carlos/SP (1989)
56,7
21,3
8,5
1,4
5,4
6,7
Rio Claro/SP (1985)
62,8
15,2
5,5
3,5
2,1
10,9
Porto Alegre/RS (1983)
74,4
10,6
6,0
1,4
4,2
3,4
Curitiba/PR (1993)
66,0
3,0
6,0
2,0
2,0
21,0
Rio de Janeiro/RJ (1993)
22,0
23,0
15,0
3,0
4,0
33,0
São Paulo/SP (1993)
37,8
29,6
9,0
4,9
5,4
13,3
Salvador/BA (1993)
43,0
19,0
11,0
4,0
4,0
19,0
Fortaleza/CE (1994)
65,6
14,6
7,8
7,0
5,0
-
Botucatu/SP (1997)
Tabela 4.5
Composição de alguns componentes dos resíduos sólidos no Brasil.
Fonte: GOMES (1989), JARDIN et al. (1995) e OLIVEIRA (1998).
Segundo pesquisa por Reis et al. (2002), as classes com maior poder aquisitivo
produzem quantidades mais elevadas de resíduos potencialmente recicláveis e
produzem menos matéria orgânica, provavelmente devido à utilização de alimentos
previamente processados e também por realizarem mais frequentemente refeições
em restaurantes.
Já Donha (2002) apud Tavares (2008) quanto mais pobre for a população maior será
predominância da quantidade de matéria orgânica presente no lixo (restos de
comida, por exemplo), embora este percentual tenha gradativamente diminuído em
países com alta concentração urbana e industrial.
A composição gravimétrica é importante, pois indica a possibilidade de
aproveitamento tanto das frações recicláveis, quanto da matéria orgânica para
produção de composto orgânico, ambos podendo ser utilizados para comercialização.
Quando realizada por regiões da cidade, esta ajuda a efetuar um cálculo mais justo
da tarifa de coleta e destinação final (IBAM, 2001).
76
LIGANDO AS IDEIAS
A geração de resíduos sólidos está presente na vida de todas as pessoas. Você
conhece a sua produção de lixo em casa, no trabalho e nas atividades de lazer? Que
coisas você faz para minimizar a sua geração de lixo? Você separa o seu lixo
potencialmente reciclável?
Observe seus hábitos e faça um breve relato sobre suas práticas de geração de
resíduos no cotidiano.
Registre e comente sobre essas questões em seu "Caderno de Estudo e Práticas".
4.3
ACONDICIONAMENTO, COLETA E
TRANSPORTE
O acondicionamento dos resíduos sólidos é a etapa que segue a geração e tem por
objetivo propor um meio seguro para o armazenamento do resíduo (lixo) até que este
seja coletado. Para o IBAM (2001) acondicionar os resíduos implica em prepará-los
para coleta de forma sanitariamente adequada e, de maneira compatível com a
quantidade e tipo de resíduo.
Assim, é de fundamental importância para o serviço de limpeza pública que os
resíduos coletados estejam acondicionados de forma apropriada. Isso facilita a
coleta, diminui a proliferação de vetores e minimiza o impacto visual e olfativo.
Consideram-se vetores dos resíduos sólidos: as moscas, os mosquitos, as pulgas, as
baratas, os roedores, os escorpiões e as aranhas.
Contudo, a padronização do tipo de recipiente adequado é um processo difícil
considerando que esta atribuição é responsabilidade do usuário. Ainda assim, a
administração municipal deve exercer as funções de regulamentação, educação e
fiscalização.
Coleta é o ato de recolher e transportar resíduos sólidos quaisquer, utilizando para
isto veículos e equipamentos apropriados (Figura 4.3).
77
Figura 4.3
Modelos de veículos coletores de lixo.
A coleta de lixo regular, dentre as demais atividades de limpeza pública, é a que mais
interage com a população, pois quando funciona de forma inadequada pode gerar
diversos problemas à saúde pública, tais como: proliferação de vetores (ratos, insetos,
aves), problemas respiratórios, entre outras doenças, além de causar também
prejuízos estéticos em geral.
Em relação ao aspecto normativo destaca-se a norma NBR 12980 (1993) da ABNT
na qual se encontram os parâmetros relativos à terminologia da coleta, varrição e
acondicionamento dos resíduos. Segundo D'AGUILA (2003), a coleta do lixo e o seu
transporte para áreas de tratamento ou disposição final são ações que cabem ao
serviço público municipal. Esse serviço caracteriza-se pelo envolvimento dos
cidadãos, que devem acondicionar o lixo adequadamente e apresentá-lo em dias,
locais e horários preestabelecidos. Para que o serviço de coleta ocorra de forma
satisfatória, o poder público deve garantir:
- a universalidade do serviço prestado, ou seja, todo cidadão deve ser servido pela
coleta de lixo domiciliar;
- a regularidade da coleta, isto é, os veículos coletores devem passar regularmente nos
mesmos locais, dias e horários.
78
4.3.1
A COLETA SELETIVA
Segundo o IPT (2000), coleta seletiva é definida como um sistema de recolhimento
diferenciado de resíduos sendo estes segregados na sua fonte geradora. Os benefícios
que a coleta seletiva pode acarretar ao processo de reciclagem não são as únicas
vantagens.
Ocorrem também benefícios diretos aos aterros sanitários, já que estes recebem
quantidades menores de materiais, aumentando, assim, a sua vida útil. Além disso, a
coleta seletiva representa um ganho social, pois incentiva a cidadania promovendo
ganho mútuo entre sociedade, meio ambiente e cooperativa de catadores gerando
novos postos de trabalho e renda. Existem basicamente quatro formas de coletas
seletivas:
- Porta a porta: modelo de coleta no qual o resíduo é separado em frações
preestabelecidas e colocado em vias públicas para posterior coleta por caminhão
coletor.
- PEVs (Pontos de Entrega Voluntária): sistema de coleta no qual se empregam
instalações simples onde os resíduos são depositados separados e acumulados até a
realização da coleta. Neste modelo a população se encarrega de conduzir os
resíduos até um local específico estabelecido pelo poder público.
- Postos de troca: consiste na troca do resíduo por algum tipo de bem, tais como vale
transporte, alimentos, entre outros.
- Coleta informal: é aquela exercida pela ação de catadores autônomos, no qual o
resíduo coletado é geralmente encaminhado a sucateiros que têm condições de
acondicioná-los, acumulá-los e comercializá-los nas indústrias.
A Resolução CONAMA N°275/2001 estabelece código de cores para diferentes tipos
de resíduos na coleta seletiva sendo:
• AZUL: papel/papelão;
• VERMELHO: plástico;
• VERDE: vidro;
• AMARELO: metal;
• PRETO: madeira;
• LARANJA: resíduos perigosos;
• BRANCO: resíduos ambulatoriais e de serviços de saúde;
• ROXO: resíduos radioativos;
• MARROM: resíduos orgânicos;
• CINZA: resíduo geral não reciclável ou misturado, ou contaminado não passível de
separação.
79
A Figura 4.4 ilustra modelos de equipamentos de coleta seletiva.
Figura 4.4
Modelos de equipamentos de coleta seletiva.
LIGANDO AS IDEIAS
Como é o serviço público de coleta de lixo em seu Município? Existem coleta
seletiva? Existem outras pessoas que fazem coleta seletiva ou catadores?
Procure a secretaria municipal responsável pela gestão dos resíduos
sólidos e verifique como é feita a coleta de resíduos e quais foram os
critérios utilizados para definir os roteiros, a frequência e os tipos de
veículos das coletas.
Anote as informações e suas considerações pessoais no "Caderno de
Estudo e Práticas".
4.4
TRATAMENTO DE RESÍDUOS SÓLIDOS
O tratamento de resíduos sólidos pode ser definido como o conjunto de operações
destinadas à redução de volume, descontaminação ou aproveitamento dos recursos
neles contidos. A Figura 4.5 ilustra alternativas de tratamento de resíduos.
80
Figura 4.5
-
Alternativas de tratamento de resíduos.
Incineração: processo de redução de peso e volume de lixo, a partir de reação
química entre combustível (lixo) e comburente (O2), por combustão
controlada (800 a 1000oC), gerando: dióxido de carbono (CO2), dióxido de
enxofre (SO2), água (H2O), nitrogênio (N2), cinzas e escórias, metais ferrosos,
vidros, pedras; e monóxido de carbono (CO) se a combustão for incompleta
(GABAI, 1994).
-
Pirólise: processo de decomposição química do lixo por calor na ausência de
O2, gerando resíduos que podem ser divididos em 3 grupos: Gasosos (H2, CH4
e CO), Líquidos combustíveis (hidrocarbonetos, alcoóis e ácidos orgânicos de
elevadas densidades e baixo teor de enxofre) e Sólidos (constituídos por
carbono quase puro (char) e materiais inertes como escórias, vidros, etc.)
(AIRES, et al,2003).
-
Autoclavagem: tratamento térmico que consiste em manter o material
contaminado sob pressão a temperatura elevada, através do contato com vapor
de água, durante cerca de 40 minutos para eliminar os agentes patogênicos.
Depois o resíduo é triturado e pode ser disposto em valas sépticas, já que não
mais possui o perigo de contaminação. É geralmente utilizado para resíduos de
serviços de saúde potencialmente infectantes (LUQUETA, 2008).
-
Compostagem: processo aeróbio, controlado, desenvolvido por uma
população diversificada de microrganismos, efetuada em duas fases distintas:
fase ativa de degradação (30 a 90 dias) onde ocorrem reações bioquímicas
termofílicas; e fase de maturação ou humificação (30 a 90 dias), onde ocorre o
resfriamento e formação de ácidos húmicos.
81
-
Reciclagem: processo no qual os resíduos retornam ao sistema produtivo como
matéria-prima (de forma artesanal ou industrial). Pode ser classificada em
quatro categorias:
a primária é o processamento para fabricação de um produto com
características similares ao original, como ocorre nas fábricas, tem como
característica a baixa contaminação;
na secundária, obtêm-se produtos diferentes do original, como no caso da
reciclagem pós-consumo dos resíduos sólidos urbanos, associada em geral
a um nível maior de contaminação;
na terciária obtêm-se, a partir de um produto, os componentes químicos
básicos do mesmo, através da reciclagem química; e
a quaternária é a utilização do conteúdo energético dos materiais através
de sua queima ou incineração (reciclagem energética). Não gera novos
produtos a partir dos materiais já utilizados, de modo que não é
propriamente uma reciclagem, mas sim um reaproveitamento (TEIXEIRA
e ZANIN, 1999).
4.4.1
A RECICLAGEM COMO TRATAMENTO DE RESÍDUOS
A visão moderna do gerenciamento integrado de resíduos sólidos inicia-se com o
conceito de minimização, cujos componentes são: redução da fonte, reutilização e
reciclagem (princípio dos três Rs), diminuindo, desta forma, a quantidade de
resíduos a serem dispostos, bem como seu potencial de contaminação (TEIXEIRA e
BIDONE, 1999).
A redução na fonte e/ou origem é a redução de resíduos devido a sua não geração.
Ela pode ser realizada por alterações de hábitos, processos e/ou materiais, ou ainda
através de opções ao adquirir produtos (TEIXEIRA e BIDONE, 1999).
A reutilização procura aproveitar o material nas condições em que é descartado,
submetendo-o a pouco ou nenhum tratamento. No caso de embalagens, isto deve
ocorrer quando a redução na fonte não for possível, substituindo, por exemplo,
embalagens PET de refrigerante pelas de vidro reutilizáveis ou a própria embalagem
PET para usos diferentes do original, etc. (TEIXEIRA, 1999).
A reciclagem é a última alternativa a ser tentada na busca da minimização de
resíduos. A reciclagem, por sua vez, não é a solução principal. É uma atividade
econômica; um elemento dentro de um conjunto de soluções, já que nem todos os
materiais são técnica e economicamente recicláveis (TEIXEIRA, 1999).
82
Segundo Teixeira e Zanin (1999), para a reciclagem é imprescindível a segregação de
materiais, uma boa separação favorece a recuperação de materiais. Há três formas de
separação:
• Separação dos componentes vidro, papéis, metais, e plásticos na fonte geradora, dando
lugar à coleta seletiva. Para isto, é necessária a participação da população na separação
dos diferentes resíduos que se queira reciclar em recipientes distintos.
• Separação dos resíduos na origem em três tipos: orgânicos, rejeitos e secos. A coleta
dos resíduos secos é realizada em veículo individual e encaminhada para uma usina
de triagem onde os materiais recicláveis serão selecionados.
• Coleta comum seguida de triagem em uma usina apropriada, associada ou não à
compostagem. Neste caso, a separação de resíduos é processo custoso, já que é
necessária maior utilização de mão-de-obra. A principal desvantagem reside na
contaminação do material, especialmente quando a coleta é feita por caminhões
compactadores. Há também questões de eficiência na usina de triagem manual e de
educação ambiental (a população não vê para onde vão os resíduos, e não se envolve).
Figura 4.6
Usina de triagem manual de resíduos. Aterro Estre, Paulínea/SP, 2007.
Fonte: Tomás May/Banco de Imagens, ANA.
Há diferentes formas de coleta seletiva: quanto aos locais, pode haver coleta seletiva
domiciliar ou pode haver pontos ou locais de entrega voluntária. Outras formas
levam em conta o grau de seletividade, as diferenciações quanto à distribuição ou não
83
de recipientes para acondicionar os recicláveis, e pode haver ou não pagamento ou
permuta pelos materiais separados entregues.
Quanto à viabilidade econômica, segundo Aguiar (1999), os custos são em média 2,5
vezes mais altos que os custos da solução convencional. Por outro lado,
considerando-se apenas os programas com participação das prefeituras, na maioria
dos casos os custos para as prefeituras são três vezes maiores que o custo da solução
convencional.
Os materiais potencialmente recicláveis podem-se enquadrar em quatro grupos:
papéis, vidros, metais e plásticos. Os papéis se dividem em papéis e papelões, com
três categorias conforme a qualidade. Podem ser classificados também como papel
jornal, de escritório, papelão ondulado, etc. No Brasil, dentre os papéis, o ondulado é
o que possui maior quantidade relativa reciclada, pois 77,4% do volume total
consumido no Brasil é reciclado (CEMPRE, 2008a) contra 47% no caso do papel de
escritório (CEMPRE, 2008b).
Os plásticos, que incluem uma variedade de polímeros com características químicas
e estruturais bem diferenciadas, têm como mais frequentes o PET (polietileno
tereftalato), o PEAD (polietileno de alta densidade). Também aparece o PVC
(policloreto de vinila), o PP (polipropileno), o PS (poliestireno) e o PEBD
(polietileno de baixa densidade), este último presente no plástico filme (TEIXEIRA
e ZANIN, 1999).
No caso dos metais as latas de alumínio formam o material com maior porcentagem
de reciclagem: 95,7% em 2004, superando números de países industrializados. O
material é recolhido por uma rede de 130 mil sucateiros, responsáveis por 50% do
suprimento de sucata de alumínio à indústria. Quanto ao aço, 47% das latas
consumidas em 2007 foram recicladas no Brasil. Se forem levados à reciclagem de
carros velhos, eletrodomésticos, resíduos de construção civil, ou seja, todos os
segmentos do aço, o Brasil recicla cerca de 70% de todo aço produzido anualmente
(CEMPRE, 2006).
No Brasil, 45% das embalagens de vidro são recicladas (CEMPRE, 2006), mas a
especificação do material tem que ser rígida nos elementos químicos nos cacos de
vidro que podem causar trincas e defeitos nas embalagens, além de deixar a
embalagem com pouca resistência.
84
LIGANDO AS IDEIAS
Quais são as formas de tratamento dos resíduos sólidos em município?
Existem atividades de reciclagem? Como são tratados os resíduos de saúde?
Procure conhecer os tipos de tratamentos que são utilizados em seu
município para tipos diferentes de resíduos.
Anote as informações e considerações em seu no "Caderno de Estudo e
Práticas".
4.5
DISPOSIÇÃO FINAL DOS RESÍDUOS
SÓLIDOS
A preocupação maior dos resíduos sólidos diz respeito à questão da disposição final,
uma vez que a maioria dos municípios brasileiros utiliza lixões. Devido à
heterogeneidade dos resíduos sólidos (domiciliar, urbano, de serviços de saúde, de
construção civil, industrial, etc.) é necessária uma gestão integrada para se resolver o
problema. Observam-se usualmente três formas de disposição final de resíduos:
- Aterro sanitário: segundo a ABNT (1985), "é um processo utilizado para a
disposição de resíduos sólidos no solo que, fundamentados em critérios de
engenharia e normas operacionais específicas, permite a confinação segura em
termos de controle de poluição ambiental e proteção à saúde pública".
A operação consiste na disposição de resíduos em camadas de pouca espessura e
compactados para diminuir seu volume, seguida de uma cobertura diária com uma
camada de terra para prevenir a proliferação de insetos e roedores, o voo de lixos, os
perigos de incêndio e os maus odores; favorecendo, também a degradação biológica
dos resíduos.
Portanto, o uso de aterro sanitário é uma obra de engenharia, na qual é necessário
um correto planejamento e projeto, assim como uma supervisão competente
durante as etapas de execução e operação do aterro. Vale salientar que o aterro
sanitário é um sistema complementar de qualquer tipo de tratamento de resíduos
sólidos, posto que todos os sistemas produzem sobras que devem ser eliminadas.
85
Figura 4.7
Operação disposição de resíduos. Aterro Estre, Paulínea/SP, 2007.
Fonte: Tomás May/Banco de Imagens, ANA.
- Aterros controlados: técnica geralmente utilizada em áreas utilizadas como lixões
na tentativa de remediação desses depósitos a céu aberto, por isso não há
impermeabilização do solo na base (visto que as camadas inferiores já foram
utilizadas sem controlar a disposição dos resíduos sólidos).
Apesar dos resíduos sólidos estarem dispostos em uma área bem definida, ainda
assim gera poluição localizada. É um método que procura diminuir os processos de
contaminação ambiental, aplicando técnicas de impermeabilização, tratamento de
chorume e dispersão de gases nas novas células a serem implantadas. É preferível
aos lixões e sua implantação seguir critérios técnicos, sendo uma solução
intermediária para a disposição dos resíduos sólidos municipais. (IPT/CEMPRE,
1995).
- Lixões: um método inadequado de disposição final no qual os resíduos sólidos
são despejados em uma área sem nenhuma preocupação com os impactos
ambientais que serão causados, não existindo tratamento dos resíduos que são
depositados na área.
Este tipo de lançamento provoca uma série de problemas de saúde pública
(proliferação de vetores, agentes causadores de doenças - como mosquitos, baratas,
ratos etc.), poluição do solo e das águas superficiais e subterrâneas, e, geração de
maus odores (IPT/CEMPRE, 1995).
86
A destinação inadequada dos resíduos provoca degradação ambiental nos
diversos constituintes do meio ambiente, atingindo os seres humanos. Outro
ponto importante é a questão cultural: é mais importante afastar os resíduos
sólidos; não importa onde será a disposição. Cria-se oposição a aterros
sanitários próximos, forçando a procura por lugares afastados, aumentando os
custos de transporte e exigindo a criação de infraestrutura.
Na questão da disposição, a Política Nacional de Saneamento Básico - PNSB (IBGE,
2002) detectou que, do total coletado no Brasil, 47,1% destinavam-se a aterros
sanitários, 22,3% a aterros controlados e apenas 30,5% a lixões. Todavia, 63,6% dos
municípios utilizavam lixões (depósitos a céu aberto) e em 32,2% os resíduos eram
aterrados (sendo 13,8% em aterros sanitários e 18,4% em aterros controlados).
A Figura 4.8 mostra fotografias de um lixão e de um aterro sanitário.
Figura 4.8
Fotografia de um lixão e de um aterro sanitário.
LIGANDO AS IDEIAS
Como é feita a sua disposição final dos resíduos em seu município? O local de
disposição fica perto de um rio? Que tipos de controle de poluição é utilizada no
local de disposição dos resíduos?
Faça um levantamento dessas questões e anote as informações e suas
considerações no "Caderno de Estudo e Práticas".
87
4.6
SOLUÇÕES ALTERNATIVAS GESTÃO
INDIVIDUAL DOS RESÍDUOS SÓLIDOS
Em áreas rurais com população dispersa, onde não existe coleta pública de lixo, os
resíduos em sua maioria acabam sendo queimados e em alguns casos jogados a céu
aberto (terreno baldio); as latas e os vidros são enterrados e o material orgânico
(fezes de animais) é utilizado normalmente como estrume para a agricultura. Mas
para esses resíduos podem-se utilizar soluções alternativas individuais
ambientalmente seguras, tais como:
Reciclagem e reutilização: resíduos como plásticos, papéis, vidros, metais, resíduos
orgânicos, podem ser separados para fins de reciclagem (ou reutilização), gerando
assim uma fonte de renda para pessoas que possam recolher este material nas
comunidades rurais.
Compostagem e biodigestão: os resíduos orgânicos (restos de alimentos/excrementos
de animais) podem ser utilizados em biodigestores, passando por um processo de
compostagem, gerando energia e o material estabilizado pode ser utilizado como
biofertilizante para a agricultura.
Disposição no solo com cobertura: podem-se dispor os resíduos em pequenos valos
cavados no solo, jogando diariamente terra para recobri-los, ou dotar os valos de
tampa de concreto com abertura removível por onde se joga o lixo. Quando esses
valos enchem, são recobertos com uma camada espessa de terra e abre-se novo valo.
4.7
OS RESÍDUOS SÓLIDOS E A DRENAGEM
URBANA
Segundo ARMITAGE et al. (1998), a melhor solução para os problemas de lixo no
sistema de drenagem é a redução das cargas de resíduos que os atingem. Estes
autores apontam algumas opções para atingir este objetivo:
a) iniciativa do poder público e da população através de grupos organizados
inseridos na sociedade;
88
b) melhorar a infraestrutura de coleta rotineira e controle na drenagem
procurando as fontes;
c) educação tanto da população quanto do comércio e da indústria;
d) avaliação contínua dos serviços;
e) sanções se for o caso, nas diversas modalidades.
Marais e Armitage (2004) sugerem estratégias de gerenciamento integrado do lixo
nas bacias hidrográficas urbanas, conforme mostra o esquema da Figura 4.9.
Figura 4.9
Estratégias de gerenciamento integrado de lixo em bacias urbanas.
Fonte: Adaptado de MARAIS e ARMITAGE (2004).
Com o controle por planejamento, busca-se a preservação de canais naturais,
banhados, etc., restringindo o uso do solo nestas áreas por atividades produtoras de
lixo e minimizando o risco deste alcançar estes cursos d'água.
O controle na fonte envolve campanhas educacionais que assegurem que o público
fique bem informado e motivado, que mantenham ou melhorem o sistema de coleta
e limpeza e que os órgãos responsáveis utilizem, caso seja necessário, a força da lei. O
controle estrutural visa à interceptação e remoção do lixo após sua entrada no sistema
de drenagem.
89
D E S TA Q U E S D O S T E M A S E S T U D A D O S
1.- A gestão dos resíduos sólidos envolve diversas atividades de planejamento,
implantação e execução para garantir uma limpeza urbana com destinação
final adequada do material coletado.
2.- Nos últimos 40 anos, o gerenciamento de resíduos sólidos passou por
importantes transformações e atualmente fala-se na gestão integrada dos
resíduos sólidos urbanos.
3.- Nas tendências para o futuro da gestão de resíduos, destacam-se dois
pontos:
(1) a integração nos processos de tratamento dos diferentes tipos de
resíduos produzidos, levando a um melhor aproveitamento dos recursos
naturais utilizados; e
(2) a maior participação da sociedade nos processos decisórios, ou seja,
levar a sociedade para conhecer o problema despertando o sentido de
co-responsabilidade com a busca de soluções.
4.- Os resíduos são classificados segundo a periculosidade, a origem e a
biodegradabilidade.
5.- As características socioeconômicas têm reflexo também no peso específico e
demais características dos resíduos sólidos.
6.- A composição gravimétrica é importante, pois indica a possibilidade de
aproveitamento tanto das frações recicláveis, quanto da matéria orgânica
para produção de composto orgânico, ambos podendo ser utilizados para
comercialização.
7.- O acondicionamento dos resíduos sólidos é a etapa que segue a geração e
tem por objetivo propor um meio seguro para o armazenamento do resíduo
(lixo) até que este seja coletado.
8.- Existem basicamente quatro formas de coletas seletivas: Porta a porta;
pontos de entrega voluntária; Postos de troca; e Coleta informal.
9.- Tratamento de resíduos sólidos pode ser definido como o conjunto de
operações destinadas à redução de volume, descontaminação ou
aproveitamento dos recursos neles contidos.
10.- A minimização dos resíduos passa pela: redução da fonte, reutilização e
reciclagem.
11.- Há três métodos de disposição final de resíduos: os aterros sanitários; os
aterros controlados; e os lixões (inadequados).
90
12.- Em áreas rurais com população dispersa, onde não existe coleta pública de
lixo podem-se utilizar soluções alternativas individuais ambientalmente
seguras: a reciclagem e a reutilização; a compostagem e a biodigestão; e
disposição no solo com cobertura removível.
13.- A melhor solução para os problemas de lixo no sistema de drenagem é a
redução das cargas de resíduos dispostos inadequadamente.
Durante o estudo deste capítulo você realizou alguns levantamentos e reflexões
sobre processos envolvidos na gestão dos resíduos sólidos em seu município.
Com bases nessas informações e em seu estudos no Curso, responda às seguintes
questões:
Você considera que existe em seu município uma Gestão Integrada de Resíduos
Sólidos? Qual a contribuição que este tipo de gestão oferece ou ofereceria para a
Gestão dos Recursos Hídricos de sua bacia?
Faça um breve texto comentando estas questões e apresente suas considerações e
sugestões.
Registre suas ideias no "Caderno de Estudos e Práticas" e compartilhe com os
colegas no fórum da disciplina no Campus Virtual.
91
92
CADERNO DE ESTUDO
E PRÁTICAS
93
94
SISTEMAS DE SANEAMENTO BÁSICO: DRENAGEM PLUVIAL E CONTROLE DE
INUNDAÇÕES
5
SISTEMAS DE
SANEAMENTO BÁSICO:
DRENAGEM PLUVIAL E
CONTROLE DE
INUNDAÇÕES
• Apresentar o conceito de drenagem urbana.
• Destacar os impactos da urbanização e princípios de controle
na drenagem urbana.
• Detalhar as medidas de controle para drenagem pluvial e
controle de inundações.
Conhecer os aspectos da drenagem urbana para construir
relações com a Gestão dos Recursos Hídricos, seja no
espaço municipal e/ou no âmbito da bacia hidrográfica.
95
INUNDAÇÕES
Dentro de uma visão moderna, o conceito de drenagem urbana pode ser entendido
como o
conjunto de medidas que tem como finalidade a minimização dos riscos aos
quais a sociedade está sujeita e a diminuição dos prejuízos causados pelas
inundações, possibilitando o desenvolvimento urbano da forma mais
harmônica possível, articulado com as outras atividades urbanas.
Os países desenvolvidos passaram a tratar a questão da drenagem urbana de forma a
reduzir os impactos da urbanização no ciclo hidrológico, ou seja, trabalha-se com
técnicas de infiltração e armazenamento temporário das águas pluviais em conjunto
com as redes de drenagem. Da mesma forma, os cursos d'água urbanos, sem o
lançamento de esgotos sanitários, podem ser utilizados como elementos de
integração paisagística e de convivência da sociedade.
Enquanto os países mais desenvolvidos têm trabalhado em desenvolvimento urbano
de baixo impacto, com técnicas para aproveitamento das águas de chuva, de
infiltração ou retenção temporária, com integração paisagística das águas com o
espaço urbano, o Brasil ainda atua de forma isolada nos problemas de drenagem
urbana, com priorização de redes subterrâneas, ainda baseadas nos princípios
higienistas do século XVIII de rápida eliminação das águas para longe das cidades.
Algumas exceções devem ser destacadas, como Porto Alegre que desenvolveu seu
Plano Diretor de Drenagem Urbana com base na recuperação do ciclo hidrológico
urbano.
LIGANDO AS IDEIAS
Consulte na Biblioteca Virtual da disciplina o "PLANO DIRETOR DE DRENAGEM
URBANA Manual de Drenagem Urbana".
Leia o documento e faça anotações em seu "Caderno de Estudo e Práticas"
procurando fazer um paralelo com a situação da drenagem urbana em seu
município.
Deve-se, entretanto, fazer uma diferenciação entre os alagamentos urbanos e as
inundações ribeirinhas. Enquanto os alagamentos urbanos são provocados pela
impermeabilização do solo por telhados, asfalto, etc., com aumento dos volumes
escoados para o sistema de drenagem, as cheias ribeirinhas são provocadas pelas
cheias naturais dos rios. No primeiro caso, há um agravamento dos problemas com o
crescimento das cidades. No segundo caso, as cidades ocupam as várzeas dos rios e,
96
INUNDAÇÕES
portanto, são invadidas durante o período de cheias. São duas formas de ocorrência
de um mesmo problema: a água das chuvas invadindo as cidades.
A precipitação é considerada a entrada do sistema bacia hidrográfica, cuja saída é
denominada vazão ou volume de água no tempo. O ciclo hidrológico na bacia
hidrográfica compõe todo o processo de transformação de precipitação em vazão. Os
demais componentes deste ciclo são a evaporação e evapotranspiração, a
interceptação vegetal, a retenção em depressões, a infiltração, a percolação, o
escoamento superficial e o escoamento sob o solo, tanto subsuperficial como
subterrâneo.
Nosso interesse agora reside nas características do ciclo hidrológico nas áreas
urbanas. Mais precisamente, como o avanço da urbanização pode impactar esse ciclo
e porque os impactos atualmente têm um caráter mais negativo do que positivo. De
maneira breve também, interessa-nos mencionar quais medidas devem ser tomadas
para a prevenção e o controle dos impactos negativos.
Nas áreas urbanas há condições próprias que caracterizam bem os eventos extremos
de precipitação e também o escoamento resultante dos mesmos. Quanto aos eventos,
é comum, em áreas muito urbanizadas, a ocorrência de chuvas convectivas, de
durações curtas e intensidades altas. Via de regra, ocorrem no verão e em locais bem
determinados espacialmente. Há indícios de que a frequência de ocorrência deste
tipo de precipitação vem aumentando nas grandes cidades e regiões metropolitanas.
Quanto ao escoamento, sua relação com a precipitação é mais explícita nas áreas
urbanas, pois se percebe mais facilmente a precipitação que gerou o escoamento. Isto
é consequência direta da impermeabilização (Figura 5.1) do solo em dois processos:
- primeiro, como há menos infiltração, há mais excedente de água a escoar sobre a
superfície e a vazão é maior;
- segundo, como a superfície é impermeável geralmente possui menos rugosidade, a
velocidade aumenta, diminuindo o tempo em que ocorre a vazão máxima ou
tempo de pico.
97
INUNDAÇÕES
Figura 5.1
Efeito da impermeabilização na drenagem.
Fonte: Tucci, 1995 adaptado por Souza, 2002.
Em outras palavras, associa-se mais facilmente a vazão à chuva que a gerou em uma
área urbana porque as condições nesta são mais favoráveis: eventos localizados e
mais frequentes, com durações mais curtas e intensidades mais altas, aliados a vazões
mais altas e tempo de pico menor.
Silveira (2001), trabalhando com uma bacia com 50% de impermeabilização em
Porto Alegre-RS, descobriu um aumento entre 4 e 5 vezes do escoamento devido ao
aumento da urbanização. Tucci e Genz (1995) afirmam que este aumento pode ser
da ordem de 6 vezes em relação à vazão natural, dependendo das condições locais
(Figura 5.2).
98
INUNDAÇÕES
Figura 5.2
Efeito da urbanização e da canalização na vazão de pico.
Fonte: LEOPOLD apud TUCCI e GENZ, 1995.
Resumidamente, as alterações típicas no ciclo hidrológico, resultantes do
desenvolvimento urbano, são:
-
acréscimo dos volumes escoados;
-
acréscimo da frequência e vazões extremas;
-
redução da infiltração; redução do tempo de pico;
- perda de armazenamento.
99
INUNDAÇÕES
5.1
IMPACTOS DA URBANIZAÇÃO E
PRINCÍPIOS DE CONTROLE NA
DRENAGEM URBANA
Na tentativa de lidar com os problemas decorrentes da má gestão da urbanização,
propõem-se atualmente alguns princípios do controle na drenagem urbana (TUCCI
e GENZ, 1995):
- a bacia como sistema: o controle deve ser efetuado na totalidade da bacia
hidrográfica e não em pontos isolados;
- avaliação de cenários futuros: cenários futuros de ocupação e uso do solo na
bacia hidrográfica devem ser adotados, utilizando o Plano Diretor de
Desenvolvimento Urbano como base;
- Plano Diretor de Drenagem Urbana: o planejamento do controle deve estar
documentado no Plano Diretor de Drenagem Urbana em consonância com o
Plano Diretor de Desenvolvimento Urbano e demais Legislações Municipais e
Estaduais;
- não ampliação da cheia de pré-ocupação: nenhum usuário deve ampliar a cheia
que existia antes de sua ocupação;
- controle permanente;
- educação ambiental.
Com estes princípios, procura-se romper com a chamada "fase higienista" da
drenagem urbana (SILVEIRA, 2000), onde a prioridade era baseada na máxima
"pegar e largar rápido" a água (BOTELHO, 1998).
As técnicas que seguem a máxima " higienista" são chamadas atualmente de
tradicionais.
As técnicas para reduzir os impactos da urbanização, chamadas de alternativas, são
chamadas de BMP (best management practices) e IMP (integrated management
practices). Segundo Tucci (1995), as medidas de controle podem ser divididas em:
- estruturais, quando o homem modifica o curso d'água; e
- não-estruturais, quando o homem convive com o sistema rio-bacia, conforme
apresentado na Figura 5.3.
100
INUNDAÇÕES
.
Figura 5.3
Planejamento de controle da bacia desde o início da urbanização.
Na área urbana, as medidas de controle podem ser classificadas de acordo com sua
ação ou disposição espacial na bacia hidrográfica (TUCCI, 1995):
- distribuídas ou na fonte, atuando em lotes, praças e passeios;
- microdrenagem, agindo sobre o hidrograma resultante de um ou mais loteamentos;
- macrodrenagem, agindo nos principais riachos urbanos.
As medidas ainda podem ser organizadas de acordo com a ação no hidrograma,
conforme Figura 5.4, em qualquer uma das áreas de ação mencionadas acima.
Figura 5.4
Microrreservatório de detenção em lote.
Fonte: AGRA (2001).
101
INUNDAÇÕES
As principais medidas de controle distribuído são: aumento da área de infiltração e
percolação e o armazenamento temporário em reservatórios residenciais ou
telhados. Os principais dispositivos para criar maior infiltração são os seguintes:
planos de infiltração; valas de infiltração; pavimentos permeáveis; e trincheiras de
infiltração. Os principais dispositivos para criar armazenamento são os seguintes:
armazenamento em telhados, armazenamento em lotes, telhados verdes.
As principais medidas de controle na microdrenagem são: drenar a área
desenvolvida através de condutos pluviais (técnica tradicional que apenas transfere o
excesso de escoamento para jusante), amortecimento do volume gerado no
desenvolvimento da área pela construção de bacias ou reservatórios de detenção ou
retenção, abertos ou enterrados.
A canalização de riachos urbanos (que resolvem o problema pontualmente e no
momento da ação, mas no futuro não evita a retomada das inundações), conforme
Tabela 5.1 e Tabela 5.2, está entre as principais medidas de controle na
macrodrenagem.
Aspectos que levam à
caracterização
Caracterização
Descrição
Estruturais
São obras estruturais que visam reduzir o risco de
enchentes. Elas podem ser divididas em:
• Extensivas: atuam em toda área da bacia,
procurando modificar a relação entre a
precipitação e a vazão. Exemplos: controle da
cobertura vegetal e controle de perda.
• Intensivas: agem diretamente no rio, e
podem ser divididas em três tipos: aquelas que
aceleram o escoamento (diques e polders);
aquelas que retardam o escoamento
(reservatórios e bacias de armazenamento); e
aquelas que promovem o desvio do fluxo de
escoamento (canais de desvio).
Não-estruturais
Procuram reduzir os impactos causados pela
urbanização desordenada sobre a drenagem sem
envolver obras. Exemplos: introdução de normas,
regulamentos e programas que visem ao
disciplinamento do uso e ocupação do solo;
implementação de sistemas de alerta;
conscientização da população quanto à
manutenção dos componentes do sistema de
drenagem, a execução da construção a provas de
enchentes e a contratação de seguros contra
enchentes.
Natureza do
controle
Tabela 5.6
102
Descrição das medidas de controle de enchentes.
Fonte: adaptado de Silva Jr., 2008.
INUNDAÇÕES
Aspectos que levam à
caracterização
Ação sobre o hidrograma
Tabela 5.7
Caracterização
Descrição
Infiltração e Percolação
Estimula a infiltração e percolação no solo,
utilizando o armazenamento e o fluxo subterrâneo
para retardar o escoamento superficial.
Armazenamento ou
Detenção
Construção de reservatórios, tendo como objetivo
reter parte do volume, liberando-o de forma
controlada ao longo do tempo.
Aumento da eficiência
do escoamento
Construção de canais ou condutos que drenem
mais rápido a área inundada (técnica tradicional).
Diques e estações de
bombeamento
Executada em áreas onde não é possível a
execução de estruturas de amortecimento.
Descrição das medidas de controle de enchentes. Continuação.
Fonte: adaptado de Silva Jr., 2008.
As outras medidas de controle na macrodrenagem são:
- a regulação do uso e ocupação do solo;
- a regulação da microdrenagem para não ampliar a cheia de pré-ocupação;
- a utilização de parques e as áreas com problemas de inundação para
amortecimento dos hidrogramas;
- a previsão de subsídios de impostos para as áreas de inundações e a troca do solo
criado por compra de áreas de inundações;
- a mantutenção da infraestrutura pública, parques ou áreas esportivas nas áreas
desapropriadas para não serem invadidas.
Nas Figura 5.5 e Figura 5.6. ilustram-se a aplicação de algumas medidas de controle
já citadas.
103
INUNDAÇÕES
Figura 5.5
Instalação e monitoramento de uma trincheira de infiltração.
Fonte: adaptado de GRACIOSA e MENDIONDO (2007).
.
Figura 5.6
Pavimento permeável: blocos vazados e asfalto poroso.
Fonte: ACIOLI (2005).
As principais vantagens e desvantagens do uso dessas técnicas dependendo da
solução adotada estão resumidas na Tabela 5.2.
104
INUNDAÇÕES
Vantagens do uso de BMPs
Desvantagens do uso de BMPs
• diminuição do risco de inundação
(redução do pico de vazão e do volume
escoado);
• contribuição para a melhoria da
qualidade do pluvial e controle da
poluição;
• redução da rede de microdrenagem
local;
• permite a modulação do sistema de
drenagem em função do crescimento
urbano;
• minimização de intervenções a jusante;
• integração com o espaço urbano (áreas
verdes e de lazer);
• melhoria da recarga subterrânea e da
vazão de base de rios e córregos
urbanos;
• melhoria de condições de transporte da
matéria sólida;
• baixos custos de implantação.
• manutenção frequente;
• condicionada a características de solo;
• falta de padronização de projetos e de
informações sobre funcionamento a
longo prazo;
• risco de contaminação do aquífero;
• risco de afetar fundações de edificações
vizinhas.
Tabela 5.8
Vantagens e desvantagens no uso de BMPs.
Fonte: Adaptado de Souza, 2002.
Souza (2005) discorre sobre o uso de técnicas de Desenvolvimento Urbano de Baixo
Impacto (Low Impact Development, LID) que buscam a criação de uma paisagem
hidrológica funcional que imite a natureza por intermédio de:
a) minimização de impactos por águas pluviais, incluindo diminuição de áreas
impermeáveis, conservação de recursos e ecossistemas naturais, manutenção de
cursos de drenagem, redução de encanamentos e minimização de
movimentação de terra, ainda no planejamento;
b) provimento de medidas de armazenamento uniformemente dispersas, pelo uso
de práticas que retenham o escoamento, para mitigar ou restaurar distúrbios
inevitáveis ao regime hidrológico;
c) manutenção do tempo de concentração de pré-desenvolvimento por
estrategicamente propagar fluxos e manter o tempo de deslocamento e o
controle de descarga; e
105
INUNDAÇÕES
d) implementação de programas de educação pública efetiva para encorajar
proprietários a usar medidas de prevenção à poluição e a manter práticas de
gestão da paisagem hidrológica funcional no lote.
Nas Figuras 5.7 e 5.8 estão o projeto e a execução de um jardim LID nas instalações
da Environmental Protection Agency - EPA (Agência de proteção ao meio ambiente
dos Estados Unidos), que realiza a captação (através do uso de pavimento
permeável), o armazenamento e a irrigação das plantas propícias para promover
biorretenção dos constituintes da água pluvial.
Figura 5.7
106
Esquema de um jardim LID na sede da EPA.
Fonte: EPA (2006).
INUNDAÇÕES
Figura 5.8
Fotografia de um jardim LID na sede da EPA.
Fonte: EPA (2006).
LIGANDO AS IDEIAS
Voce identifica medidas de controle estruturais em seu município? E medidas de
controle não-estruturais?
Faça um breve levantamento sobre a situação da drenagem urbana em seu
município, caracterizando os elementos que você encontrar conforme os conceitos
trabalhados nesse capítulo.
Anote as informações e suas considerações no "Caderno de Estudo e Práticas" e
compartilhe suas descobertas com os colegas no Fórum da disciplina.
107
INUNDAÇÕES
1.- As questões de drenagem urbana passaram a ser tratadas de forma a
reduzir os impactos da urbanização no ciclo hidrológico, nos países
desenvolvidos.
2.- Os países mais desenvolvidos têm trabalhado em desenvolvimento urbano
de baixo impacto, com técnicas para aproveitamento das águas de chuva,
de infiltração ou retenção temporária, com integração paisagística das
águas com o espaço urbano.
3.- O avanço da urbanização pode impactar esse ciclo e porque os impactos
atualmente têm um caráter mais negativo do que positivo.
4.- Propõem-se atualmente alguns princípios do controle na drenagem urbana:
a bacia como sistema; a avaliação de cenários futuros; o Plano Diretor de
Drenagem Urbana; a não ampliação da cheia de pré-ocupação; o controle
permanente; a educação ambiental.
5.- As técnicas para reduzir os impactos da urbanização, chamadas de
alternativas, são chamadas de BMP (best management practices) e IMP
(integrated management As medidas de controle para reduzir os impactos
da urbanização são duas: as medidas estruturais; e as não-estruturais.
6.- As medidas de controle podem ser classificadas também segundo sua ação
ou disposição espacial na bacia hidrográfica. São elas: distribuídas ou na
fonte; microdrenagem; macrodrenagem.
7.- O Desenvolvimento Urbano de Baixo Impacto auxilia a: minimização de
impactos por águas pluviais; provimento de medidas de armazenamento
uniformemente dispersas; manutenção do tempo de concentração; e
implementação de programas de educação pública.
Na sua opinião é possível pensar em sustentabilidade na drenagem urbana? A
drenagem urbana de seu município contribui para a sustentabilidade local?
Para ajudar sua reflexão, indicamos a leitura do artigo, Drenagem urbana
sustentável que está na biblioteca da disciplina.
Faça um texto com suas considerações e procure encontrar elementos de
aproximação entre a sustentabilidade da drenagem urbana, o Sistema de
Saneamento Básico e a Gestão dos Recursos Hídricos em seu Município.
Registre suas ideias e reflexões no "Caderno de Estudos e Práticas".
108
CADERNO DE ESTUDO
E PRÁTICAS
109
INUNDAÇÕES
110
O REUSO DAS ÁGUAS
6
O REUSO DAS ÁGUAS
• Apresentar e discutir o reúso das águas no meio urbano e
industrial.
• Detalhar os conceitos e tecnologia de reúso das águas
residuárias.
Conhecer os aspectos do reúso das águas urbanas, rurais
e industriais, refletindo sobre sua aplicação na Gestão dos
Recursos Hídricos municipais.
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O REUSO DAS ÁGUAS
Dada a problemática das águas em áreas urbanas, é importante buscar alternativas
que visem ao uso mais racional deste recurso natural, diminuindo inclusive os
impactos no meio ambiente. Uma dessas alternativas é o reúso da água, cujos tipos
estão abaixo:
- reúso indireto não planejado: o efluente é descarregado no meio ambiente e
reutilizado a jusante de forma diluída, não intencional e não controlada;
- reúso indireto planejado: o efluente é descarregado no meio ambiente após sofrer
tratamento e é reutilizado a jusante de maneira controlada;
- reúso direto planejado: o efluente após o tratamento é encaminhado diretamente
ao ponto de reutilização, não sendo descarregado no meio ambiente;
- reciclagem: é um caso particular do reúso direto. Antes da descarga do efluente em
um sistema de tratamento, é usado como fonte suplementar de abastecimento do
uso geral.
Outra classificação diz respeito ao setor ou usuário final do efluente após a
passagem por um dos tipos mencionados acima: agrícola, urbano, industrial,
recarga de aquíferos ou descarga no meio ambiente. A Figura 6.1, mostra um
esquema das aplicações do reúso de efluentes.
Figura 6.1
112
Aplicações de reúso.
Fonte: Hespanhol, 2003 apud Kobiyama et ali, 2005.
O REUSO DAS ÁGUAS
No caso do reúso urbano, têm-se alguns exemplos de utilização dessas águas:
- irrigação de campos de golfe e quadras esportivas;
- faixas verdes decorativas ao longo de ruas e estradas;
- torres de resfriamento;
- parques e cemitérios;
- descarga em toaletes;
- lavagem de veículos;
- reserva de incêndio;
- recreação;
- construção civil (compactação do solo, controle de poeira, lavagem de agregados,
produção de concreto);
- limpeza de tubulações; e
- sistemas decorativos tais como espelhos d'água, chafarizes, fontes luminosas.
A Agência Nacional de Águas, ANA (2005) indica o uso as fontes alternativas de
água para reúso em edificações (pluvial; drenagem; máquina de lavar roupa;
lavatório e chuveiro), para os seguintes usos potenciais:
- lavagem de roupas;
- descargas em bacias sanitárias;
- limpeza de pisos;
- irrigação, rega de jardins;
- lavagem de veículos;
- uso ornamental.
Observa-se que o uso destas fontes alternativas exigirá um sistema de coleta de água
diferenciado do sistema de esgoto da edificação, porém, com essa medida os sistemas
de tratamento passam a ser simplificados, sendo estabelecidos de acordo com seus
usos potenciais. A Tabela 6.2 apresenta os valores recomendados para esses sistemas
de tratamento, em função dos usos potenciais e das fontes alternativas de água que
sejam utilizadas.
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O REUSO DAS ÁGUAS
Figura 6.2
Sistemas de tratamento recomendados em função dos usos potenciais
e fontes alternativas de água.
Fonte: ANA, 2005.
No setor produtivo, industrial, o reúso da água se apresenta como uma alternativa
importante, pois
Os custos elevados da água industrial, associados às demandas
crescentes, têm levado as indústrias a avaliar as possibilidades internas
de reúso e a considerar ofertas das companhias de saneamento para a
compra de efluentes tratados, a preços inferiores aos da água potável
dos sistemas públicos de abastecimento. (HESPANHOL, 2002).
Para as indústrias as aplicações do reúso da água estariam atendendo:
- a produção de água para caldeiras;
- os sistemas de resfriamento como água de reposição;
- os lavadores de gases; e
- como água de processos.
Conforme argumentos de FIESP/CIESP (2004), o reúso das águas industriais
apresenta três tipos de benefícios para o setor: benefícios ambientais, econômicos e
sociais.
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O REUSO DAS ÁGUAS
Do ponto de vista ambiental, destaca-se a redução do lançamento de efluentes
industriais em cursos d´água, a redução da captação de águas superficiais e
subterrâneas e o aumento da disponibilidade de água para usos mais exigentes da
sociedade, como o abastecimento público, os hospitais, etc.
Quanto aos benefícios econômicos, são elencados os seguintes aspectos:
• a conformidade ambiental em relação a padrões e normas ambientais estabelecidos;
• as mudanças nos padrões de produção e consumo;
• a redução dos custos de produção;
• o aumento da competitividade do setor;
• a habilitação para receber incentivos e coeficientes redutores dos fatores da cobrança
pelo uso da água.
Acrescentam-se a estes benefícios diretos, os benefícios sociais que estariam voltados
para a ampliação da oportunidade de negócios para as empresas fornecedoras de
serviços e equipamentos, e em toda a cadeia produtiva; a ampliação na geração de
empregos diretos e indiretos; e a melhoria da imagem do setor produtivo junto à
sociedade.
Por outro lado, são identificados desafios e dificuldades para implantação de
programas de reúso nas indústrias, envolvendo questões técnicas, econômicas e
operacionais (FIESP/CIESP,2004).
As questões técnicas dizem respeito ao conhecimento e à autonomia para tomada de
decisões; as econômicas deferem-se a aquisição de equipamentos e a custos
envolvidos na implantação e gestão de programa; e as dificuldades operacionais
ficam por conta das alterações necessárias no processo de produção, conforme
apresentado na Figura 6.3.
115
O REUSO DAS ÁGUAS
Figura 6.3
Principais dificuldades associadas aos Programas de Conservação e
reúso de Água.
Fonte: FIESP/CIESP, 2004.
LIGANDO AS IDEIAS
Na Biblioteca da disciplina está disponibilizado o documento: "Conservação e reúso
da água em edificações", desenvolvido pela Agência Nacional das Águas em
parceiria com outras instituições, no ano de 2005.
A partir da leitura desse documento, procure identificar a possibilidade de
aplicação do reúso da água em seu município. Também reflita sobre os principais
desafios para efetivar este tipo de ação junto à sociedade local.
Anote suas reflexões e considerações em seu "Caderno de Estudo e Práticas".
116
O REUSO DAS ÁGUAS
6.1
O REÚSO DE ÁGUAS RESIDUÁRIAS
O reúso planejado de efluentes começou no Estado da Califórnia, Estados Unidos,
por volta de 1918, estabelecendo-se os primeiros padrões de qualidade das águas
residuárias para a irrigação. Pesquisas em recarga de aquíferos a partir da
reutilização dos esgotos tratados foram conduzidas na Califórnia, revelando não
haver impactos adversos sobre a qualidade da água subterrânea, nem para a saúde
dos consumidores desta água.
Com relação ao uso dos esgotos em aquicultura, os dados se reportam ao fim do
século XIX, na Alemanha e a 1930, na Índia.
Há também, registros sobre o reúso potável direto, ou seja, o esgoto tratado numa
Estação de Tratamento de Esgotos (ETE) segue diretamente para uma Estação de
Tratamento de Água (ETA), para que se torne potável e seja distribuída para a
população.
No Brasil, mais recentemente vêm se estudando e implementando ações que visam ao
tratamento de esgotos e seu reúso. Atividades como produção de flores, criação de
peixes - tilápia do Nilo, alimentação animal com forrageiras irrigadas com esgotos
tratados, entre outros, estão sendo desenvolvidas dentro do PROSAB - Programa de
Saneamento Básico, que integra diferentes universidades e órgãos de pesquisa no
Brasil.
A literatura especializada descreve que os padrões de qualidade, para reúso dos
esgotos tratados, devem ser estabelecidos observando-se a proteção da saúde pública,
os requerimentos de uso específico, os efeitos sobre o solo, a vegetação e os aquíferos
subterrâneos, impactos ambientais, efeitos estéticos, aceitação do usuário e política
local.
Kobiyama et al (2005) listam alguns critérios básicos de qualidade e algumas
recomendações:
- o sistema de água reusada tenha pressões menores que o sistema de água
potável, para que esta não seja contaminada, em caso de conexões cruzadas;
- utilização de materiais e/ou cores diferentes daqueles empregados no sistema de
água potável;
117
O REUSO DAS ÁGUAS
- monitoramento: seja feito, constantemente, em intervalos predeterminados,
dependendo do uso, análises de qualidade da água reusada.
Araújo (2000) destaca que para usos não potáveis, os efeitos da maioria dos
componentes químicos (metais pesados e compostos orgânicos) sobre a saúde e meio
ambiente, estão bem esclarecidos, e os níveis de concentração permitidos, em geral,
bem determinados. No entanto, o monitoramento dessas substâncias merece atenção
especial, particularmente se existir contribuição de esgoto industrial.
Na irrigação, por exemplo, a qualidade físico-química do efluente leva em
consideração diversas variáveis que se refletem na produtividade e na qualidade das
culturas, manutenção da produtividade do solo e a proteção do meio ambiente. A
avaliação da qualidade da água para irrigação, seja natural ou efluente tratado,
baseia-se nos seguintes parâmetros: condutividade elétrica, razão de adsorção de
sódio - RAS e teor de boro (REICHARDT, 1990 apud Araújo, 2000).
O CEPIS - Centro Panamericano de Ingenieria Sanitaria e Ciencias del Ambiente,
demonstrou, em estudos realizados, em 1991, no Peru, que as águas residuárias
fornecem os nutrientes requeridos pelas culturas, reduzindo os gastos com adubação
que, em geral, representam 50% dos custos de produção. Em contrapartida,
pesquisas feitas, em Israel, mostraram que certas culturas de frutas e grãos podem ser
afetadas pelos altos níveis de nitrogênio existente nas águas residuárias (Araújo,
2000).
Entre todos os requisitos para o estabelecimento dos padrões de qualidade para o
efluente tratado ser reutilizado, a investigação mais criteriosa, afirma Araújo (2000),
é a que associa os agentes patogênicos aos riscos concernentes à saúde pública. Tal
fato pode ser observado na literatura, onde se destacam padrões de qualidade
microbiológicos variáveis conforme critério dos diferentes países. Surge então, a
questão do risco aceitável que recebe duas abordagens distintas:
- risco potencial: está associado à ideia de que a simples presença de
microrganismos patogênicos no esgoto põe em perigo a saúde da população
exposta;
- risco real: depende de uma combinação de uma série de fatores como a resistência
dos microrganismos ao tratamento dos esgotos e às condições ambientais, dose
infectiva, patogenicidade, suscetibilidade e grau de imunidade do hospedeiro e
grau de exposição humana aos focos de transmissão.
118
O REUSO DAS ÁGUAS
Informações existentes sobre a influência dos aspectos sanitários na transmissão de
enfermidades mostram que as infecções por helmintos constituem o risco mais
importante para a saúde, seguido das causadas por bactérias, por protozoários, e
finalmente, por vírus.
Segundo Araújo (2000), um dos aspectos sanitários mais destacados é o tempo de
sobrevivência dos helmintos no meio ambiente, que é da ordem e meses e até anos
Esta preocupação com a remoção de ovos de helmintos é fundamentada pela
existência de dados epidemiológicos que evidenciam um grande número de
enfermidades helmínticas em agricultores e consumidores de culturas irrigadas com
esgoto.
Com relação à qualidade microbiológica das águas residuárias para uso na
agricultura e piscicultura, a OMS - Organização Mundial da Saúde define três
diferentes categorias, quais são (Araújo, 2000):
- Categoria A: irrigação de parques públicos, campos desportivos e culturas que são
ingeridas cruas. O grupo exposto é compreendido pelos trabalhadores,
consumidores e o público em geral.
Para esta categoria o tratamento dos esgotos deve fornecer um efluente que apresente
uma qualidade microbiológica com valores para nematóides intestinais menor ou
igual a 1 ovo por litro e coliformes fecais menor ou igual a 1000 NMP/100mL.
- Categoria B: irrigação de culturas de cereais para a indústria, forrageiras e para
arborização. Neste caso o único grupo exposto é constituído por trabalhadores
rurais e não existe nenhum padrão para coliformes fecais.
O nível estabelecido para a Categoria B é unicamente para nematóides intestinais,
que deve ser menor ou igual a 1 ovo por litro.
- Categoria C: corresponde às culturas da Categoria B, quando nem trabalhadores
nem público estão expostos. Neste caso não são aplicadas limitações para valores de
nematóides e coliformes fecais.
119
O REUSO DAS ÁGUAS
O tratamento do esgoto deve atender às exigências da tecnologia de irrigação,
requerendo-se pelo menos sedimentação primária.
A utilização controlada dos esgotos, ou seja, segura do ponto de vista sanitário,
sustentável do ponto de vista ambiental e otimizado do ponto de vista de produção,
apresenta diversas vantagens, dentre as quais (Bastos et al., 2003):
- constitui uma prática de reciclagem de água, proporciona alívio na demanda e
preservação de oferta para outros usos. Neste particular, destacam os autores, vale
registrar que, no Brasil, como em todo o mundo, a agricultura irrigada responde
por cerca de 60% a 80% do consumo total de água;
- constitui numa prática de reciclagem de nutrientes, proporcionando economia
significativa de insumos, por exemplo, fertilizantes e ração animal;
- contribui para o aumento da produção de alimentos, a recuperação de áreas
improdutivas e a ampliação de áreas irrigadas;
- contribui para a preservação e a proteção do meio ambiente ao minimizar o
lançamento de esgotos em cursos de águas naturais, prevenindo a poluição, a
contaminação e a eutrofização, bem como favorecer a conservação do solo e a
recuperação de áreas degradadas;
- contribui para a amenização do clima, melhoria das condições estéticas e
ampliação de áreas de lazer em zonas urbanas: irrigação e fertilização de "zonas
verdes", como parques públicos, jardins, campos para práticas desportivas,
canteiros e arborização de logradouros.
Como exemplo prático, Bastos et al. (2003) destacam que considerando a
contribuição por pessoa de esgotos de 150 a 200 L/pessoa.dia e a demanda genérica
de água para irrigação e piscicultura de, respectivamente, 1 a 2 m3/m2.ano e 10 L/
s.ha, constatam-se que as águas residuárias produzidas por uma pessoa seriam
suficientes para irrigar 30 a 70 m2 e suprir uma área de cultivo de peixes de 1,7 a 2,3
m 2.
120
O REUSO DAS ÁGUAS
Conforme os dados do exemplo prático de Bastos et al. (2003), uma população de
10.000 habitantes produziria "água" para irrigar cerca de 50 ha e para o cultivo de
peixes em 2 ha.
Os esgotos são ricos em matéria orgânica, em macronutrientes (NPK) e
micronutrientes essenciais às plantas, resultantes da dieta humana e de restos de
cozinha. Por outro lado, as características dos esgotos estão associadas ao processo de
tratamento empregado.
Novamente, Bastos et al (2003) ilustram o potencial de fertilização dos esgotos a partir
do seguinte exercício: considerando uma demanda teórica de água para irrigação de
600 mm (0,6 m3/m2) e os teores de NPK registrados nos efluentes de lagoas de
estabilização, poder-se-ia estimar que ao final do período de irrigação tivessem sido
aplicados: 33 a 251 kg.N/ha; 20 a 70 kg.P/ha e 78 a 180 kg.K/ha.
Conforme os mesmos autores, estes valores revelam, de uma certa forma, que os
esgotos domésticos podem apresentar teores de macronutrientes suficientes para o
atendimento da demanda da maioria das culturas; por outro aspecto, há a
necessidade de adequado manejo agronômico, pois nutrientes em excesso,
especialmente o nitrogênio, podem comprometer a produtividade e a qualidade das
culturas e resultar em problemas ambientais, principalmente a lixiviação de nitratos e
a contaminação do lençol freático.
A irrigação com esgotos sanitários é uma forma de fertirrigação, e o fornecimento de
nutrientes se dá de maneira contínua e gradual, bem como gradual pode ser a
disponibilidade dos nutrientes, dependendo da forma (espécie) veiculada pelo
efluente aplicado ao solo, ou seja, o controle do balanço de nutrientes é mais difícil
do que na irrigação tradicional (Bastos et al, 2003). Outra opção de fertirrigação com
esgotos é a hidroponia, em que o próprio efluente cumpre o papel da solução
nutritiva. A hidroponia com esgotos tratados apresenta todas as vantagens associadas
aos sistemas hidropônicos convencionais, tais como (Bastos et al, 2003):
- possibilidade de produção fora de época;
- elevada produtividade;
- baixa dependência de adversidades climáticas;
- menor demanda de mão-de-obra;
- demanda relativamente baixa de área;
121
O REUSO DAS ÁGUAS
- possibilidade do emprego do sistema próximo ao ponto de coleta e dos esgotos.
Contudo, ressaltam os autores, existem limitações inerentes à própria fertirrigação
com esgotos sanitários, tais como:
- menor controle do balanço necessário de nutrientes ao longo dos crescimentos das
plantas;
- eventuais limitações impostas pelas características dos efluentes.
A maior limitação à utilização de efluentes, conforme mencionado anteriormente,
está ligada aos riscos à saúde advindos da qualidade microbiológica destes efluentes,
pois os efluentes podem veicular os mais variados microrganismos patogênicos.
LIGANDO AS IDEIAS
Se os nutrientes dos esgotos tratados são benéficos ao reúso na irrigação e
hidroponia, por que eles se tornam um fator de risco quando se pretende utilizá-los
na piscicultura?
Reflita sobre esta questão e anote suas considerações no "Caderno de Estudo e
Práticas".
Entretanto, Bastos et al (2003) destacam que, se observados os devidos cuidados,
empregando boas práticas e vencidas as resistências de natureza cultural, a utilização
de esgotos sanitários apresenta-se como uma solução sanitariamente segura,
economicamente viável e ambientalmente sustentável.
A ANA, dentro de sua função básica de promover o desenvolvimento do Sistema
Nacional de Gerenciamento de Recursos Hídricos previsto no inciso XIX do art. 21 da
Constituição e criado pela Lei nº 9.433 de 8 de janeiro de 1997, tem competência para
administrar, entre uma gama significativa de atribuições (relacionadas no Art. 4º,
Capítulo II, Lei Nº 9.984 de 17 de junho de 2000), os aspectos relativos às secas
prolongadas, especialmente no nosso Nordeste e à crescente poluição dos cursos de
água, no território nacional.
Uma política de reúso adequadamente elaborada e implementada contribuiria
substancialmente ao desenvolvimento de ambos os temas: a seca, dispondo de volumes
adicionais para o atendimento da demanda em períodos de oferta reduzida, e a
poluição, atenuada face à diversão de descargas poluidoras para usos benéficos
específicos de cada região (HESPANHOL, 2002).
122
O REUSO DAS ÁGUAS
1.- Os tipos de reúso são: reúso indireto não planejado; reúso indireto
planejado; reúso direto planejado; e reciclagem.
2.- As fontes alternativas de água para reúso em edificações são as águas:
pluviais; de drenagem; de máquina de lavar roupa; de lavatório e chuveiro.
3.- Na indústria, os desafios e dificuldades para a implantação de programas
de reúso envolvem questões técnicas, econômicas e operacionais.
4.- Os padrões de qualidade para reúso dos esgotos tratados devem ser
estabelecidos observando a proteção da saúde pública, os efeitos sobre o
solo, a vegetação e os aquíferos subterrâneos, impactos ambientais, efeitos
estéticos.
5.- Na irrigação a qualidade físico-química do efluente se reflete na
produtividade e na qualidade das culturas, manutenção da produtividade do
solo e a proteção do meio ambiente.
6.- Os padrões de qualidade para o efluente tratado ser reutilizado traz a
questão do risco aceitável em duas abordagens: risco potencial e o risco
real.
7.- A qualidade microbiológica das águas residuárias para uso na agricultura e
piscicultura está dividida em 3 categorias: A, B e C.
8.- A irrigação com esgotos sanitários é uma forma de fertirrigação, e o
fornecimento de nutrientes se dá de maneira contínua e gradual.
Na Biblioteca da disciplina está disponibilizado o documento: "POTENCIAL DE
REÚSO DE ÁGUA NO BRASIL: agricultura, indústria, municípios, recarga de
aquíferos", de Ivanildo Hespanhol. A leitura deste artigo irá auxiliar sua atividade
de revisão do conteúdo deste capítulo.
Após encerrada a atividade de revisão, responda à seguinte questão: De que
formas o reúso das águas pode contribuir para a Gestão dos Recursos Hídricos em
seu município?
Anote suas considerações no seu "Caderno de Estudo e Práticas" e compartilhe as
ideias com seus colegas no fórum da disciplina.
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O REUSO DAS ÁGUAS
124
CADERNO DE ESTUDO
E PRÁTICAS
125
O REUSO DAS ÁGUAS
126
GESTÃO DAS ÁGUAS URBANAS: PROBLEMÁTICAS ATUAIS
7
GESTÃO DAS ÁGUAS
URBANAS:
PROBLEMÁTICAS
ATUAIS
• Analisar a gestão setorial das águas urbanas.
• Discutir os impactos da gestão sobre as águas urbanas.
• Analisar os caminhos para uma gestão integrada das águas
urbanas.
Conhecer os problemas que envolvem a gestão das águas
urbanas para compreender os desafios e as
potencialidades de integração com a Gestão dos Recursos
Hídricos.
127
7.1
A GESTÃO SETORIAL DAS ÁGUAS
URBANAS
O desenvolvimento urbano, conforme já visto ao longo da disciplina, envolve a
implementação de infraestrutura de abastecimento de água, coleta e tratamento do
esgoto, drenagem urbana, coleta e disposição de resíduos sólidos e limpeza pública.
A sua gestão inadequada é uma das causas da perda de qualidade de vida e dos
impactos ambientais crescentes nas cidades, sobretudo, nos países em
desenvolvimento. Os componentes citados possuem uma forte interface entre si,
impelindo o desenvolvimento urbano com base na gestão integrada.
Os problemas são integrados, por exemplo, no caso das águas pluviais, os impactos
negativos do atual desenvolvimento urbano vão além das inundações; grandes cargas
de poluentes são carreadas para os rios. Esses poluentes são orgânicos e químicos,
resultados do lixo urbano e da emissão de gases para a atmosfera, depositando-se
sobre as superfícies urbanas e depois lavados durante as inundações. Estima-se que
esse tipo de poluição represente 40% do total dos poluentes (TUCCI e
MONTENEGRO, 2005).
Apesar da integração mencionada, o mesmo não ocorre com a gestão, pois grande
parte dos problemas está relacionada com a forma setorial como a mesma é realizada
(TUCCI, 2002).
Como afirma POMPÊO (2000), o planejamento de atividades urbanas relacionadas
à água deve estar vinculado ao próprio planejamento urbano, integrando a gestão de
recursos hídricos e o saneamento ambiental. Isto se torna mais difícil nos países
como o nosso porque o desenvolvimento urbano acontece sob condições
socioeconômicas, tecnológicas e climáticas mais difíceis (SILVEIRA, 2001). Esses
países experimentam uma urbanização acelerada, mais em suas periferias do que em
suas regiões centrais (TUCCI, 2002), somando-se, a isto, problemas de arranjo
institucional e de financiamento dos sistemas (BAPTISTA e NASCIMENTO, 2002).
Os planos que deveriam definir os padrões do desenvolvimento conforme os limites
físicos da infraestrutura geralmente não consideram esta em sua totalidade no
planejamento. Via de regra, os mesmos contemplam especificamente o arruamento e
o tráfego, o sombreamento e alguns aspectos ambientais. A infraestrutura de água,
128
relacionada com saneamento, abastecimento e drenagem urbana, é totalmente
desprezada no planejamento (TUCCI e MONTENEGRO, 2005).
Segundo Tucci e Montenegro (2005), se for feita uma analogia com a medicina, o
tratamento dado atualmente às águas urbanas seria como se vários especialistas
receitassem remédios a uma pessoa, tomando por referência diferentes sintomas, sem
avaliar os efeitos colaterais provocados pela combinação dessas distintas medicações.
Os serviços na sua maioria são públicos, mas não possuem fiscalização efetiva de
preço e qualidade. As mesmas companhias que se responsabilizam pelos serviços, são
também responsáveis pela fiscalização, não havendo agências reguladoras em
número suficiente, ocasionando então a falta de metas de eficiência. As maiores
dificuldades para a implementação do planejamento integrado decorrem da limitada
capacidade institucional dos municípios para enfrentar problemas tão complexos e
interdisciplinares; da gestão municipal organizada sob a forma setorial e da
inexistência de marco institucional e regulatório para o setor de saneamento
(TUCCI e MONTENEGRO, 2005).
Para o caso da drenagem urbana, do ponto de vista institucional, a mesma é
historicamente um serviço de competência municipal. Frequentemente, é à secretaria
municipal de obras que compete a execução dos serviços. Estes serviços, entretanto,
não são organizados como entidades independentes, com autonomia financeira e
gerencial, ocasionando uma relativa fragilidade tanto do ponto de vista puramente
técnico como também do ponto de vista político-institucional (BAPTISTA e
NASCIMENTO, 2002).
Do ponto de vista técnico, segundo Baptista e Nascimento (2002), há três limitações
principais:
- o conhecimento precário do sistema de drenagem já construído;
- o conhecimento precário sobre os processos hidrológicos e funcionamento
hidráulico dos sistemas implantados; e
- a inadequação de equipes técnicas e gerenciais responsáveis pelos serviços de
drenagem urbana.
Do ponto de vista institucional, existem quatro fragilidades: (1) a primeira diz
respeito à estrutura organizacional, não sendo efetuada por um setor técnico dotado
de autonomia administrativa e financeira; (2) a segunda à fragmentação excessiva
129
das ações relativas à drenagem urbana entre os diferentes atores da gestão municipal;
(3) um outro aspecto da inadequação institucional da drenagem urbana no Brasil é
a abordagem estritamente municipal adotada para o tratamento da questão. Muitos
problemas ultrapassam as divisões político-administrativas, como em áreas
metropolitanas, por exemplo; e (4) finalmente, o suporte jurídico inadequado para a
regulamentação e controle dos diferentes aspectos que possuem implicações na
drenagem urbana representa um problema (BAPTISTA e NASCIMENTO, 2002).
Diferentes configurações de arranjos institucionais foram implantadas com o intuito
de mudar a situação.
Em Porto Alegre, por exemplo, há mais de trinta anos foi criado o Departamento de
Esgotos Pluviais (DEP) que se, por um lado, proporcionou o surgimento de uma equipe
específica para tratar do problema, somente recentemente tem recebido o aporte
financeiro necessário para implementar as ações mais apropriadamente, através de
planos, projetos e programas com financiamento internacional. Por outro lado, o
diálogo com os demais setores que agem nas águas urbanas por vezes fica dificultado.
Em Belo Horizonte, segundo Champs et al. (2005), o serviço de drenagem é
totalmente financiado com recursos oriundos das arrecadações tributária e fiscal
feitas pelo município. Não existem fontes de receitas exclusivas para esse serviço. As
unidades municipais com responsabilidade de gestão na drenagem são:
- SMURBE - Secretaria Municipal de Políticas Urbanas, com o objetivo de articular
a definição e a implementação das políticas de desenvolvimento urbano e
ambiental do município, de forma integrada e intersetorial, visando ao pleno
cumprimento das funções sociais da cidade;
- SUDECAP - Superintendência de Desenvolvimento da Capital que visa à
implementação, à manutenção e à expansão do sistema de drenagem urbana no
ambiente urbano da cidade formal;
- Companhia Urbanizadora de Belo Horizonte - URBEL, que visa à implementação
do sistema de drenagem pluvial nos locais de ocupação informal (vilas e favelas);
- Secretaria Municipal Adjunta de Regulação Urbana (SMARU) com a tarefa de
orientar e analisar, para fins de aprovação, os novos parcelamentos do solo urbano
do município. Nesse contexto, também é feita a análise dos projetos de drenagem
pluvial desses parcelamentos.
130
Segundo Orsini et al. (2005), Santo André se apresenta como um caso raro no Brasil,
pois é o único município no Brasil a implantar um sistema de cobrança pelos
serviços de drenagem. Pagando diretamente por esses serviços, a população tem a
oportunidade de perceber que o desenvolvimento urbano impacta o sistema público
de drenagem e que o manejo das águas pluviais tem um custo; percebe também que
o sistema de drenagem faz parte da infraestrutura da cidade tanto como o sistema de
esgotos e o sistema de abastecimento de água. Com a arrecadação dessa taxa a
prefeitura conta com recursos exclusivos para o manejo das águas pluviais, mesmo
tendo que complementá-los para fazer frente aos custos de manutenção e de
investimentos.
O sistema institucional de gestão também é singular. O Município de Santo André
concentra todos os serviços de saneamento ambiental (distribuição de água, esgotos,
águas pluviais, resíduos sólidos e licenciamento) em um único órgão, o Serviço
Municipal de Saneamento Ambiental de Santo André (SEMASA), o que favorece o
planejamento integrado e interdisciplinar das águas urbanas.
Mesmo contando com instrumentos de gestão mais evoluídos que os dos demais
municípios, Santo André ainda assim enfrenta grandes desafios. A quantidade de
esgotos tratada ainda é muito baixa, os níveis de poluição dos cursos de água são
altos e ainda existem muitas áreas sujeitas a inundações (ORSINI et al., 2005).
Na mesma direção de Baptista e Nascimento (2002), Tucci e Orsini (2005) afirmam
que a gestão atual da drenagem urbana é de atribuição municipal e tem sido
exercida isoladamente, sem compatibilidade com os municípios vizinhos da mesma
bacia. A responsabilidade fica geralmente com a secretaria de obras do município, o
controle de enchentes urbanas é estabelecido em medidas desenvolvidas no
município, por meio de legislação municipal e ações estruturais específicas.
Os principais problemas relacionados a essa gestão municipal ocorrem em virtude de
alguns aspectos fundamentais, que são:
- as limitações profissionais,
- a inadequada legislação do uso do solo; e
- a gestão municipal da macrodrenagem.
131
No que tange à legislação, Tucci e Orsini (2005) afirmam que aquelas que envolvem
as águas urbanas estão relacionadas com: recursos hídricos, uso do solo e
licenciamento ambiental.
Quanto aos recursos hídricos, algumas legislações estaduais estabelecem critérios
para a outorga do uso da água, mas não legislam sobre a outorga relativa ao despejo
de efluentes de drenagem. Já a legislação ambiental estabelece normas e padrões de
qualidade da água dos rios através de classes, mas não define restrições com relação
aos efluentes urbanos lançados nos rios. A ação dos órgãos estaduais de controle
ambiental é limitada devido à falta de capacidade dos municípios em investir neste
controle. Portanto, não existe exigência e não existe pressão para investimentos no
setor.
Neste contexto, o escoamento pluvial resultante das cidades deve ser objeto de
outorga ou de controle a ser previsto nos Planos de Bacia. Como estes procedimentos
ainda não estão sendo cobrados pelos Estados, não existe no momento uma pressão
direta para a redução dos impactos resultantes da urbanização (TUCCI e ORSINI,
2005).
Segundo ainda Tucci e Orsini (2005), na constituição Federal, artigo 30, é definido
que o zoneamento de uso do solo é atribuição municipal. Porém, os Estados e a
União podem estabelecer normas para o disciplinamento do uso do solo visando à
proteção ambiental, controle da poluição, saúde pública e da segurança. Observa-se
que no zoneamento relativo ao uso do solo não têm sido contemplados pelos
municípios os aspectos de águas urbanas como esgotamento sanitário, resíduos
sólidos, drenagem e inundações.
O que tem sido observado são legislações restritivas quanto à proteção de mananciais
e ocupação de áreas ambientais.
A legislação muito restritiva somente produz reações negativas e desobediência.
Portanto, não atingem os objetivos de controle ambiental. Isto ocorre na forma de
invasão das áreas, loteamentos irregulares, entre outros.
Um exemplo feliz foi o introduzido pelo município de Estrela/RS, que permitiu a troca
de áreas de inundação (proibida para uso) por solo criado ou índice de
aproveitamento urbano acima do previsto no Plano Diretor de Desenvolvimento
Urbano nas áreas mais valorizadas da cidade (TUCCI e ORSINI, 2005).
132
Outro problema é a falta de compatibilização da gestão no município com a gestão
da bacia hidrográfica.
Segundo Tucci e Orsini (2005), a tendência da gestão dos recursos hídricos tem sido
realizada através da bacia hidrográfica, no entanto a gestão do uso do solo é realizada
pelo município ou grupo de municípios numa região Metropolitana.
Os Planos das bacias hidrográficas têm sido desenvolvidos para bacias grandes
(>3.000 km2). Neste cenário existem várias cidades que interferem umas nas outras
transferindo impactos.
O Plano da bacia dificilmente poderá envolver todas as medidas em cada cidade, mas
devem estabelecer os condicionantes externos às cidades como a qualidade de seus
efluentes, as alterações de sua quantidade, que visem à transferência de impactos.
LIGANDO AS IDEIAS
Como esta problemática se estabelece em seu município? Você consegue
identificar situações semelhantes às apresentadas aqui no âmbito da gestão
municipal? Como se poderia atuar sobre estes problemas?
Procure identificar, segundo sua experiência de atuação no setor, os possíveis
conflitos que dificultam a integração entre a gestão dos recursos hídricos e a
gestão municipal, destacando aspectos institucionais, técnicos, legais e sociais.
Registre suas considerações e reflexões em seu "Caderno de Estudo e Práticas",
e compartilhe suas ideias com os colegas de Curso!
133
7.2
OS IMPACTOS DA GESTÃO SOBRE AS
ÁGUAS URBANAS
A gestão setorial mencionada anteriormente faz com que cada órgão observe seus
problemas sem observar as interferências entre o seu e os demais sistemas de
infraestrutura urbana.
Sem se dar conta de tais interferências, problemas como os mostrados na Figura 7.1
se tornam comuns, ou seja, lançamento de efluentes sanitários na rede pluvial.
Figura 7.4
(a) Ligação direta de esgotos em rede pluvial; (b) "Língua Negra" em
praia de Maceió-AL a partir da rede de drenagem local.
Cada um desses sistemas que foram projetados como sistemas separados, acaba por
se comportar como sistemas de esgotamento combinados ou mistos, ocorrendo o
que aponta Maksimovic (2001): o sistema separado e o combinado de esgoto se
comportam como dois sistemas combinados com diferentes graus de diluição das
águas residuárias.
Outra questão interessante dos impactos ambientais nas áreas urbanas diz respeito
à ocupação e uso do solo aliado ao fato de que é comum não se perceber que o
escoamento superficial é a origem de parte da poluição e não somente de
inundações.
134
O escoamento superficial ocorre sobre áreas impermeáveis, áreas em fase de
construção, depósitos de resíduos sólidos ou de resíduos industriais, entre outros
(PORTO, 2001).
Os poluentes carreados pelas superfícies, condutos e canais atingem corpos hídricos
como rios, lagos, estuários e praias, conforme está detalhado na Tabela 7.1.
Constituintes
(poluentes)
Fontes de poluição
Efeitos da poluição
Sedimentos
Locais em construção, escoamento
superficial urbano/agrícola, aterros
sanitários mal executados e lixões.
Mudanças no habitat, turbidez do
curso d'água, perda na recreação e
na estética, transporte de
contaminantes, erosão das margens.
Nutrientes
Escoamento superficial agrícola/em
gramados, lixões, deposição
atmosférica, erosão.
Crescimento acelerado de algas,
toxicidade de amônia, toxidade de
nitratos.
Organismos
patogênicos
Escoamento superficial de sistemas
sépticos urbanos/agrícolas, ligações
clandestinas de esgoto cloacal,
animais domésticos/selvagens.
Infecções auditivas/intestinais,
extinção de mariscos de fundo, perdas
estéticas/recreação.
Enriquecimento
orgânico
Escoamento superficial urbano/
agrícola, Aterros sanitários mal
executados e lixões.
Depleção do OD, odor, morte de
peixes.
Poluentes tóxicos
Escoamento superficial urbano/
agrícola, pesticidas, herbicidas,
tanques de armazenamento no
subsolo, locais com resíduos
perigosos, aterros sanitários mal
executados, disposição ilegal,
descargas industriais.
Toxidade para seres humanos e vida
aquática, bioacumulação na cadeia
alimentar.
Escoamento superficial devido ao
degelo.
Contaminação da água de
abastecimento público, nocivo a
plantas intolerantes ao sal.
Sais
Tabela 7.9
Poluentes no escoamento superficial.
Fonte: Adaptado de Urban Drainage And Flood Control District, 1999.
Por exemplo, Chebo et al. (2001) detectaram, em Paris, concentrações médias altas de
chumbo e zinco no escoamento proveniente de telhados. Estas foram de 4 a 6 vezes
maiores que as concentrações médias do escoamento superficial das ruas e jardins.
Também foram altas as concentrações de cádmio e cobre, tanto por causa de telhados
quanto por causa de calhas e estruturas de janelas.
135
Percebe-se que, ao definir que determinadas áreas terão um tipo de ocupação
específico, a Gestão Municipal está interferindo na qualidade do escoamento
superficial dessas áreas.
O escoamento superficial tem como destino final os cursos d'água urbanos que, por
sua vez, podem desembocar no mar nas cidades litorâneas.
Outra fonte de poluição das águas urbanas é a atmosfera. De Luca et al. (1990)
concluíram, após um monitoramento em 23 pontos em um raio de 30 km do centro
de Porto Alegre, que é significativa a contribuição da chuva à carga de poluentes da
drenagem pluvial urbana na região metropolitana, principalmente no que diz
respeito a sulfatos, cloretos, nitratos e alguns metais. A maior parte das chuvas
coletadas se caracterizou como ácida. Grande variedade de metais pesados está
presente nas águas de chuva. Outras fontes de poluentes que oferecem riscos à saúde
humana, metais pesados) como o Cádmio (Cd), o Crômio (Cr); o Cobre (Cu); o
Níquel (Ni); o Chumbo (Pb); e o Zinco (Zn), estão apresentadas na Tabela 7.2.
Fonte*
Cd
Cr
Cu
Ni
Pb
Zn
Desgaste de pneus de veículos e pastilhas de freio
Corrosão de objetos de metal
Aditivos de petróleo
Óleo de lubrificação
Produtos domésticos e de indústria metálica
Pesticidas, fertilizantes e produtos químicos industriais
Tintas e corantes
Partes de motores
Papel
* Presença sinalizada com o preenchimento da quadrícula.
Tabela 7.10
136
Principais fontes de metais nas águas pluviais.
Fonte: WONG et al. (2000).
7.3
A GESTÃO INTEGRADA DAS ÁGUAS
URBANAS
Como já estudamos nas disciplinas anteriores, para se buscar uma solução
ambientalmente sustentável nas cidades, é necessário o gerenciamento integrado da
infraestrutura urbana. No caso da Gestão das águas urbanas, esta integração deve se
iniciar pela definição da ocupação do espaço com preservação das funções naturais
como a infiltração e a rede natural de escoamento.
Este tipo de desenvolvimento tem recebido a denominação de LID (Low Impact
development) nos Estados Unidos (U.S. Department of Housing and Urban
Development, 2003 e NAHB Research Center, 2004 e U.S. Environmental Protection
Agency, 2000) ou Water Sensitive Urban Design (WSUD) na Austrália.
Apesar de representar a forma moderna e ambiental de ocupação nos países
desenvolvidos, no Brasil esta visão de ocupação do espaço urbano não é nova, pois
Saturnino de Brito, no início do século 20, planejou algumas cidades segundo esta
concepção.
Os países em desenvolvimento estão tentando sair da fase Higienista para uma ação
com características da fase Corretiva, não tendo praticamente nenhum
desenvolvimento dentro da fase do Desenvolvimento Sustentável. A tabela
apresenta uma breve síntese das características de cada fase de desenvolvimento das
intervenções sobre as águas urbanas:
Fase
Características
Consequências
Esgotos em fossa ou na drenagem, sem
coleta ou tratamento e água da fonte mais
próxima, poço ou rio.
Doenças
e
epidemias,
mortalidade e inundações.
Higienista
Transporte de esgoto distante das pessoas
e canalização do escoamento.
Redução das doenças, mais rios
contaminados, impactos nas fontes
de água e inundações.
Corretiva
Tratamento de esgoto doméstico e
industrial, amortecimento do escoamento.
Recuperação de rios, restando
poluição difusa, obras hidráulicas e
impacto ambiental.
Desenvolvimento
sustentável
Tratamento terciário e escoamento pluvial,
novos desenvolvimentos que preservam o
sistema natural.
Conservação ambiental, redução de
inundações e melhoria da qualidade
de vida.
Pré-higienista
até o início do século XX.
antes de 1970.
entre 1970 e 1990
depois dos anos 1990
Tabela 7.11
grande
Fase do desenvolvimento das águas urbanas.
Fonte: Tucci, 2008.
137
O que se considera como a terceira fase de ocupação urbana envolve a integração
entre o projeto de implantação no espaço, o projeto arquitetônico e as funções da
infraestrutura de água dentro do ambiente urbanizado e não apenas a busca de
espaço de infiltração dentro do design de um projeto (TUCCI e ORSINI, 2005).
E, na gestão integrada do território, devem ser observados dois contextos espaciais
diferentes:
- os impactos que ultrapassam o município; e
- os impactos no município.
Quando os impactos extrapolam o município, o controle pode se feito de tal forma
que permitam estabelecer padrões a serem atingidos e geralmente são regulados por
legislação ambiental e de recursos hídricos que se dão em nível federal ou estadual.
Já no caso do impacto dentro do município, o controle é estabelecido através de
medidas desenvolvidas dentro do município através de legislação municipal e ações
estruturais específicas desenvolvidas em nível local (TUCCI e ORSINI, 2005).
A gestão integrada do território pode se dar em contextos espaciais distintos (o
municipal e o regional). Essa situação exige a atuação entre as diferentes esferas
(executivas, legislativas e judiciária) e nível de atuação podendo representar um
elemento de conflito na hora de se gerir o território.
Para compatibilizar a gestão da bacia hidrográfica, que pode se dar em nível
regional ou federal, com a gestão realizada pelo município ou grupo de municípios
numa região Metropolitana, Tucci e Orsini (2005) sugerem que a gestão pode ser
realizada de acordo com a definição do espaço geográfico externo e interno à cidade.
A gestão entre o espaço externo e o interno é o desafio da gestão integrada. Isso se
entendermos que é no ambiente interno das cidades que se dão os processos de
gestão para atender, tanto aos condicionantes externos previstos no Plano de Bacia,
que evitam os impactos externos e contribuem para a melhoria da quantidade e
qualidade da água no conjunto da bacia, quanto aos condicionantes internos que
tratam de evitar os impactos na própria população da própria cidade.
O mecanismo previsto na legislação brasileira para o gerenciamento externo das
cidades é o Plano de Recursos Hídricos da Bacia. O Plano deveria estabelecer as
metas que as cidades devem atingir para que o rio principal e seus afluentes atinjam
níveis ambientalmente adequados de qualidade da água.
138
Dessa forma, o Plano Integrado de Drenagem Urbana, Esgotamento Sanitários e
Resíduos Sólidos deve obedecer as medidas de controle estabelecidas no Plano da
Bacia no qual estiver inserido (TUCCI e ORSINI, 2005). Os mecanismos de indução
básicos para este processo são: a) os institucionais; e b) os econômico-financeiros.
Atualmente a legislação de recursos hídricos prevê a outorga que é um mecanismo de
indução econômico-financeiro.
A visão atual envolve o Planejamento integrado da água na cidade e incorporada ao
Plano de Diretor da Cidade fazendo com que os componentes de manancial,
esgotamento sanitário, resíduos sólidos, drenagem urbana, e inundação ribeirinha
sejam vistos dentro de um mesmo conjunto e relacionados com a causa principal que
é a ocupação do solo urbano.
Neste sentido, o planejamento urbano deve considerar os aspectos relacionados à
água na definição do uso do solo e das tendências dos vetores de expansão da cidade,
compreendendo a forte inter-relação existente entre todos os setores da cidade e a
água. Quando desenvolvidos isoladamente, dentro de cada uma de suas
especialidades, os planos setoriais produzirão resultados inadequados para a
sociedade.
Segundo Tucci e Orsini (2005), algumas destas inter-relações dizem respeito:
• ao abastecimento de água é realizado a partir de mananciais que podem ser
contaminados pelos esgotos cloacais, pluviais ou por depósitos de resíduos sólidos;
• a solução do controle da drenagem urbana depende da existência de rede de esgoto
cloacal e suas características;
• a limpeza das ruas, a coleta e disposição de resíduos sólidos interferem na quantidade
e na qualidade da água dos pluviais.
A maior dificuldade para a implementação do planejamento integrado decorre da
limitada capacidade institucional dos municípios para enfrentar problemas tão
complexos e interdisciplinares e a forma setorial como a gestão municipal é
organizada.
Na Figura 7.2 pode-se observar a representação do planejamento integrado dos
setores essenciais relacionados com o meio urbano.
139
Figura 7.5
Interface entre os planos da cidade e o plano diretor de águas pluviais
ou de drenagem urbana. Fonte: Tucci, 2005.
O Plano Diretor de Águas Pluviais ou Drenagem Urbana tem o objetivo de criar os
mecanismos de gestão da infraestrutura urbana relacionada com o escoamento das
águas pluviais e dos rios na área urbana da cidade. Deve cumprir esta tarefa em
consonância com os princípios econômicos, sociais e ambientais definidos pelo Plano
Diretor de Desenvolvimento Urbano (TUCCI e ORSINI, 2005).
Segundo esses autores o Plano Diretor de Águas Pluviais tem como meta:
a) planejar a distribuição da água pluvial no tempo e no espaço, com base na
tendência de ocupação urbana compatibilizando esse desenvolvimento e a
infraestrutura para evitar prejuízos econômicos e ambientais;
b) controlar a ocupação de áreas de risco de inundação através de restrições nas
áreas de alto risco; e
c) estabelecer uma convivência harmônica com as enchentes nas áreas de baixo
risco.
140
Indicam ainda que por causa da interferência que a ocupação do solo exerce sobre a
drenagem, existem elementos do Plano de Águas Pluviais que são utilizados para
regulamentar os artigos do Plano Diretor de Desenvolvimento Urbano.
A concepção de controle da drenagem urbana baseia-se:
• nos princípios de controle da drenagem urbana apresentados;
• nas estratégias de desenvolvimento do Plano como a compatibilidade entre os planos
preparados para a cidade, cujo aspecto é destacado no item;
• na definição de cenários de desenvolvimento urbano e dos riscos de inundações;
• nos padrões para as variáveis de controle da regulamentação;
• na viabilidade econômica das medidas.
Assim o desenvolvimento do Plano Diretor de Águas Pluviais de cada bacia deve ser
realizado segundo duas estratégias básicas:
a) legislação e sua regulamentação ou outras medidas não-estruturais para as
áreas não-ocupadas; e
b) plano de controle dos impactos das inundações na drenagem para as bacias
ocupadas ou áreas ocupadas.
Como produtos do Plano, os autores destacam: a legislação, a regulamentação ou
outras medidas não-estruturais, o plano de controle de cada macro urbana da cidade
e o manual de drenagem urbana, para orientar os profissionais quanto aos projetos
de drenagem na cidade.
No Plano de Ação são definidos os seguintes:
a) gestão da implementação do Plano, que envolve a definição das entidades que
complementarão as ações previstas;
b) viabilidade econômica, que consiste no mecanismo de funcionamento das
implementações das ações do plano;
c) sequenciamento de ações relacionadas com o plano de cada sub-bacia.
141
1.- O desenvolvimento urbano envolve a implementação e gestão de
infraestrutura de serviços de abastecimento de água, coleta e tratamento do
esgoto, drenagem urbana, coleta e disposição de resíduos sólidos e limpeza
pública.
2.- A gestão integrada é uma exigência, pois a inter-relação dos serviços
urbanos causa problemas integrados, porém, essa não é a realidade.
3.- O planejamento de atividades urbanas relacionadas à água deve estar
vinculado ao próprio planejamento urbano, integrando a gestão de recursos
hídricos e o saneamento ambiental.
4.- Com relação à drenagem urbana, os principais problemas na gestão
municipal ocorrem em virtude de: limitações profissionais, a inadequada
legislação do uso do solo; e a gestão municipal da macrodrenagem.
5.- A drenagem urbana, também enfrenta problemas de legislação que
envolvem diferentes esferas de atuação: os recursos hídricos e o
licenciamento ambiental são instâncias federais e estatudais; o uso do solo
é instância municipal.
6.- A gestão setorial do espaço urbano faz com que cada órgão observe seus
problemas sem observar as interferências entre o seu e os demais sistemas
de infraestrutura.
7.- Um dos conflitos de gestão nas áreas urbanas é a ocupação e uso do solo e
o escoamento superficial.
8.- O gerenciamento integrado da infraestrutura urbana deve conjugar a
definição da ocupação do solo com preservação das funções naturais como
a infiltração e a rede natural de escoamento.
9.- A gestão integrada do território atua sobre dois contextos espaciais
distintos: os impactos que ultrapassam o município; e os impactos no
município.
10.- O Plano de Bacia é um instrumento de apoio ao atendimento dos
condicionantes externos e internos do município.
11.- No âmbito da Gestão municipal, o Plano Diretor de Águas Pluviais ou
Drenagem Urbana deve estar em consonância com os princípios
econômicos, sociais e ambientais definidos pelo Plano Diretor.
12.- São estratégias básicas para o Plano Diretor de Águas Pluviais de cada
bacia:
a.- legislação e sua regulamentação ou outras medidas não-estruturais
para as áreas não-ocupadas; e
142
b.- plano de controle dos impactos das inundações na drenagem para as
bacias ocupadas ou áreas ocupadas.
13.- Os produtos do Plano Diretor de Águas Pluviais ou Drenagem devem
orientar a ação dos profissionais quanto aos projetos de drenagem na
cidade.
Na Biblioteca da disciplina está disponibilizado o documento: "Drenagem urbana
sustentável", de César Augusto Pompêo. A leitura deste artigo irá auxiliar sua
atividade de revisão do conteúdo deste capítulo.
Após encerrada essa atividade de revisão, responda à seguinte questão:
Quais seriam as ações de drenagem sustentável que poderiam ser implementadas
em seu município? Como essas ações iriam contribuir para a gestão dos Recursos
Hídricos na bacia?
Faça um texto que contemple estas questões e anote suas considerações no seu
"Caderno de Estudo e Práticas". Não deixe de compartilhar suas ideias com seus
colegas no Fórum da disciplina.
143
144
CADERNO DE ESTUDO
E PRÁTICAS
145
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