Reuso de Água em Edifícios Públicos - TECLIM - Universidade ...

O742r Ornelas, PedroReuso de água em edifícios públicos: o caso da Escola Politécnica daUFBA / Pedro Ornelas --- Salvador-Ba, 2004.Xxxp. il.; color.Orientador: Prof. Dr. Luiz Olinto MonteggiaCo-orientador: Prof. Dr. Asher KiperstokDissertação (Mestrado em Gerenciamento e Tecnologias Ambientais noProcesso Produtivo) – Departamento de Engenharia Ambiental, UniversidadeFederal da Bahia, 2004.Referências e Anexos se houver.1. Água - Reutilização 2.Tratamento de água 3. Tratamento de águasresiduárias 4. Água – Tratamento biológico I.Universidade Federal da Bahia.Escola Politécnica. II. Monteggia, Luiz Olinto. III. Kiperstok, Asher. VI.Título.CDD 333.91

AgradecimentosAo professor Doutor Luiz Olinto Monteggia, pela orientação, paciência evaliosas informações.Ao professor Doutor Asher Kiperstok, pelo estímulo e co-orientação destetrabalho.Aos professores participantes dessa banca examinadora, pela gentileza daparticipação e grande contribuição para a melhoria deste trabalho.Ao professor Arthur Teixeira Cavalcante, pela força e grande cooperação narevisão e formatação do trabalho.Aos professores Caiuby Alves da Costa, Luiz Edmundo e Ednildo Torres,pelo constante estímulo.À FAPESB e à FINEP, pelo apoio financeiro que possibilitou a montagem da ETE(Estação de Tratamento de Efluentes) e a execução do Projeto Reuságua.À empresa Aqua Brasilis, que através de convênio com a UFBA cedeu aoProjeto o reator CBR (Contator Biológico Rotatório).À minha mãe e meu pai (in memoriam), pelo incentivo em todos os momentos daminha vida.À Alba, Laila e Mila, minha mulher e filhas, pelo apoio e abdicação dacompanhia e momentos de lazer em troca de ajuda e participação na busca darealização desta etapa da minha vida profissional.Aos colegas do DEM, especialmente ao professor José Amaro pelacolaboração e incentivo.

À bolsista, hoje Engenheira Ambiental Cristiane Santana Cruz, pela dedicaçãocom que abraçou as pesquisas que se constituíram na base de dados para aexecução deste trabalho.Aos professores e colegas do Curso de Mestrado pela força e intercâmbio dematerial bibliográfico.Aos amigos, colegas e parceiros do TECLIM pelo incondicional apoio.Aos colegas e profissionais do Laboratório do DEA que tanto se empenharampara vencer as inúmeras dificuldades surgidas no decorrer dos trabalhos.Meus sinceros agradecimentos.Pedro Ornelas

RESUMOEste trabalho tem por objetivo mostrar conceitos teóricos e técnicas aplicadas aoreuso de água em vasos sanitários e como essa prática pode contribuir na busca dasustentabilidade dos recursos hídricos. No seu desenvolvimento são abordados: ascrises da água como elemento propulsor dos avanços nessa área, as possibilidadesdo reuso e suas principais aplicações, os tratamentos requeridos para a aplicação doreuso e as atuais discussões sobre os requisitos de qualidade da água para essaaplicação. A pesquisa apresenta um estudo de caso que consiste na implantação doreuso de água no edifício da Escola Politécnica da UFBA, envolvendo as etapas deinstalação, operação e monitoramento de uma estação biológica compacta para otratamento dos efluentes provenientes de sanitários e avalia os resultados domonitoramento por meio de análises laboratoriais dos principais parâmetros deoperação da estação e de resultados através de gráficos estatísticos. Paracomplementar o estudo, este trabalho estabelece uma comparação entre osresultados da pesquisa feita nas instalações sanitárias da Escola Politécnica daUniversidade Federal da Bahia e os resultados obtidos em três Shopping Centersinstalados na Cidade de Salvador, pesquisa esta executada no âmbito do ProgramaTECLIM - Programa de Tecnologias Limpas e Minimização de Resíduos doDepartamento de Engenharia Ambiental da Politécnica e que buscou identificar aqualidade da água existente nos vasos sanitários desses edifícios. O estudo fazainda uma avaliação da viabilidade econômica para a implantação de um sistema dereaproveitamento para uma população não residente de 2.500 pessoas, mediante acaptação de efluente primário e secundário, a aplicação de um tratamento biológicoe posterior reuso em bacias sanitárias, lavagem de áreas externas do edifício eirrigação de jardins.Palavras chave: Reuso de água; Águas Residuárias; Efluentes; TratamentoBiológico.

1SUMÁRIOSUMÁRIO............................................................................................................................................................... 1RESUMO ................................................................................................................................................................ 51. Introdução ..................................................................................................................................................... 72. A Crise da Água e a Alternativa do Reuso ............................................................................................... 102.1 A crise do abastecimento de água ............................................................................................................ 102.2 Reuso de água como alternativa para a crise............................................................................................ 112.3 Vários Reusos........................................................................................................................................... 142.4 Reuso urbano............................................................................................................................................ 143. Objetivos...................................................................................................................................................... 183.1 Objetivo Geral.......................................................................................................................................... 183.2 Objetivos Específicos............................................................................................................................... 184. Metodologia da Pesquisa ............................................................................................................................ 195. Gerenciamento do Reuso de Água............................................................................................................. 225.1 Características do efluente........................................................................................................................ 225.2 Aplicações do reuso de água .................................................................................................................... 265.3 Tratamento das águas residuárias............................................................................................................. 355.3.1. Tipos de tratamento ......................................................................................................................... 355.3.2. Tratamentos biológicos.................................................................................................................... 365.4 O reator CBR - histórico, descrição e funcionamento.............................................................................. 435.5 Critérios de projeto e parâmetros de dimensionamento............................................................................445.6 Legislação e Normas Técnicas específicas............................................................................................... 465.7 Instalações hidráulicas.............................................................................................................................. 495.7.1. Instalações para reuso direto em mictórios e reuso intra-sanitário................................................ 535.7.2. Instalações para reuso intra domiciliar e intra predial................................................................... 556. A Qualidade da Água para Reuso em Vasos Sanitários .......................................................................... 586.1 A qualidade da água encontrada nos vasos sanitário................................................................................ 606.1.1. Segunda Etapa da pesquisa: A qualidade da água em vasos tomados aleatoriamente................... 666.2 Resultados em Shopping Centers ............................................................................................................. 687. Estudo de Caso – Implantação do Reuso de Água na Escola Politécnica da UFBA ............................. 725.1 O sistema hidráulico da Escola Politécnica UFBA................................................................................ 727.1 Instalações prediais da EPUFBA.............................................................................................................. 737.2 A Estação de Tratamento de Efluentes da Politécnica .............................................................................747.3 Desempenho e eficiência do reator CBR.................................................................................................. 787.3.1. Parâmetros monitorados na primeira campanha ............................................................................ 787.3.2. Procedimentos de amostragem ........................................................................................................ 797.3.3. Interpretação dos resultados ........................................................................................................... 807.3.4. Resultados da primeira fase........................................................................................................... 1137.3.5. Caracterização do efluente da Escola Politécnica ........................................................................ 1148. Segunda Etapa da Investigação ............................................................................................................... 1168.1 Parâmetros monitorados ......................................................................................................................... 1169. Estudo preliminar de viabilidade econômica ......................................................................................... 1329.1 Custo operacional................................................................................................................................... 1329.2 Investimentos ......................................................................................................................................... 1339.3 Indicadores obtidos pelo Fluxo de Caixa Incremental ........................................................................... 13410. Considerações sobre a implantação da ETE. ......................................................................................... 13610.1 Problemas e soluções.............................................................................................................................. 13610.2 Desempenho Operacional....................................................................................................................... 13610.3 A qualidade da água para reuso.............................................................................................................. 13710.4 Considerações sobre a viabilidade econômica dos projetos de reuso..................................................... 13911. Comentários .............................................................................................................................................. 14112. Sugestões.................................................................................................................................................... 14313. Referências Bibliográficas........................................................................................................................ 145

2Anexos ..................................................................................................................................................................149Anexo A – Resolução CONAMA 20/1986. .....................................................................................................149Anexo B - Diagramas típicos de tratamentos biológicos de efluentes: ...........................................................157Anexo C - Diagramas dos processos usuais de Lodos Ativados. .....................................................................158Anexo D – Arranjos típicos de estágios para instalações CBR. .......................................................................159Anexo E - Exemplo de dimensionamento preliminar de um CBR em planilha Excell ....................................160Anexo F - Vertedouro triangular para medição da vazão.................................................................................162Anexo G – Fluxo de Caixa Incremental ...........................................................................................................163LISTA DE FIGURASFigura 2.1 - Ciclo natural da água (O reuso da natureza)....................................................................................... 12Figura 2.2 - Tipos de reuso. ................................................................................................................................... 13Figura 2.3 - Detalhe da Figura 2.2 - Os ciclos de reuso. ........................................................................................ 13Figura 5.1 - Fatores para implantação de reuso de água. ....................................................................................... 22Figura 5.2 - Partição de poluentes orgânicos em águas residuárias. ...................................................................... 36Figura 5.3 - O sistema CBR (Contator Biológico Rotatório)................................................................................. 44Figura 5.4: Equação para o cálculo da concentração de DBO solúvel no estágio n (mg/l).................................... 46Figura 5.5 - Reuso direto em mictório. .................................................................................................................. 54Figura 5.6 - Reuso intra-sanitário........................................................................................................................... 55Figura 5.7 - Esquema de reuso intradomiciliar. ..................................................................................................... 57Figura 7.1 - Planta baixa da ETE da Escola Politécnica. ....................................................................................... 75Figura 7.2 - Fotos da ETE durante a Implantação.................................................................................................. 76Figura 7.3 - Diagrama esquemático de reuso de água da Escola Politécnica da UFBA. ....................................... 77Figura 7.4 - Equação para o cálculo da massa de contaminantes transferida para os efluentes. ...........................115LISTA DE QUADROSQuadro 5-1- Código de cores dos efluentes (Henze et al., 2001)........................................................................... 23Quadro 5-2 - Componentes presentes no efluente doméstico (Henze et al., 2001)................................................ 24Quadro 5-3 - Passos para o dimensionamento de uma Estação de Tratamento CBR. ........................................... 46Quadro 5-4 - Valores de consumo per capita residencial para intervalo de confiança de 95%.............................. 50Quadro 6-1:Diretrizes da qualidade microbiológica e parasitológica da água recomendada para uso em agricultura(OMS, 1989)................................................................................................................................................. 59Quadro 6-2 - Resultados de CT e CTE em amostras aleatórias de vasos da Escola Politécnica............................ 67Quadro 6-3: Coliformes Totais e Termotolerantes em vasos................................................................................. 69Quadro 7-1 - Parâmetros avaliados. ....................................................................................................................... 78Quadro 7-2-Parâmetros avaliados, método e ensaio e procedimentos adotados. ................................................... 80Quadro 7-3 - Tempo de Detenção Hidráulica (horas) por dispositivo da ETE. .................................................113Quadro 8-1 - Parâmetros monitorados na segunda etapa e respectivas unidades..................................................116Quadro 8-2 - Coliformes Totais e Termotolerantes do efluente bruto e tratado da Escola Politécnica (UFC/100ml). ..............................................................................................................................................................120LISTA DE GRÁFICOSGráfico 6.1 - Coliformes Totais do dia 03/12/2002 - vaso 3A4M. ........................................................................ 61

Gráfico 6.2 - Coliformes Totais do dia 07/01/2003 - vaso 1A4F. .......................................................................... 61Gráfico 6.3 - Coliformes Totais do dia 14/01/2003 - vaso 5A4M.......................................................................... 62Gráfico 6.4 - Coliformes Termotolerantes do dia 14/01/2003 - vaso 5A4M..........................................................63Gráfico 6.5 - Coliformes Totais do dia 21/01/2003 - vaso 1A4F. .......................................................................... 63Gráfico 6.6 - Coliformes Termotolerantes do dia 21/01/2003 - vaso 1A4F........................................................... 64Gráfico 6.7 - Coliformes Termotolerantes do dia 09/09/2003 - vaso 2A5F. ......................................................... 65Gráfico 6.8 - Coliformes Termotolerantes do dia 10/09/2003 - vaso 2A6F........................................................... 65Gráfico 6.9: Coliformes Termotolerantes do dia 17/0972003 - vaso 2A5F ...........................................................66Gráfico 6.10 - Resultados aleatórios de Coliformes Totais nos vasos sanitários da Escola Politécnica (freqüênciaX UFC/100 ml) ............................................................................................................................................. 67Gráfico 6.11 - Resultados aleatórios de Coliformes Termotolerantes nos vasos sanitários da Escola Politécnica (freqüência X UFC/100 ml) .......................................................................................................................... 68Gráfico 6.12: Resultados aleatórios de Coliformes Totais nos vasos sanitários de Shopping Centers de Salvador (freqüência X UFC/100 ml) .......................................................................................................................... 70Gráfico 6.13: Resultados aleatórios de Coliformes Termotolerantes nos vasos sanitários de Shopping Centers deSalvador ( freqüência X UFC/100 ml)......................................................................................................... 70Gráfico 7.1 - Nitrogênio Amoniacal NH3 (mg/l). ................................................................................................. 83Gráfico 7.2 – Cor do efluente bruto e tratado. (mg/l). ........................................................................................... 84Gráfico 7.3 - DBO do efluente bruto e tratado ao longo do tempo (mg./l)............................................................ 85Gráfico 7.4 - DBO do efluente bruto e tratado (mg./l) - curva ajustada. ................................................................ 87Gráfico 7.5 - Remoção de DBO no período avaliado (%)...................................................................................... 87Gráfico 7.6 - DQO do efluente bruto e tratado (mg/l). ........................................................................................... 88Gráfico 7.7 - Remoção de DQO do efluente em percentual................................................................................... 90Gráfico 7.8 - DBO e DQO do efluente bruto (mg/l)............................................................................................... 91Gráfico 7.9 - DBO e DQO do efluente tratado (mg/l). ........................................................................................... 91Gráfico 7.10 - Redução de DBO e DQO (%). ........................................................................................................ 93Gráfico 7.11 - Fósforo (P-PO4-3) na entrada e saída da ETE. (mg/l). .................................................................. 94Gráfico 7.12 - Remoção de Fósforo em (%)......................................................................................................... 95Gráfico 7.13 - Nitratos - N-NO3 do efluente bruto e tratado (mg/l)....................................................................... 96Gráfico 7.14 - Nitrato - NO3 do Ef. bruto e tratado (mg/l) (Seq. 20 a 28). ........................................................ 97Gráfico 7.15 - Amônia - NH3 do ef. bruto e Nitrato (NO3) do ef. tratado (mg/l)................................................98Gráfico 7.16 - Nitritos - NO2 do Ef. bruto e tratado (Seqüência 20 a 28 – mg/l).................................................. 99Gráfico 7.17 - Nitratos - NO3 e Nitritos - NO2 do ef. tratado (mg/l).............................................................. 100Gráfico 7.18 - Amônia - NH3 do ef. bruto e Nitritos -NO2 do ef. tratado (mg/l). .............................................. 101Gráfico 7.19 - Amônia - NH3 do ef. bruto e Nitratos - NO3 do ef. tratado (mg/l)......................................... 101Gráfico 7.20 - OD do Ef. bruto e tratado (mg/l) com curvas de tendência.......................................................... 103Gráfico 7.21: pH do efluente bruto e tratado...................................................................................................... 105Gráfico 7.22 - Sólidos Suspensos do efluente bruto e tratado (mg/l). ................................................................. 106Gráfico 7.23: Redução de Sólidos Suspensos (%).............................................................................................. 107Gráfico 7.24: Turbidez do efluente bruto e tratado (UNT).................................................................................. 109Gráfico 7.25: Redução da Turbidez do efluente bruto para o tratado (%)............................................................ 109Gráfico 7.26: Redução de SS e Turbidez no tratamento por CBR (%) ................................................................110Gráfico 7.27 - Vazão do efluente (m³/h).............................................................................................................. 111Gráfico 8.1 - Coliformes Totais do efluente bruto e tratado (UFC/100 ml). ....................................................... 117Gráfico 8.2 - Coliformes Termotolerantes do ef. bruto e tratado (UFC/100 ml).................................................. 118Gráfico 8.3 - Coliformes Totais e Termotolerantes do Efluente bruto (UFC/100 ml).......................................... 119Gráfico 8.4 - Coliformes Totais e Termotolerantes do efluente tratado (UFC/100 ml)....................................... 119Gráfico 8.5 - Cor do efluente bruto e tratado (mg/l)............................................................................................ 121Gráfico 8.6 - DQO do efluente bruto e tratado (mg/l). ......................................................................................... 122Gráfico 8.7 - Fósforo P-PO4-3 do efluente bruto e tratado (mg/l). ..................................................................... 123Gráfico 8.8 - Nitratos, N-NO3 efluente bruto e tratado ( mg/l).......................................................................... 125Gráfico 8.9: Nitritos N - NO2 ( mg/l).................................................................................................................. 125Gráfico 8.10 - pH do Ef. Bruto e Tratado............................................................................................................. 127Gráfico 8.11 - Fosfatos ( P2 O5 ) dos efluentes bruto e tratado (mg/l). ............................................................... 128Gráfico 8.12: Sólidos Suspensos (SS) do efluente bruto e tratado (mg/l) .......................................................... 129Gráfico 8.13 - Turbidez do efluente bruto e tratado (UNT). ............................................................................... 130Gráfico 10.1 - Coliformes Totais nos vasos, efluentes bruto e tratado (UFC/100 ml). ...................................... 1383

4Gráfico 10.2 - Coliformes Termotolerantes nos vasos, efluentes bruto e tratado (UFC/100 ml) comparados comlimites desse mesmo indicador na Resolução CONAMA 20. .....................................................................138LISTA DE TABELASTabela 5-1 - Carga típica de poluição per capita em efluentes domésticos em alguns países................................ 24Tabela 5-2 - Fontes tradicionalmente geradoras de resíduos domésticos - valores para residências não ecológicas....................................................................................................................................................................... 25Tabela 5-3 - Concentração de poluentes na geração de efluentes domésticos. .....................................................25Tabela 5-4 - Concentrações típicas de poluentes em efluentes domésticos. .......................................................... 25Tabela 5-5 - Sorgo irrigado com efluente tratado e com água. .............................................................................. 28Tabela 5-6 - Algodão irrigado com efluente tratado e com água. .......................................................................... 29Tabela 5-7 - Informações típicas para o projeto de um Contator Biológico Rotatório. ......................................... 45Tabela 5-8 - Valores típicos de consumo primário per capita em países do Norte da Europa que usammecanismos de recuperação de água (L / habitante). .................................................................................. 51Tabela 7-1 - Nitrogênio Amoniacal do efluente bruto e tratado (mg/l).................................................................. 82Tabela 7-2 – Cor do efluente bruto e tratado (mg/l Pt) .......................................................................................... 84Tabela 7-3 - DBO do efluente bruto e tratado (mg/l)............................................................................................ 86Tabela 7-4 - DQO do efluente bruto e tratado em mg/l. ........................................................................................ 92Tabela 7-5 - Fósforo do efluente bruto e tratado (mg/l)........................................................................................ 95Tabela 7-6 - Nitrato – NO3 do efluente bruto e tratado (mg/l). ........................................................................... 97Tabela 7-7: Nitrito - NO2 do ef. bruto e tratado (mg/l)......................................................................................102Tabela 7-8: OD do efluente bruto e tratado (mg/l)..............................................................................................104Tabela 7-9 - pH do efluente bruto e tratado. ........................................................................................................105Tabela 7-10 - Sólidos Suspensos do efluente bruto e tratado (mg/l)...................................................................107Tabela 7-11 - Turbidez do efluente bruto e tratado (UNT). .................................................................................110Tabela 7-12 - Vazões máxima, média, mínima e de projeto da ETE da Politécnica.............................................112Tabela 7-13 - Resultados da primeira etapa da investigação no efluente bruto e tratado......................................113Tabela 7-14 - Carga dos principais contaminantes do efluente da Escola Politécnica, da remoção e do resíduoacumulado. ..................................................................................................................................................115Tabela 8-1 - DQO do efluente bruto e tratado nas 1ª e 2ª etapas da investigação.................................................122Tabela 8-2 - Fósforo dos efluentes bruto e tratado das 1ª e 2ª etapas da investigação. .........................................123Tabela 8-3 - Nitratos e Nitritos dos efluentes bruto e tratado nas 1ª e 2ª etapas da investigação..........................126Tabela 8-4 - pH dos efluentes bruto e tratado nas 1ª e 2ª etapas do experimento. ................................................127Tabela 8-5 - Sólidos Suspensos dos efluentes bruto e tratado nas 1ª e 2ª etapas...................................................129Tabela 8-6 - Turbidez dos efluentes bruto e tratado nas 1ª e 2ª etapas..................................................................131

5RESUMOEste trabalho tem por objetivo mostrar conceitos teóricos e técnicas aplicadas aoreuso de água em vasos sanitários e como essa prática pode contribuir na busca dasustentabilidade dos recursos hídricos. No seu desenvolvimento são abordados: ascrises da água como elemento propulsor dos avanços nessa área, as possibilidadesdo reuso e suas principais aplicações, os tratamentos requeridos para a aplicação doreuso e as atuais discussões sobre os requisitos de qualidade da água para essaaplicação. A pesquisa apresenta um estudo de caso que consiste na implantação doreuso de água no edifício da Escola Politécnica da UFBA, envolvendo as etapas deinstalação, operação e monitoramento de uma estação biológica compacta para otratamento dos efluentes provenientes de sanitários e avalia os resultados domonitoramento por meio de análises laboratoriais dos principais parâmetros deoperação da estação e de resultados através de gráficos estatísticos. Paracomplementar o estudo, este trabalho estabelece uma comparação entre osresultados da pesquisa feita nas instalações sanitárias da Escola Politécnica daUniversidade Federal da Bahia e os resultados obtidos em três Shopping Centersinstalados na Cidade de Salvador, pesquisa esta executada no âmbito do ProgramaTECLIM - Programa de Tecnologias Limpas e Minimização de Resíduos doDepartamento de Engenharia Ambiental da Politécnica e que buscou identificar aqualidade da água existente nos vasos sanitários desses edifícios. O estudo fazainda uma avaliação da viabilidade econômica para a implantação de um sistema dereaproveitamento para uma população não residente de 2.500 pessoas, mediante acaptação de efluente primário e secundário, a aplicação de um tratamento biológico eposterior reuso em bacias sanitárias, lavagem de áreas externas do edifício eirrigação de jardins.Palavras chave: Reuso de água; Águas Residuárias; Efluentes; TratamentoBiológico.

6ABSTRACTThe aim of this dissertation is to demonstrate theoretical and technical conceptsapplied to the reuse of wastewater to flush toilets and how this practice can contributeto the sustainability of water resources. The scope of this work includes: water crisesthat have prompted advances in this area, the potential for reuse and its main uses,treatment required for the application of water reuse and the current debate on waterquality requirements for this.This dissertation also presents a case study of water reuse carried out in thePolytechnic School at UFBA which comprised the implementation, operation andmonitoring of a compact biological Wastewater Treatment Plant (WWTP) for thetreatment of effluent from the toilets of the institution. Furthermore, the laboratoryresults of the monitoring for the main parameters of the WWTP and assessment ofthe results using statistical graphs are also presented.To complement this study the results of a survey attempting to identify the quality ofwater present in the toilets of the Polytechnic School of the University and that ofshopping centres in the city of Salvador are also presented. This research wascarried out within the TECLIM programme for Clean Technology and the Minimisationof Waste from the Environmental Engineering Department of the Polytechnic School.The study also evaluates the economic viability of the installation of a system of reusefor a non-residential population of 2500 people using primary and secondary effluent,the application of biological treatment and the subsequent reuse of water in toilets,cleaning of external areas of buildings and watering of gardens.Keywords: Water reuse, Wastewater, Effluent, Biological Treatment

71. IntroduçãoO uso racional da água tem sido, através dos tempos, uma questão mais oumenos negligenciada, dependendo da disponibilidade desse bem em cada região.Onde a água é escassa e cara, a questão do seu uso é repensada e os conceitosimplícitos ao tema vão sendo cada vez mais revistos. Conseqüentemente, vãoocorrendo mudanças comportamentais na sociedade e surgem perguntas como:A água potável não seria a água para beber, para preparar os alimentos e paraser usada nos asseios mais íntimos? Por que usamos a água classificada comopotável para todos os outros fins domésticos não potáveis? E constata-se que,por falta de outra água nas residências, lavamos a calçada, o carro e damosdescarga nos vasos sanitários com a água apropriada para o consumo humano.Durante muito tempo, poucos se preocuparam em perguntar: A água potável éencontrada na natureza com a qualidade em que é disponibilizada àspopulações? Quanto custa captar, tratar e transportar um metro cúbico de águapotável? E o valor intrínseco do recurso ÁGUA, como apropriar? Quais osimpactos econômicos, ecológicos e sociais gerados pela transformação da águada forma em que é encontrada na natureza para água potável?Nos casos de escassez, “[u]ma das alternativas que se têm apontado para oenfrentamento do problema é o reuso de água, importante instrumento de GestãoAmbiental do recurso água e detentor de tecnologias já consagradas para a suaaplicação” (PHILIPPI, 2003). Reusar água nada mais é do que recuperar a águaque seria perdida nas galerias de esgotos, reutilizando-a em aplicações menosexigentes que a primeira aplicação.Nas últimas décadas, essas questões têm ultrapassado os limites dos países quesofrem com a escassez de água com potencial de potabilidade e passado a serum tema de discussão pública, não mais restrita apenas a estudiosos,pesquisadores, ambientalistas, administradores públicos e interessados peloassunto. No bojo dessa discussão, têm surgido questionamentos instigantesrelacionados com a qualidade da água necessária e suficiente para cada uso e ocusto associado ao ganho de qualidade entre a água residuária a ser tratada e aágua recuperada, pronta para ser aplicada em cada reuso, tais como: que nível

8de qualidade de água residuária é passível de tratamento para reuso a um custoenergético e ambiental justificável? Que nível de qualidade da água recuperadapelo tratamento é necessário e suficiente para cada aplicação de reuso? SegundoHespanhol (1997), “o conceito de substituição de fontes se mostra como aalternativa mais plausível para satisfazer a demandas menos restritivas, deixandoas águas de melhor qualidade para usos mais nobres como abastecimentodoméstico”. A definição da qualidade baseada na adequação ao uso, permite aestratificação das águas em diversos padrões de qualidade. Para Blum (2003) “aclassificação de boa ou má qualidade para uma água, só tem sentido quando seleva em consideração o uso previsto para ela”. Algumas das aplicações maisclássicas para a água de reuso já foram suficientemente pesquisadas e o acervode dados já permite o estabelecimento de níveis de qualidade bastante seguros enão tão restritivos. Os dados históricos mostram um decréscimo nos níveis deexigência à medida que se acumula conhecimento sobre o assunto, sem que issorepresente um proporcional aumento do risco à saúde pública. Existem poucosdados sobre os efeitos na saúde humana no que se refere ao reuso de águas emsegmentos que ainda não têm a tradição já existente na irrigação (como aaqüicultura, por exemplo), não sendo, portanto, recomendados padrões definitivosde qualidade bacteriológica para essas aplicações (CROOK, 1993). É defundamental importância, a determinação dos requisitos mínimos de qualidadepara cada reuso, já que quanto mais eficiente for o processo que separa a águade seus poluentes, maior será a geração de resíduos e o custo energético.Um ponto crítico na viabilização do reuso urbano está na estrutura de gestão deesgotos universalmente existente, que recomenda a implantação de grandesestações municipais centralizadas para tratamento de efluentes (METCALF &EDDY, 2003). Essa é uma cultura antiga herdada dos gregos e romanos na qual aremoção da água poluída deveria ser encaminhada para longe dos locaisresidenciais numa época em que as pessoas moravam em pequenascomunidades e consumiam pouca água em relação à disponibilidade dosrecursos hídricos existentes. Esses sistemas centralizados caracterizam-se porpossuir uma complexa rede de coleta, o que, via de regra, representa a maiorparte do investimento além de resultar em elevado custo operacional. O balançoenergético pode ser mais favorável quando pequenas estações de tratamento

9atendem a uma determinada região ou, ainda melhor, com micro-estaçõesatendendo a cada condomínio ou edificação.A realização do projeto que resultou neste trabalho de pesquisa foi possíveldevido ao apoio financeiro da FINEP (Financiadora de Estudos e Projetos doMinistério da Ciência e Tecnologia) e da FAPESB (Fundação de Amparo àPesquisa do Estado da Bahia), assim como devido à parceria com a empresaAcqua Brasilis, à época Korff & Muller que, mediante convênio de cooperação,importou da Alemanha e cedeu ao projeto um reator biológico compacto do tipoCBR - Contator Biológico Rotatório, peça fundamental da Estação de Tratamentode Efluentes (ETE) montada da Escola Politécnica.

102. A Crise da Água e a Alternativa do Reuso2.1 A crise do abastecimento de águaA falta de água nas regiões onde não há escassez sempre foi tratada como umproblema do futuro que iria atormentar alguma geração mais à frente da nossa. Ofuturo, no entanto, chegou mais cedo do que se imaginava e, hoje, dentre osassuntos ligados às ciências do ambiente, a crise no abastecimento de água écertamente objeto de diversos estudos e o tema de maior relevância emdiscussões, palestras e artigos em renomados periódicos. “Em muitas regiões doglobo, a população ultrapassou o ponto em que podia ser abastecida pelosrecursos hídricos locais disponíveis. Hoje existem 26 países que abrigam 262milhões de pessoas e que se enquadram na categoria de áreas com escassez deágua”. (POSTEL, apud MANCUSO, 2003).Entre os principais fatores que conduziram diversos países à situação crítica deabastecimento de água estão: a limitação da oferta de água nas cercanias daspopulações, o descuido com os mananciais, o assoreamento dos rios devido aodesmatamento, as práticas agrícolas inadequadas e o crescimento desordenadodas populações. Esses fatores, agindo isolada ou conjuntamente, reduziram aquantidade nominal da água que antes parecia nunca faltar. Além do mais, acontaminação dos mananciais devido ao lançamento de efluentes urbanos eindustriais sem qualquer tratamento e os agrotóxicos carreados pelas águas dechuva até os mananciais comprometeram significativamente a qualidade da águaque restou.Segundo Hespanhol,[a] escassez de água não é um atributo apenas das regiões áridase semi-áridas onde existe pouca água de superfície e baixo índicede precipitação pluviométrica. Regiões, que embora disponham derecursos hídricos significativos, mas insuficientes para atender ademandas excessivamente elevadas, também experimentamconflitos de usos e sofrem restrições de consumo que afetam asatividades econômicas e influem negativamente na qualidade devida de suas populações (HESPANHOL, 1997).No Brasil, a oferta total de água doce é muito superior à atual demanda. Noentanto, a localização dos mananciais e a qualidade das águas basicamente

11definem a condição de oferta. Apenas para ilustrar, São Paulo e Recife, duasgrandes cidades cortadas ou circundadas por rios importantes e situadas ondenunca se pensou pudesse faltar água, estão padecendo de crises deabastecimento e tendo que submeter as suas populações a constantesracionamentos.Quais as alternativas para uma cidade como São Paulo? Tratar e usar a água dosseus rios mais próximos altamente poluídos? Recursos técnicos para tanto nãofaltam, mas, supostamente, o custo do tratamento não compensaria o benefício.Outra alternativa como, por exemplo, trazer água do aqüífero Guarani, o maiordas Américas e um dos maiores do mundo, esbarraria num outro tipo de problematambém associado a custo, que seria o grande dispêndio energético para extrair,preparar e transportar a água até as torneiras dos cidadãos. Como resolver oproblema? Como garantir que as próximas gerações não sejam comprometidaspor atitudes impensadas da nossa geração e de gerações passadas? A principalresposta está nas necessárias mudanças de hábitos e paradigmas. “Nossasociedade necessita urgentemente incrementar mudanças no estilo de vida paraestilos de vida sustentáveis os quais, através de novos conhecimentos etecnologias, trazem também maior proteção ao meio ambiente” (LETTINGA et al.,2001).2.2 Reuso de água como alternativa para a criseSempre que a água com a qualidade requerida para determinado uso torna-se umrecurso escasso, são buscadas, de forma sistematizada ou não, alternativas desuprimento ou repressão do consumo para que seja restabelecido o equilíbriooferta/demanda desse precioso recurso. O reuso de água, quando bemplanejado, tem demonstrado ser uma das alternativas mais interessantes desuprimento. Reusar água é reaproveitar a água recuperada de águas residuárias(efluentes), através da remoção ou não de parte dos resíduos por ela carreadaem uso anterior, e usá-la novamente em aplicações menos exigentes que oprimeiro uso, encurtando assim o ciclo hídrico da natureza em favor do balançoenergético (METCALF & EDDY, 2003). A rigor, as moléculas de água que hojeusamos, já devem ter sido, um dia, usadas e recicladas pela natureza.

12O ciclo da água nada mais é do que uma forma de reuso executado naturalmentee em que a natureza num longo sistema de tratamento utiliza as fontes de energianaturais de que dispõe. Nesse processo, uma expressiva parcela da água quecircula entre a terra e a atmosfera é conservada e uma parcela de água nova éincorporada ao ciclo, sendo esta gerada por reações químicas em processosnaturais ou artificiais.O problema do abastecimento começa com a distribuição da água que, devolvidaà terra na forma de precipitação pluviométrica, obedece basicamente às leis danatureza no que diz respeito a forma, local e época de precipitação, muitas vezesabastecendo fartamente algumas regiões e deixando outras em estado crítico deescassez. Dessa forma, se não houver uma significativa vantagem no balançoenergético, o reuso de água executado pelo homem não é aconselhável; anatureza faz, melhor que nós, essa tarefa. Fatores como distância entre oscentros consumidores da água e os mananciais de abastecimento elevam o custode distribuição e, por isso, têm peso considerável na decisão de aplicar ou não oreuso.A figura 2-1 mostra o ciclo natural da água evidenciando o reuso da natureza. Nasfiguras 2-2 e 2-3, os ciclos concêntricos simbolizam diversos tipos de reusos.Figura 2.1 - Ciclo natural da água (O reuso da natureza).

13Tipos de reuso: (1) reuso intra-sanitário, (2) reuso intradomicílio, (3) reuso intracondomínio, (4) reuso intrabairro,(5) reuso urbano, (6) reuso agrícola, (7) recarga de aqüíferos (reuso indireto).Figura 2.2 - Tipos de reuso.Figura 2.3 - Detalhe da Figura 2.2 - Os ciclos de reuso.

15recuperadas das águas residuárias depende de diversos fatores tais como: clima,condição sócio-econômica, cultura, escassez de água, aceitação pública entreoutros. Esses fatores são muito específicos, variando fortemente de um lugar paraoutro, não sendo razoável a adoção de um padrão nacional, principalmente empaíses com as diversidades do Brasil.O reuso da água de uma maneira geral é uma prática cada vez mais dominada eadotada. As principais questões levantadas sobre o assunto são:a) Que efluentes são recuperáveis de forma economicamente viável?b) Quais as formas de reuso mais indicadas para as águas recuperadas deefluentes urbanos?c) Que requisitos de qualidade da água devem ser exigidos para cada reuso?As questões a e b estão sendo naturalmente respondidas em compasso com odesenvolvimento tecnológico do reuso e a sua aplicação prática nos diversossegmentos da atividade humana. A questão c vem sendo trabalhada em diversospaíses e existem muitas pesquisas no sentido de se estabelecer esses requisitos,principalmente em segmentos de reuso mais largamente difundidos (NOLDE,2000).A distribuição da água de superfície é outro fator determinante para a implantaçãodo reuso urbano. No Brasil, as grandes reservas de água doce (já mencionadas),teoricamente, nos deixariam fora de situações de risco de desabastecimento.Entretanto, em algumas regiões, estamos enfrentando sérios problemas dedesabastecimento principalmente porque as nossas maiores reservas de águadoce ocorrem nas regiões de mais baixa densidade populacional:73% da água doce estão na Amazônia abastecendo 5% dapopulação brasileira. Os outros 27% estão divididos para orestante do país, abastecendo 95% da população. A transferênciadesses recursos para regiões de maior demanda não somenteresultaria em desequilíbrio ecológico como também acarretariaelevados custos operacionais (SETTI et al., 2001).O reuso urbano de águas recuperadas dos efluentes domésticos é uma práticacada vez mais difundida nos países desenvolvidos, mesmo onde a água aindanão é um recurso escasso, não somente pela necessidade de formação de umanova consciência de que essa prática preserva o meio ambiente reduzindo

16impactos ambientais, como também pelo interesse no aprimoramento datecnologia aplicada ao reuso (METCALF & EDDY, 2001).Uma pesquisa realizada pelo Programa Delphi do Ministério do Meio Ambiente daAlemanha, intitulada Tecnologia da Água no Ano 2010 mostra queaproximadamente 76% dos especialistas internacionais questionadosconsideraram tecnicamente praticável usar a água recuperada dos efluentes delavatórios, banheiras e chuveiros nas casas, com o mesmo risco à saúde públicaoferecido pelos atuais sistemas que usam água potável (DELPHI, 1999, apudNOLDE, 2000). O estudo Delphi concluiu que até 2010 a tecnologia de reuso deágua estará universalizada sendo implantada na maioria dos paísesdesenvolvidos e em desenvolvimento.Na década de 90 diversas plantas de tratamento de efluentes com tecnologiasdiferentes foram desenvolvidas e instaladas em diversos países embora somentealgumas delas fossem devidamente investigadas e avaliadas. Durante a avaliaçãodessas diferentes plantas, testes padrão da água residuária e da água recuperadaforam realizados. Os objetivos do reuso também foram reconsiderados.Constatou-se que a mesma estação de tratamento biológico de efluentesoperando em locais diferentes pode apresentar resultados diferentes e que, aocontrário das estações de tratamento por princípios físico-químicos, as detratamento biológico têm comportamento menos estáveis e são mais sensíveis àsvariações climáticas (NOLDE, 2000).As dificuldades para a implantação de um projeto de reuso urbano no Brasilcomeçam pela falta de divulgação dessa técnica e pela falta de conscientizaçãoda população para a necessidade de preservação dos recursos hídricos eenergéticos. Também contribuem para dificultar a implantação dessa técnica opouco esclarecimento da população sobre a segurança dos atuais sistemas detratamento e a inexistência de legislação e normas técnicas específicas sobre oassunto. E, finalmente, a falta de estímulo ao reuso por parte dos poderespúblicos não motiva o empreendedor já que os investimentos em instalaçõeshidráulicas e estações de tratamento são relativamente elevados e não têmretorno em curto prazo como é demonstrado no capítulo nove.Existem ainda as dificuldades técnicas, que podem ser específicas a cada caso.Na implantação do reuso na Escola Politécnica, por exemplo, uma das

17dificuldades foi a definição de qual efluente deveria ser tratado para reuso emvasos sanitários e rega de jardins. Para reuso em vasos sanitários, o efluenteusual é o proveniente de banhos e lavatórios por possuir baixa carga orgânica ebaixo nível de nutrientes. Na escola Politécnica, assim como na maioria dosedifícios públicos, não existem instalações para banho, restando apenas oefluente proveniente dos lavatórios de mãos, de volume insuficiente para aimplantação do reuso. A opção indicada no caso foi a coleta e o tratamento dosefluentes provenientes dos vasos sanitários, lavatórios de mãos e mictórios, queexigem um tratamento mais difícil, porém oferecem uma vazão de águarecuperada suficiente para atender ao reuso objetivado.

183. Objetivos3.1 Objetivo GeralO objetivo geral deste trabalho é estudar os aspectos técnicos e econômicosenvolvidos na tecnologia do reuso de águas recuperadas de efluentes primário esecundário de sanitários. A intenção é poder contribuir para a racionalização douso da água no meio urbano e para o desenvolvimento de propostas para oaproveitamento de efluentes sanitários em descargas de vasos sanitários e regade jardins.3.2 Objetivos EspecíficosOs objetivos específicos são os seguintes:Criar condições para o reuso de água recuperada de efluentes na EscolaPolitécnica da Universidade Federal da Bahia, visando identificar as dificuldadesque devem ser superadas para viabilizar a recuperação da água e posteriorreuso.Acompanhar e avaliar o desempenho da ETE através de monitoramento doprocesso de tratamento mediante coleta de amostras do efluente bruto e tratado,análises laboratoriais dessas amostras e avaliação dos principais parâmetros decontrole.Contribuir para o estabelecimento dos requisitos de qualidade requeridos parareuso de água recuperada de efluentes primário e secundário, tendo em vista asegurança do sistema quanto à saúde coletiva.Fazer um estudo preliminar de viabilidade econômica para implantação deestação de tratamento de águas residuárias em edifícios públicos objetivando oreuso da água recuperada em vasos sanitários e/ou rega de jardins.

194. Metodologia da PesquisaA metodologia aplicada no desenvolvimento deste trabalho consistiu basicamenteem:Pesquisa bibliográfica - Pesquisa em publicações específicas, livros técnicos edidáticos, artigos em revistas e periódicos, normas técnicas e legislação sobretemas correlatos ao uso da água.Construção de uma Estação Biológica de Tratamento de Efluentes em parceriacom a empresa Korff & Müller e de um sistema de reuso para a água recuperada.Pesquisa Aplicada 1 - Execução de uma investigação que consistiu nomonitoramento mediante plano de amostragem, coleta de amostras, análiseslaboratoriais e avaliação dos resultados da água encontrada nos vasos sanitáriosda Escola Politécnica e de mais três shopping centers da cidade de Salvador,objetivando a determinação da qualidade da água através da quantidade decoliformes totais e termotolerantes. Esta pesquisa foi executada com aparticipação de estudantes bolsistas e do pessoal técnico do Laboratório deÁguas do Departamento de Engenharia Ambiental da UFBA.Pesquisa Aplicada 2 - Monitoramento da Estação de Tratamento de Efluentesinstalada na Escola Politécnica a partir de um plano de amostragem com coletasdiárias de amostras dos efluentes bruto e tratado para análise laboratorial edeterminação de doze dos principais parâmetros objetivando caracterizar oefluente, identificar a eficiência do sistema de tratamento e a qualidade da águarecuperada.O principal parâmetro operacional monitorado foi a vazão, mediante instalação devertedouro de perfil triangular entre o decantador e a caixa de água recuperada.Os parâmetros de controle do desempenho monitorados foram:a) DBO 5 - para avaliar da capacidade de remoção da carga orgânica da ETE.b) DQO - para avaliar a capacidade de remoção da carga químicabiodegradável da ETE.c) Cor, Sólidos Suspensos e Turbidez – para avaliar a capacidade declarificação da ETE, de fundamental importância para o reuso em vasos

20sanitários. Sendo um dos objetivos do reuso a rega de jardins da EscolaPolitécnica, foram também monitorados os seguintes nutrientes: nitrogênioamoniacal, fósforo e potássio. Os resultados desses parâmetros serãoavaliados posteriormente.d) Nitritos e Nitratos – para avaliar a capacidade de nitrificação da ETE.Esta pesquisa também contou com a participação de estudantes bolsistas e depessoal técnico do Laboratório de Águas do Departamento de EngenhariaAmbiental da UFBA.A investigação da qualidade da água nos vasos sanitários foi dividida em duasetapas distintas. Na primeira, foram investigados apenas os vasos sanitários daEscola Politécnica. Na segunda, além de vasos da Escola, foram tambémincluídos vasos sanitários de shopping centers de Salvador e, desta feita, emtodos os locais, as amostras coletadas foram provenientes de vasos tomadosaleatoriamente.Na primeira fase da investigação os objetivos foram:a) Verificar presença de coliformes na água contida nos vasos sanitários apósa descarga dada independentemente do vaso ter sido ou não usado.b) Em caso positivo, levantar a curva de contaminação em função do tempode permanência da água no vaso.Durante os meses de novembro de 2002 a janeiro de 2003, foram coletadasamostras de água dos vasos dos sanitários segundo um plano de monitoramento.Em cada vaso investigado foi dada uma descarga e logo após era coletada aamostra. A seguir, a porta do boxe era lacrada e a partir daí as demais coletaseram efetuadas a cada hora durante um período de seis horas. Cada resultado deanálise laboratorial de uma amostragem recebeu um código no qual estavamidentificados o vaso, o sanitário (masculino ou feminino), o andar, a data da coletae o parâmetro da análise, ou seja, se coliformes totais ou termotolerantes.Não foi possível aumentar o número de coletas de cada amostragem devido aofato de o volume de água contido no selo hídrico de cada vaso sanitário ser

21restrito ao sifão (cerca de 1 L), o que limitou a amostragem (amostras de 100 ml)a um número máximo de seis amostras.Na segunda fase da investigação, uma vez comprovada a contaminação da águaquando depositada no vaso sanitário no ato da descarga, o objetivo foi avaliarqual seria a qualidade da água encontrada nos vasos sanitários nas condiçõesnormais de uso.Nesta fase, iniciando pelos sanitários da Escola Politécnica, foram feitas amostrasde vasos tomados aleatoriamente e, de cada vaso que apresentasse águaaparentemente limpa, era coletada uma única amostra. As amostras eramlevadas ao Laboratório de águas do DEA onde eram examinadas pelo métodoTMF (Técnica da Membrana Filtrante) para determinação de Coliformes Totais eColiformes termotolerantes. Este procedimento foi também aplicados nos trêsShopping Centers investigados e os resultados confrontados com os obtidos nossanitários da Escola Politécnica.

225. Gerenciamento do Reuso de ÁguaPara que o reuso de água recuperada de efluentes possa ser aplicado de formasustentável e eco-eficiente um conjunto de fatores precisa ser atendido. Osprincipais fatores requeridos, que são de natureza técnica e/ou legal, podem servistos na figura 5.1. Na maioria das vezes, esses fatores são analisados após ascondições sociais econômicas e ambientais envolvidas na implantação do reusoserem atendidas com segurança.Figura 5.1 - Fatores para implantação de reuso de água.5.1 Características do efluenteÉ evidente que, o primeiro fator a ser considerado para o reuso, seja qual for aaplicação, é a existência de um efluente em condições econômicas de tratamento.

23Como já foi exposto, é fundamental a caracterização do efluente para que sepossa obter o maior conhecimento possível e assim determinar o seu potencial deaproveitamento. Os efluentes contendo resíduos predominantemente orgânicosbiodegradáveis geralmente podem ser tratados biologicamente sem maioresimpactos ambientais.“A água dos sistemas de reuso deve atender plenamente a quatro critérios:segurança quanto à higiene, estética, tolerância ambiental e viabilidade técnica eeconômica” (NOLDE & DOTT, 1991, apud NOLDE, 2000). Daí a necessidade dese caracterizar bem o efluente para que sejam determinadas as suaspossibilidades de fornecer água recuperada com níveis de qualidade adequados.A análise das características do efluente conjuntamente com os requisitos dequalidade requeridos para a aplicação de reuso desejada geralmente já define otipo de tratamento a ser adotado.Sendo o efluente de origem doméstica, a classificação convencional em efluentepreto “blackwater” ou efluente cinza “greywater” é importante para a decisão donível de tratamento a ser adotado. Estes termos porém, não qualificam bem oefluente e, por essa razão, novas subdivisões com codificação por cores têm sidopropostas (HENZE et al., 2001, cf. quadro 5-1). Por convenção, efluente cinza ou“greywater” é o efluente doméstico com baixo teor de poluentes, proveniente dechuveiros, banheiras e lavatórios, excluindo-se os efluentes da cozinha e dasdescargas de vaso sanitário, enquanto que efluente preto ou “blackwater” significatodos os efluentes domésticos juntos.Quadro 5-1- Código de cores dos efluentes (Henze et al., 2001).TIPOCONTAMINANTEPreto (blackwater) Todos os efluentes domésticosCinza escuroBanho, cozinha e lavatórioCinza claro (greywater) Banho e lavatórioAmareloSomente urina (mictório)MarromSomente fezes (separadas)A caracterização do efluente é de fundamental importância para o sucesso doprojeto de reuso. Quanto mais informações se obtiverem do efluente melhor sepoderá caracterizá-lo e, assim, escolher o tratamento mais adequado para seobter a água recuperada com os requisitos de qualidade exigidos para o reuso de

24interesse e com menor consumo de energia. Alguns componentes importantespresentes nos efluentes domésticos são apresentados no quadro 5.2.Quadro 5-2 - Componentes presentes no efluente doméstico (Henze et al., 2001).COMPONENTE DE ESPECIAL INTERESSE EFEITOS AMBIENTAISMicroorganismos Bactérias patogênicas, vírus eovos de helmintosRiscos com banhos ealimentação com apele de peixe.Matéria orgânica Decaimento do oxigênio em rios e Mortandade de peixes,biodegradável lagosodor desagradável.Matéria orgânica(outras)Detergentes, pesticidas, óleos,graxas e gorduras.Efeitos tóxicos,inconveniências estéticas,Corantes e solventes, fenóis eácidos cianídricos.Bio-acumulação na cadeiaalimentar.Nutrientes Nitrogênio, Fósforo, Amônia Decaimento do oxigênio,proliferação de algas.Efeitos tóxicos.Metais Hg, Pb, Cd, Cr, Cu, Ni Efeitos tóxicos, bioacumulaçãoOutros materiaisinorgânicosAcidos, por exemplo sulfito dehidrogênio, bases e sulfetos.Corrosão e efeitos tóxicos,odores e efeitosEstéticos negativos.Efeitos térmicos Água quente Mudança das condiçõesde vida da fauna eDa flora.RadioatividadeEfeitos tóxicos,acumulação.As tabelas de 5-1 a 5-4 apresentam indicadores importantes para acaracterização efluentes residenciais e seus constituintes.Tabela 5-1 - Carga típica de poluição per capita em efluentes domésticos em alguns países.POLUENTE UNIDADE DINAMARCABRASIL EGITO ITÁLIA SUÉCIA TURQUIA USADBO kg/(Capita.ano) 20-25 20-25 10-15 18-22 25-30 10´-15 30-35SS " 30-35 20-25 15-25 20-30 30-35 15-25 30-35N-total " 5´-7 3´-5 3´-5 3´-5 4-6 3´-5 5´-7P-total " 1,5-2 0,6-1 0,4-0,6 0,6-1,0 0,8-1,2 0,4-0,6 1,5-2,0Detergentes " 0,8-1,2 0,5-1,5 0,3-0,5 0,5-1,0 0,7-1,0 0,3-0,5 0,8-1,2Hg g/(Capita.ano) 0,1-0,2 0,01-0,2 0,02- 0,1-0,2 0,01 0,020,04Pb " 5,0-10 5,0-10 5,0-10 5,0-10 5,0-10Zn " 15-30 15-30 15-30 10-20 15-30Cd " 0,2-0,4 0,5-0,7Fonte: DESAR - Decentralized Sanitation and Reuse, 2001. (TREIBEL, 1982; HENZE,1977, 1982 e 2001; ANDERSON 1978; EPA 1977; LONHOLDT, 1973)

25Tabela 5-2 - Fontes tradicionalmente geradoras de resíduos domésticos - valores para residências nãoecológicas.SANITÁRIOBANHOECONSTITUINTE UNIDADE TOTAL URINA COZINHA LAVAN TOTALDERIAEfluente m³ / ano 19 11 18 18 55DBO kg / ano 9,1 1,8 11 1,8 21,9DQO kg / ano 27,5 5,5 16 3,7 47,2Nitrogênio kg / ano 4,4 4 0,3 0,4 5,1Fósforo kg / ano 0,7 0,5 0,07 0,1 0,87Potássio kg / ano 1,3 0,9 0,15 0,15 1,6Fonte: DESAR - Decentralized Sanitation and Reuse, 2001 (HENZE, 1997;SUNDBERG, 1995; EILERSEN et al., 1999).Tabela 5-3 - Concentração de poluentes na geração de efluentes domésticos.PARÂMETRO (g / m³)Água residuária (L / capita.dia)250 160 80DQO 520 815 1625DBO 240 375 750Nitrogênio 50 80 165Fósforo 10 16 31Fonte: DESAR - Decentralized Sanitation and Reuse, 2001. (HENZE et al., 2001).Tabela 5-4 - Concentrações típicas de poluentes em efluentes domésticos.CONSTITUINTE UNIDADE EFLUENTECINZA CLARO EFLUENTE PRETOMáx. Min. Máx. Min.DBO total g O 2 / m 3 400 100 600 300DQO total g O 2 / m 3 700 200 1500 900Nitrogênio total g N / m 3 30 8 300 100Fósforo total g P / m 3 7 2 40 20Potássio g K / m 3 6 2 90 40Fonte: DESAR - Decentralized Sanitation and Reuse, 2001. (HENZE et al., 2001)“Alguns fabricantes de sistemas de tratamento de efluentes supõem sersatisfatório um tratamento mecânico como peneiramento ou filtração para oefluente cinza” (HILDEBRAND, 1999, apud NOLDE, 2000). Outros afirmam sernecessária uma tecnologia mais avançada de tratamento (ZWERERNZ, 1999;ZEISEL, 1999, apud NOLDE, 2000). Na Alemanha, quando se iniciaram asprimeiras pesquisas com reuso de águas recuperadas em vasos sanitários,alguns peritos do Ministério Federal Alemão do Meio Ambiente(German Federal Health Department) até profetizaram o risco depragas como a cólera, por exemplo, quando água com qualidadenão potável fosse fornecida para a descarga em vasos sanitários,ou outros usos não potáveis (MOLL, 1991, apud NOLDE, 2000).

26Entretanto, essa atitude mudou e as primeiras estações de reciclagem de águasresiduárias de cor cinza alcançaram padrões de qualidade que provaram suaeficiência e aplicabilidade na prática e algumas estão operando por mais de 10anos.5.2 Aplicações do reuso de águaO fator que dá origem aos estudos de reuso é invariavelmente a aplicação. Senão existe onde aplicar a água que pode ser recuperada de efluentes não há oque ser estudado, mesmo existindo efluentes em condições favoráveis detratamento. Também não se pensa em reuso se há disponibilidade de nova águaa custo acessível no local do empreendimento.Atualmente, o Reuso de Águas é uma técnica aplicada em vários segmentos daatividade humana e, geralmente, a opção por essa técnica depende não somenteda possibilidade e facilidade de sua aplicação, mas, principalmente, da oferta denova água confrontada com o balanço energético. Se o custo do consumo deenergia para reusar água recuperada de efluentes é maior do que o custo daágua localmente disponível, não há razão para se pensar em reuso.As águas residuárias provenientes das lavanderias domésticas, dos banheiros elavatórios de mãos, por exemplo, são as que possuem as menores concentraçõesde carga orgânica entre os efluentes domésticos (HENZE et al., 2001). Noentanto, são as que carregam as maiores cargas de produtos químicos, os quaisdevem ser considerados na indicação do tratamento. Essas águas podem sercoletadas conjuntamente já que devem ser submetidas ao mesmo tipo detratamento. Para o seu reuso em jardinagem ou agricultura, essas águas podemser também incorporadas ao efluente tradicional da cozinha e passar por umtratamento adequado antes de sua aplicação.A recomendação é de que se pratique o reuso de água se este for tecnicamentepossível e economicamente viável. O uso adequado da água é discutido pororganismos internacionais há pelo menos duas décadas, o que tem resultado emrecomendações como: "A não ser que exista grande disponibilidade, nenhumaágua de boa qualidade deve ser utilizada para usos que toleram águas de

27qualidade inferior” (United Nations - “Water for Industrial Use”, 1985, apudHESPANHOL, 1997). Segundo Metcalf & Eddy, 2001,no planejamento e implementação da recuperação e do reuso, aaplicação da água recuperada geralmente definirá o tratamentorequerido para o efluente, sendo considerados principalmente asaúde pública e do meio ambiente e o grau de purificaçãonecessário para se atender aos requisitos do novo processo quevai recebê-la.As principais aplicações de reuso são:a) Agricultura irrigadaEm número de projetos e volume de água, esse é o maior segmento deaplicação do reuso no mundo, principalmente nos Estados Unidos. Asoportunidades de aplicação do reuso na agricultura são bastante amplas. Otratamento do efluente, entretanto, é recomendável, principalmente nocultivo de hortaliças e leguminosas ou em forrageiras para a alimentaçãoanimal, para se evitar a contaminação através da cadeia alimentar. O usode efluentes tratados na agricultura traz novas possibilidades desuprimento de fertilizantes menos tóxicos e menos poluentes que osindustrializados. Novas gerações de vasos sanitários que separam a urinadas fezes objetivando a produção de fertilizantes orgânicos de elevadaqualidade aumentam as possibilidades dessa aplicação já que essesresíduos quando separados podem receber tratamentos específicosotimizando os seus benefícios (NIEMCZYNOWICZ, 2001). “Existemevidências de que o uso de excrementos não tratados na agricultura trazriscos de contaminação epidemiológica através dos alimentos produzidos”(BLUM; FEACHEM, et al., 1985, apud EAWAG/SANDEC, 1998).O Seminário - Taller de Saneamento Básico e Sustentabilidade, realizadoem Cali, Colômbia, 1998, com o Tema Reuso de Águas Servidas eImplicações para a Saúde, nas suas conclusões estabelece que:• A fertilização e cultivo de alimentos com excrementos não tratadospodem causar um excesso significativo de infecções.

28• O tratamento dos excrementos pode reduzir a transmissão deinfecções causadas por nematódeos.• A fertilização de arrozais com excrementos não tratados podecausar um excesso de infecção de esquistossomose entre ostrabalhadores da área.• O gado alimentado por forrageira irrigada com efluente semtratamento pode adquirir Tênia (Solitária), porém é improvável quecontraia salmoneloses (EAWAG/SANDEC, 1998).Com as pesquisas aplicadas e o conseqüente desenvolvimento tecnológico ea evolução dos tratamentos biológicos, ficaram evidenciadas as grandesvantagens existentes na aplicação de água recuperada de efluentes em lugarde água potável. Além das questões ambientais, a água recuperada deefluentes domésticos é rica em nutrientes e não contém cloro residual emproporções que possam comprometer o desenvolvimento dos vegetais.Estudos vêm sendo desenvolvidos em diversas universidades brasileiras ebons resultados têm sido obtidos em agricultura irrigada com o emprego deágua recuperada de efluentes domésticos em substituição à água tratada.Um estudo desenvolvido pelo Centro de Tecnologia da Universidade Federaldo Ceará em 1995 analisou o desempenho de culturas irrigadas por esgotodoméstico tratado na estação de tratamento local e comparou os resultadoscom as mesmas culturas irrigadas com água potável, ou seja, água tratada emprocessos convencionais de abastecimento (SILVA, 2000). Os resultados doexperimento com sorgo e algodão são mostrados nas tabelas 5-6 e 5-7 aseguir:Tabela 5-5 - Sorgo irrigado com efluente tratado e com água.CARACTERÍSTICAS UNIDADE PARCELAS IRRIGADASCOM ESGOTO TRATADOPARCELAS IRRIGADASCOM ÁGUA POTÁVELAltura média m 1,40 1,00Florescimento Dias 53 70Produção de grãos kg/ha 3.535 605Massa verde t/ha 9,56 2,48Massa seca t/ha 4,64 1,08Proteína bruta % 1,58 1,86Fonte: (UFC/CT - SILVA, M., 2000).

29Tabela 5-6 - Algodão irrigado com efluente tratado e com água.CARACTERÍSTICAS UNID. PARCELAS IRRIGADASCOM ESGOTO TRATADOPARCELAS IRRIGADASCOM ÁGUA POTÁVELProdução de grãos Kg/ha 506 340Fibra % 35,1 30,3Kg/ha 177,61 103,2Peso médio do capulho g 4,2 3,8Peso de 100 sementes g 8,4 7,7Comprimento médio das fibras cm 30,7 27,5Fonte: (UFC/CT - SILVA M., 2000).Os resultados mostram a superioridade alcançada em quase todos osparâmetros estudados quando se usa água recuperada de efluentesdomésticos na irrigação em substituição à água potável. A alternativa dese reusar água em agricultura não somente se apresenta como umaalternativa para a escassez de água, como também uma solução para osproblemas ambientais causados pela adição de fertilizantes, normalmentenecessária na irrigação convencional. A água recuperada de efluentes jácontém nutrientes naturais biodisponíveis (SILVA, 2000).b) PaisagismoCompreende a irrigação de todo o tipo de paisagismo urbano, incluindoparques, jardins, playgrounds, campos de golfe, canteiros centrais derodovias, áreas verdes de edifícios, indústrias, escritórios e prédios de umamaneira geral. Nesse tipo de irrigação, os requisitos de qualidade da águade reuso são tão restritivos quanto àqueles exigidos para a agricultura dealimentos a serem consumidos crus (hortaliças). Esses projetos envolvemum sistema duplo de distribuição, desenhado de uma forma tal que possagarantir a não contaminação do sistema de água normal decorrente depossíveis conexões cruzadas (METCALF & EDDY, 2003).No caso específico de reuso de água em paisagismo, é evidente que osresultados nutricionais da água recuperada de efluentes tratados sãotambém muito positivos, assim como são também positivas as vantagensambientais no que se refere à redução do lançamento de carga química no

30meio ambiente em virtude do uso de fertilizantes industrializados.Entretanto, nessa aplicação, cuidados adicionais são recomendados,principalmente se o objetivo é irrigação de gramados, campos de golfe,futebol e outros, onde pessoas poderão ter contato direto com as folhasdos vegetais ou com o solo. Em 1985, a OMS (Organização Mundial deSaúde) patrocinou uma reunião de especialistas na cidade de Engelberg naSuíça, cujos resultados foram publicados pela ONU (Organização dasNações Unidas) em 1973 e tornaram-se conhecidos como “O relatório deEngelberg”. Esse relatório concluiu, entre outras coisas, que “os riscospotenciais à saúde associados ao reuso da água para irrigação degramados e parques podiam trazer um risco à saúde maior do que aquelesassociados à irrigação de vegetais que são consumidos crus” e, portanto,recomendou o limite de 2,00E+02 UFC/100ml para coliformes fecais emirrigação urbana (CROOK, 1993).A Resolução do CONAMA (Conselho Nacional de Meio Ambiente) Nº 20/86(Anexo A) estabelece critérios de qualidade para a água a ser usada nessaaplicação, independentemente de ser ou não água de reuso. Assim, asunidades de tratamento de efluentes têm de estar equipadas para produziráguas recuperadas com requisitos de qualidade que as possam enquadrarna Classe 03 do CONAMA, item b - “Águas destinadas à irrigação deculturas arbóreas, cerealíferas e forrageiras”. Nessa classe o limite máximode coliformes termotolerantes é de 1,00 E+03 UFC/100 ml.c) Atividades industriaisNa indústria, o reuso da água é possível por sucessivas vezes a dependerdos requisitos de qualidade da água exigidos para cada aplicação. A águaproveniente de um primeiro uso pode ter sido ligeiramente contaminada epassar para um primeiro reuso em que o contaminante arrastado nãorepresente problema, seguindo depois para outros reusos como, porexemplo, em sistemas de resfriamento por troca indireta entre outros.Poderá ser ou não necessário um tratamento intermediário entre os reusos.A principal aplicação da água de reuso nos processos industriais é nossistemas de resfriamento (cerca de 75%). Os requisitos de qualidade para

31a água de reuso na indústria são específicos para cada processo sendodifícil o estabelecimento de padrões de qualidade. Problemas comoproliferação de algas e corrosão de tuberías são freqüentes quandomedidas preventivas não são adotadas. Para a proteção da saúde publica,os órgãos ambientais podem exigir um alto grau de purificação quando forpraticada a aspersão durante o reuso ou quando houver riscos decontaminação por aerossóis (CROOK, 1993).Num projeto desenvolvido no âmbito do Programa TECLIM doDepartamento de Engenharia Ambiental da Escola Politécnica da UFBA,em parceria com a empresa BRASKEM do Pólo Petroquímico deCamaçari, intitulado BRASKEM / ÁGUA, pesquisadores do TECLIM emação conjunta com os engenheiros e pessoal operacional da empresa,usando princípios das Tecnologias Limpas, concluíram que (Bahia, análisee dados, 2003):• Uma parte importante das perdas de água (45%) se dá na forma deevaporação nas torres de resfriamento.• A metodologia proposta para o uso desses processos de tecnologiaslimpas (Diagrama de Fontes e outros) permite organizar asinformações existentes e sistematizar a busca de outras que sejamnecessárias para a sua própria otimização.• O próprio processo de busca da solução ótima permite encontrarpropostas de melhorias substanciais (Bahia, análise e dados, 2003).No mesmo trabalho, é relatada a situação das empresas do PóloPetroquímico de Camaçari, no que diz respeito ao uso da água. Essasempresas, construídas há cerca de trinta anos, empregaram as tecnologiasdaquela época e que, hoje, são denominadas de fim de tubo.Tais tecnologias não dedicavam atenção aos aspectos ambientaise o foco dos projetos era a produção e se isso gerava resíduos ouefluentes, estes tinham que ser tratados posteriormente. Na visãodas Tecnologias Limpas, o foco é produzir minimizando oueliminando totalmente os resíduos ou efluentes (KIPERSTOK etal., 2003).

32Os pesquisadores ainda afirmam:A expansão da proposta em desenvolvimento na BRASKEM paraoutras empresas do Pólo Petroquímico de Camaçari permitiráganhos ainda maiores para o balanço hídrico da regiãoMetropolitana de Salvador e bacias hidrográficas próximas queabastecem a capital do Estado (PESSOA et al., apud KIPERSTOKet al., 2003).d) Recarga de aqüíferosEssa modalidade de reuso pode ser feita com lançamento da águarecuperada dos efluentes diretamente nos aqüíferos ou lançadas embases superficiais preparadas para este fim. É o procedimento indicadoquando os requisitos exigidos para a água de reuso são muito elevados,como, por exemplo, para fins potáveis. Evidentemente que quando essaágua for novamente coletada, juntamente com a água de superfície ou como lençol subterrâneo, passará por tratamento convencional para atenderaos padrões de potabilidade (METCALF & EDDY, 2003). Esse tipo dereuso, também classificado como reuso indireto, conta com a participaçãoda natureza e é de longo ciclo.e) Reuso recreativo e ambientalEnvolve um grande número de aplicações não potáveis como odesenvolvimento de lagos recreativos e ornamentais, reforço de fluxo emleitos de rios e riachos não perenes, lagos e espelhos d’água deedificações públicas e privadas e viveiros de peixes ornamentais, desdeque a água atenda aos requisitos de qualidade exigidos (METCALF &EDDY, 2003).f) AqüiculturaUma opção também interessante para o reuso, está na aqüicultura. Nessaaplicação, a água recuperada de efluentes domésticos, teoricamente isentade contaminantes não biodegradáveis como metais pesados e, geralmente,rica em nutrientes orgânicos, propicia o desenvolvimento de uma infinidade

33de formas vegetais, aí incluídos limos e macrófitos, constituintes básicos dacadeia alimentar dos ecossistemas aquáticos.Com relação aos requisitos de qualidade exigidos para essa atividade,existem poucos dados sobre os efeitos na saúde relativos ao reuso daágua na aqüicultura e não foram estabelecidos padrões definitivos dequalidade bacteriológica para essa aplicação. O limite de 1,00E+03UFC/100 ml para a média geométrica de coliformes fecais é recomendadopara a água de represas onde cresçam vegetais aquáticos (macrófitos).Devem ser garantidos altos padrões de higiene durante a limpeza dospeixes, devido ao risco de existirem micro-organismos patogênicos no tratodigestivo e no fluido intraperitonial, com probabilidade de contaminaçãoacidental da carne se altos padrões de higiene não forem mantidos duranteo manuseio e a limpeza (CROOK, 1993).Para a aqüicultura, a Resolução CONAMA 20/86 estabelece a Classe 02item e - “águas destinadas à criação natural e/ou intensiva (aqüicultura) deespécies destinadas à alimentação humana”. Todas as entidadesrecomendam como padrão de qualidade a ausência total de ovos viáveisde helmintos.O relatório do encontro de Genebra da OMS em 1989 recomenda otratamento de efluentes em lagoas de estabilização como sendo oprocesso adequado para climas quentes se houver área disponível acustos justificáveis. Os requisitos de qualidade exigidos podem seratingidos com confiabilidade para lagoas em série e com tempo dedetenção de 8 a 10 dias. Segundo as mesmas recomendações, em climasquentes, esse tempo deve ser no mínimo duplicado (CROOK, 1993).g) Reusos urbanos não potáveisNesse grupo estão incluídos reusos como água para proteção contraincêndio, sistemas centrais de ar-condicionado, descargas em vasossanitários, usos diversos na construção civil e desentupimentos de esgotossanitários, entre outros. Por razões econômicas e culturais, esses usos nãosão ainda muito difundidos e normalmente nas pesquisas são enquadrados

34em outras categorias de reuso como, por exemplo, irrigação de jardins(METCALF & EDDY, 2003).O reuso em descarga de vasos sanitários é o objeto principal deste estudoe será analisado mais detalhadamente no decorrer dos próximos capítulos.h) Reuso como água potávelEssa aplicação somente é feita em casos críticos de escassez de água “innatura” e requer tratamentos avançados e dispendiosos para que a águarecuperada do efluente adquira os requisitos de qualidade exigidos parafins potáveis. A sua distribuição pode ser feita através da mistura noreservatório da água de suprimento e, em casos extremos, ser diretamenteintroduzida nos tubos do sistema de distribuição de água “pipe to pipepotable reuse”. Neste caso, um completo tratamento incluindo desinfecçãoda água é absolutamente necessário METCALF & EDDY, (2003).Existem outras aplicações de menor monta para o reuso de água, as quais nãoestão ainda devidamente documentadas e não serão aqui consideradas.Requisitos de QualidadeCom o avanço das técnicas de tratamento de águas e efluentes e a possibilidadede adequar qualidade da água ao uso a ser dado, surge a necessidade de umaclassificação mais precisa das águas. Uma água mineral pode ser de excelentequalidade para o consumo humano, mas imprópria para a alimentação de umgerador de vapor justamente pela concentração de minerais nela existentes, osquais não se evaporam no processo de geração de vapor, causando indesejáveisincrustações na tubería. Para esta finalidade, a água mineral tem de passar porum dispendioso processo de tratamento para que seja desmineralizada. Oestabelecimento de requisitos de qualidade da água com a determinação delimites máximos e mínimos para cada um dos seus constituintes é de fundamentalimportância para que se tenha uma água o mais adequada possível para cadauso. Como foi visto, a água recuperada do efluente doméstico através detratamento adequado, por exemplo, é de melhor qualidade para a irrigação que aágua potável (ver reuso em agricultura irrigada, letra ‘a’, subcapítulo 5.2).

35O estabelecimento de requisitos de qualidade deve considerar a necessidade deuma maior racionalização do uso da água por meio do seu reuso, principalmentequando a base desse estabelecimento é construída a partir de pesquisas com asaúde pública ou de estudos de impactos ambientais. As recomendações feitas apartir de pesquisas ou observações podem ser transformadas em limites técnicose legais a serem aplicados por força de lei. No reuso de água em irrigaçãoagrícola, por exemplo, os limites microbiais foram estabelecidos a partir deexperimentos e observações científicas.Segmentos mais recentes e menos difundidos como o reuso em descargas devasos sanitários ainda estão carentes de pesquisas experimentais e, por falta dedados cientificamente comprovados e preocupações relativas à saúde publica, osrequisitos de qualidade ainda são muito restritivos.Se por um lado, a preocupação com a saúde pública é uma atitude sensata, poroutro, se incorre em excessos, poderá impor limites de qualidade tão restritivosque irão encarecer desnecessariamente os sistemas de tratamento indicados,inviabilizando a maioria dos projetos. Níveis de qualidade intermediários, racionaise seguros terão de ser encontrados de forma a não comprometer os projetos e,conseqüentemente, o desenvolvimento tecnológico nessa área, mas de modotambém a não representar riscos à saúde pública maiores que os riscosassumidos com o sistema existente.5.3 Tratamento das águas residuárias5.3.1. Tipos de tratamentoTradicionalmente, parte das águas fornecidas às populações pelos sistemas deabastecimento retorna pelas redes de esgotamento sanitário, recebe ou não umtratamento, são dispostas em algum corpo receptor, infiltradas no solo oureusadas em alguma outra aplicação. A depender da destinação final da águarecuperada, existirão níveis de qualidade indicados para cada aplicação e,conseqüentemente, um tratamento específico adequado a cada caso.Consideram-se como principais variáveis as características da água residuária aser tratada e os requisitos de qualidade requeridos pela nova aplicação da águarecuperada (METCALF & EDDY, 2003).

36A escolha do processo de tratamento da água residuária a ser adotado é defundamental importância para o sucesso do empreendimento e, por isso, ela deveser bastante criteriosa e fundamentada na boa caracterização do efluente a tratar,no conhecimento das técnicas de tratamento existentes e nas necessidades erequisitos de qualidade da aplicação de reuso proposto.5.3.2. Tratamentos biológicosAs estações biológicas de tratamento de efluentes têm passado por grandeevolução nos últimos anos. Isso tem resultado em significativos avanços comaumento de eficiência, redução de espaço físico requerido e diversificação daspossibilidades de tratamento (METCALF & EDDY, 2003). Dessa forma, quandoantes se pensava que existiam muitas opções para um determinado projeto, hojese sabe que existem poucas alternativas que resolvem adequadamente cadacaso específico.Nos tratamentos biológicos de efluentes, para a identificação das alternativas deprocessos mais adequados, é conveniente caracterizar bem a água residuáriaseparando o seu conteúdo orgânico em várias frações com base na viabilidade deremoção / degradação pela ação de microrganismos. A fig. 5-2 apresenta umesquema de classificação dos poluentes presentes na água residuária a sertratada, visando auxiliar na escolha do processo a ser aplicado.Materiais Orgânicos em Águas ResiduáriasSolúveisInsolúveisSorvíveisNão-SorvíveisFacilmentedegradáveisLentamentedegradáveisFacilmentedegradáveisLentamentedegradáveisFacilmentedegradáveisLentamentedegradáveisFonte: Monteggia, (2002).Figura 5.2 - Partição de poluentes orgânicos em águas residuárias.

37Segundo Metcalf & Eddy,os métodos de tratamento nos quais a aplicação de forças físicaspredomina são conhecidos como operações unitárias detratamento e aqueles em que a remoção dos contaminantes éfeita por reações químicas ou reações biológicas são conhecidoscomo processos unitários. Atualmente as operações e osprocessos unitários são associados para fornecer vários níveis detratamento, conhecidos como tratamento preliminar, primário,secundário, sem ou com remoção nutrientes e tratamentoavançado ou terciário (METCALF & EDDY, 2003) (ver quadro 5-2).No tratamento preliminar, também conhecido como gradeamento, os sólidosbrutos tais como objetos grandes, tecidos, madeiras e outros são removidos,principalmente porque podem causar danos aos equipamentos. Nessa etapa dotratamento, os materiais que flutuam e os materiais sedimentáveis encontradosnas águas residuárias são separados por flotação e sedimentação, que nada maissão do que operações físicas. No caso de tratamento preliminar avançado, algunsprodutos químicos podem ser adicionados para acelerar a remoção de sólidossuspensos e facilitar a sedimentação dos sólidos dissolvidos (METCALF & EDDY,2003).Após coagulação e floculação, geralmente, são empregadosmétodos gravitacionais como decantação, flotação e filtração. Noprocesso biológico convencional, a decantação é aplicada em doisestágios antes e depois da fase biológica. Com a adição decoagulantes químicos, a sedimentação é fortemente acelerada.Mesmo assim, partículas finas e coloidais permanecem noefluente causando turbidez. Se o efluente for destinado parareuso, a depender da aplicação, processos adicionais poderão sernecessários para melhorar a qualidade da água recuperada. Ométodo que melhor se aplica neste caso é a flotação por ardissolvido, seguida de filtração (PIMENTEL, 2003).Metcalf & Eddy afirmam que,no tratamento secundário, processos biológicos e químicos sãousados para remover a maioria da matéria orgânica. Notratamento avançado, as combinações de operações e deprocessos unitários são usadas para remover os sólidossuspensos residuais e outros constituintes que não são reduzidossignificativamente pelo tratamento secundário convencional(METCALF & EDDY, 2003).

38Quadro 5-3: Níveis de tratamento de águas residuáriasNos anos 60, o principal mecanismo utilizado no tratamento secundário era osistema de lodo ativado (COOPER, 2001). Um dos maiores problemas do sistemade lodo ativado identificado naquela época foi a oxidação do nitrogênio amoniacal(nitrificação). A solução para o problema foi descoberta por uma investigação deDowning em 1963 (DOWNING et al. 1964, apud COOPER, 2001). O resultadodesse trabalho está atualmente inserido na metodologia de projetos de estaçõesde tratamento na forma de modelagem matemática para computação (METCALF& EDDY, 2003). 1De acordo com Metcalf & Eddy,[q]uando comparado aos métodos convencionais de tratamentosquímicos, o RBN usa menos produtos químicos, reduz a produção1 Há aproximadamente 20 anos, a Remoção Biológica de Nutrientes – RBN (Biological Nutrients Removal – BNR) foiintroduzida nos tratamentos avançados de efluentes para a remoção de nitrogênio e fósforo, entre outros nutrientes. Comoconseqüência das pesquisas nos mecanismos de atuação do RBN, das vantagens de seu uso e do número de sistemas deRBN que foram colocados em operação para remoção de nutrientes, o RBN foi transformado numa parte do tratamentoconvencional de efluentes (METCALF & EDDY, 2003).

39dos sólidos residuais e tem um consumo de energia mais baixo.Devido à importância no tratamento de efluentes o RBN estásempre integrado na discussão teórica da aplicação e dos projetosde sistemas de tratamento biológicos de efluentes (METCALF &EDDY, 2001, apud CRITES and TCHOBANOGLOUS, 1998 eCRITES et al., 2000).A remoção de nutrientes das águas residuárias ou dos corpos hídricos comelevada carga orgânica, ajuda a prevenir a eutroficação e protege os mananciaisda alta concentração de nitratos (COOPER, 2001).A RBN, por motivos óbvios, não deve ser implementada quando a aplicação doreuso for agricultura, paisagismo jardinagem ou qualquer outra aplicação em quea presença de nutrientes seja um fator requerido.Os processos de tratamento biológico são desenvolvidos baseados naobservação de fenômenos naturais. Ainda assim, o tratamento de efluente maiselementar, que é a disposição no solo, também denominada “sistemas naturais",combina os mecanismos de tratamento físico, químico e biológico e produz águacom a qualidade similar a produzida pelos melhores tratamentos avançados deefluentes, ou até melhor (METCALF & EDDY, 2003).Na maioria dos casos, existe a necessidade da aplicação de mais de umtratamento. A escolha de um único tratamento ou de tratamentos associadosdeve, primeiramente, levar em consideração a qualidade requerida para a águano reuso proposto, porque o custo do tratamento cresce numa proporção maiorque o aumento da exigência dos requisitos de qualidade. Existem aplicações dereuso que, a depender do efluente, dispensam tratamentos mais sofisticados,como é o caso de paisagismos e irrigação de algumas culturas.Quase todas as águas residuárias que contém constituintes biodegradáveispodem ser tratadas biologicamente. Para que possamos selecionar bem otratamento completo e os processos a serem empregados, é fundamental queentendamos as características de cada processo biológico. Isso possibilita areprodução do ambiente natural dos microorganismos que operam astransformações desejadas, assim como o seu controle de maneira eficaz. Dessemodo, poderão ser atingidos os principais objetivos de um tratamento biológico,quais sejam:

40a) Oxidar constituintes biodegradáveis dissolvidos e particulados,transformando-os em produtos finais aceitáveis.b) Captar e incorporar sólidos coloidais suspensos e não sedimentáveis,transformando-os em flocos ou em um filme biológico (biofilme).c) Transformar ou remover nutrientes, tais como o nitrogênio e fósforo, adepender da aplicação do reuso.d) Remover traços de constituintes orgânicos específicos e compostos.Para o caso de efluente industrial, o objetivo deve ser remover ou reduzir aconcentração de compostos orgânicos e inorgânicos. Como alguns dosconstituintes e compostos encontrados no efluente industrial têm efeito tóxicosobre os microorganismos, um pré-tratamento pode ser requerido antes que oefluente industrial possa ser descarregado em um sistema municipal de coleta(METCALF & EDDY, 2003).Cada efluente tem as suas características básicas formando gruposassemelhados que requerem tratamentos semelhantes baseados nos mesmosprincípios físicos. Os efluentes urbanos, por exemplo, sempre têm as mesmascaracterísticas básicas e geralmente os tratamentos indicados são redução decarga orgânica, clarificação e desinfecção. Já o efluente agrícola do retorno dairrigação, rico em nutrientes, especificamente o nitrogênio o potássio e o fósforo,que são capazes de estimular o crescimento de plantas aquáticas, exigemtratamento específico para a sua remoção.Diagramas de fluxo esquemáticos de vários sistemas de tratamento paraefluentes domésticos através de processos biológicos são mostrados no Anexo B.Os processos biológicos usados para o tratamento de efluentes podem serdivididos em anaeróbios e aeróbios. São anaeróbios, quando as bactériasmetanogênicas se desenvolvem e promovem a biodigestão da matéria orgânicacarbonácea na ausência de oxigênio. Geralmente esse processo é de ação maislenta e na conversão da matéria orgânica há produção do biogás rico em metano,que, a despeito do baixo poder calorífico, pode ser aproveitado como fonte deenergia térmica em favor do balanço energético. Já os processos aeróbios sãomais ativos em termos de ação oxidante das bactérias, as quais convertem maisrapidamente a matéria orgânica carbonácea dissolvida e particulada (suspensa)

41em biomassa. Os dois processos podem ser subdivididos em duas categoriasprincipais:a) Leito fixo: processo em que as bactérias se agrupam sobre uma superfícieinerte formando um biofilme por onde passa o efluente a ser tratado. Nostratamentos do tipo aeróbio são promovidos meios para que as bactériastenham contato com o efluente a ser tratado, como também com aratmosférico ou ar comprimido, ou até, oxigênio, de forma intermitente.b) Leito disperso ou suspenso: processo em que as bactérias se desenvolvemem suspensão no efluente a ser tratado. Nos tratamentos aeróbios,mecanismos para esse fim desenvolvidos introduzem ar atmosférico, arcomprimido ou oxigênio no seio da massa líquida.A maior desvantagem dos processos do grupo b é justamente o elevadodispêndio energético que acarreta custos operacionais indesejáveis. Fatoresambientais que possam afetar o desempenho, as necessidades nutritivas e aação cinética da reação devem ser considerados nos projetos (MONTEGGIA,2002).O processo de leito disperso ou suspenso mais comumente usado para otratamento de efluente municipal é o de lodo ativado, no qual as bactérias, aodigerirem a matéria orgânica contida no efluente, desenvolvem-se em colôniasformando flocos ao final da fase de aeração. Na fase de decantação, os flocosprecipitam-se formando os biossólidos. No processo de lodo ativado, parte dolodo formado retorna ao início do processo na câmara de equalização oudiretamente na câmara de aeração, acelerando o processo de biodigestão(MONTEGGIA, 2002) 2 .Os tratamentos convencionais de lodos ativados são considerados reatores defluxo de pistão com mistura longitudinal (dispersão), ou seja, apresentam um fluxoarbitrário. Os fatores que contribuem para a tendência de escoamento em pistãosão o reduzido tempo de detenção hidráulico e a forma dos reatores.Segundo Monteggia,2 O processo de lodo ativado foi desenvolvido em torno de 1913 na estação experimental de Lawrence emMassachusetts por Clark e Calibre e também por Ardern e Lockett (1914) nos trabalhos do esgoto deManchester, Inglaterra, e foi assim nomeado porque envolve a produção de uma massa ativada demicroorganismos capaz de estabilizar os resíduos sob circunstâncias aeróbicas (METCALF E EDDY, 2001).

42devido à elevada carga aplicada na entrada do reator edecréscimo contínuo do OD ao longo do escoamento longitudinaldo tanque, faz-se necessário ajustar o sistema de aeração parasuprir maior quantidade de ar (até 1,5 vezes) na 1ª parte dotanque. Volumes de excesso de lodo oscilam na faixa de 1 a 6 %da vazão tratada, dependendo da massa de excesso econcentração no ponto de descarte do sistema (MONTEGGIA,2002).A mistura líquido + lodo (Liquor Misto) sai do reator biológico e é encaminhada aodecantador secundário onde ocorre a separação do lodo por sedimentação,sendo o efluente líquido descarregado imediatamente no corpo receptor ou naetapa seguinte do tratamento. No tanque de aeração, existe um tempo de contatopara o efluente, que é lentamente agitado enquanto o ar é introduzido de formapressurizada ou através de aeradores mecânicos. Os sólidos em suspensão noefluente juntamente com a suspensão microbial são chamados de SólidosSuspensos do Liquor Misto - SSLM (Mixed Liquor Suspended Solids - MLSS). OSSLM está em permanente contato com o oxigênio para manter em atividade asbactérias aeróbicas (METCALF & EDDY, 2003).Equipamentos mecânicos são usados para fornecer ar ou oxigênio ao liquormisto, o que faz com que ocorra a transferência do oxigênio ao processo. O liquormisto flui então para um clarificador onde a suspensão microbial sedimenta e aágua é separada do biossólido (lodo). Parte do lodo separado retorna ao início doprocesso para que as bactérias promovam a biodigestão da carga orgânica quechega ao tratamento. Esse ciclo se repete indefinidamente. A continuação desseprocesso implica, evidentemente, que haverá um acúmulo da biomassa, cujoexcedente, periodicamente, terá de ser removido. A biomassa é denominada“lodo ativado” por causa da concentração de microorganismos ativos e quandoretorna ao tanque de aeração, para continuar a biodegradação do materialorgânico do efluente, pode conter partes mais velhas e partes mais novas do lodoque podem ser identificadas a partir da coloração.Uma característica importante do processo de lodo ativado é a formação deflocos, variando no tamanho de 50 a 200 µm, os quais podem ser removidos apósserem decantados por ação da gravidade, deixando um líquido relativamentelimpo como efluente tratado. Tipicamente, mais de 99 por cento dos sólidossuspensos podem ser removidos na etapa da clarificação. As características e as

43propriedades físicas das partículas (flocos) afetam o projeto e o desempenho doclarificador. Alguns diagramas dos processos de lodos ativados podem ser vistosno Anexo C.5.4 O reator CBR - histórico, descrição e funcionamentoOs primeiros Contatores Biológicos Rotatórios CBR’s (Rotatory BiologicalContactors – RBCs) foram instalados na Alemanha Ocidental em 1960, sendo aseguir, introduzidos nos Estados Unidos e em outros países como Austrália,Canadá e Reino Unido, entre outros. “Somente nos Estados Unidos, centenas deequipamentos CBR foram instalados na década de 1970 e o processo foi revisadoe atualizado em inúmeros relatórios” (METCALF & EDDY, 2003).O sistema de tratamento RBC consiste em um conjunto contendo rotorescompostos por discos fabricados em plástico rígido com pequena espessura quetrabalham parcialmente submersos (cerca de 40%), geralmente conformados pararesultar na maior superfície específica possível. Os discos são montados lado alado, num eixo horizontal, afastados um do outro de 5 a 12 mm, formandograndes cilindros que operam parcialmente submersos no efluente, acoplados aum sistema de acionamento que o fazem girar lentamente, de 1,0 a 1,6 rpm(figura 5-3).O princípio biológico do sistema CBR é exatamente o mesmo de todos os outrossistemas de leito fixo. As bactérias aeróbias, responsáveis pela biodigestão dascargas poluentes, ao invés de ficarem em suspensão no lodo como é o caso dossistemas de lodo ativado, vão se aglomerando nas superfícies dos discos e,quando estes giram, por estarem apenas parcialmente submersos, promovemciclicamente a aeração e imersão das colônias de bactérias no efluente e estasproduzem a biodigestão contínua dos poluentes através da oxidação do carbonoorgânico nele contido. As bactérias vão se concentrando cada vez mais nassuperfícies dos discos, formando grandes colônias, que resultam em espessascamadas denominadas biofilme.

44Figura 5.3 - O sistema CBR (Contator Biológico Rotatório).Devido ao constante crescimento da colônia de bactérias o biofilme tem a suaespessura constantemente aumentada fazendo com que as bactérias que estãona parte mais interna da película tenham dificuldade de contato com o oxigênio doar quando o disco gira, o que ocasiona a sua mortandade. Nesse processo obiofilme se desprende dos discos e segue para o decantador formando um lodoativo (contém também bactérias vivas) já que apenas a camada mais interna dolodo é constituída de bactérias mortas. No decantador, que nada mais é do queum tanque com 2,0 m de profundidade em formato tronco-piramidal, o lodosedimenta e a água tratada extravasa pela parte mais alta, indo para o tanque deágua para reuso.5.5 Critérios de projeto e parâmetros de dimensionamentoO dimensionamento de sistemas CBR é feito baseado na superfície total dediscos do conjunto, em quantas séries de rotores serão necessárias para executaro tratamento objetivado e no número de rotores em cada série.A associação dos eixos de rotores em série ou paralelo altera as condiçõesbióticas dos sistemas, possibilitando o crescimento de diferentes cepas debactérias, mudando assim os resultados obtidos. Se por exemplo, o objetivo é anitrificação, será necessário um maior número de séries enquanto que se oobjetivo é redução de DBO não são necessárias tantas séries, mas sim, maior

45superfície no primeiro estágio e assim sucessivamente. Os principais arranjospara instalações CBR estão apresentados no Anexo D.A tabela 5-7 fornece os principais parâmetros de projeto para o dimensionamentode um Contator Biológico Rotativo para diferentes níveis de tratamento (remoçãode DBO, remoção de DBO juntamente com nitrificação e nitrificação emseparado).Tabela 5-7 - Informações típicas para o projeto de um Contator Biológico Rotatório.NÍVEL DE TRATAMENTOPARÂMETRO UNIDADE Remoção Remoção de DBO Nitrificaçãode DBO e Nitrificação SeparadaCarga hidráulica m³/m³.dia 0,08 – 0,16 0,03 - 0,08 0,04 - 0,10Carga orgânica g sDBO / m².dia 4- 10 2,5 – 8 0,5 - 1“ g DBO / m².dia 8- 20 5- 16 1- 2Lodo orgânico máximo no g sDBO / m².dia 12 – 15 12 – 151º estágio g DBO / m².dia 24 – 30 24 – 30Carga de NH3 g N / m².dia 0,75 - 1,5Tempo de retenção hidráulica H 0,7 - 1,5 1,5 – 4 1,2 - 3DBO do efluente mg/l 15 – 30 7 – 15 7- 15NH4-N mg/l < 2 1 - 2Temperatura do efluente em torno de 13° C.Fonte: METCALF & EDDY, 2001.O quadro 5-3 apresenta os passos para o dimensionamento preliminar de umaunidade de tratamento CBR. A partir das informações contidas no referido quadroe usando a equação empírica da figura 5.4 que determina a concentração deDBO 5 (mg/l) em cada estágio, é possível a montagem de uma rotinacomputacional em planilha eletrônica – Anexo E.Ao se entrar com os dados referentes às características do efluente (vazão,poluentes, concentrações de constituintes e objetivos do tratamento) na planilhaeletrônica do Anexo E obtêm-se a superfície total, o número de séries e aquantidade de rotores por série necessários à realização do tratamento desejado.

46Quadro 5-3 - Passos para o dimensionamento de uma Estação de Tratamento CBR.ÍTEMDESCRIÇÃO1 Determinar a concentração de DBOs no afluente e efluente e vazão da água residuária.Determinar a área total de discos do primeiro estágio, com base numa redução máxima2de DBOs, de12 a 15 DBOs/m 3 dia.Determinar o número de eixos de RBC usando uma densidade de disco padrão3(m 2 /eixo).Selecionar o número de conjuntos do projeto, escoamento por conjunto, número de4 estágios e área de disco por eixo em cada estágio. Para os estágios finais, discos dealta densidade (menor afastamento entre eles) podem ser usados.Baseado nas premissas do passo 4, calcular a concentração de DBOs em cadaestágio, determinar se a concentração de DBOs no efluente pode ser determinada. Senão, modificar o número de estágios, o número de eixos por estágios e/ou área de5discos por estágios. Se a concentração de DBOs do efluente é sustentável, avaliaralternativas para a eventual otimização do projeto. Note que estes procedimentosajudam a montar os cálculos em planilhas.6 Desenvolver o projeto do clarificador secundário.A concentração de DBO solúvel no estágio n em (mg/l), segundo Metcalf & Eddy,pode ser calculada pela equação apresentada na figura 5-4.Sn=+ ( 4) ⋅( 0,00974) ⋅( ASQ)( 2) ⋅( 0,00974) ⋅( A Q)−1+1⋅ S−1SnFigura 5.4: Equação para o cálculo da concentração de DBO solúvel no estágio n (mg/l)Onde:Sn= concentração de DBO solúvelno estágio n.AS= Área da superfíciedos discos no estágio n.3Q = Vazão.( m dia).( mg L).2( m ).5.6 Legislação e Normas Técnicas específicasO uso de águas residuárias em agricultura tem sido uma prática aplicada pormuitos povos ao longo da história. Inicialmente, sem qualquer tratamento, aságuas dos rios e lagoas onde eram despejados os detritos humanos eramtambém aproveitadas para a agricultura. As culturas irrigadas com essas águasmostravam sempre um melhor desenvolvimento do que as culturas irrigadas comas águas dos mananciais usados para o consumo humano. Com a ocorrência degrandes epidemias, logo associadas a essas práticas, as lagoas eram

47abandonadas e se retornava à irrigação das lavouras com água mais pura,mesmo que em detrimento do bom desenvolvimento das plantações. Nosperíodos de escassez de água, por falta de outra opção para manter a plantaçãoviva, voltava-se a lançar mão, ainda que temerosamente, das velhas águas queestavam depositadas nas lagoas abandonadas. Descobriu-se assim que as águasque “descansavam” não eram tão perigosas quanto as lagoas de água comturbidez perceptível. “água suja”.Como não se tinha a menor idéia do que era um microorganismo, durante muitotempo, a purificação da água era associada ao processo de decantação e, assim,nasceram as primeiras lagoas de estabilização. Essa descoberta impulsionou oreuso de águas residuárias na agricultura, onde mais recentemente houvesignificativos investimentos em pesquisas aplicadas. Com o desenvolvimentocientífico, o processo de tratamento foi aperfeiçoado tornando a agriculturairrigada com água recuperada de efluentes uma técnica de reuso segura, comprocedimentos normativos e legislação específicos, também conhecida comoFerticultura.Em se tratando de outras aplicações de reuso de caráter mais urbano como, porexemplo, descarga em vasos sanitários, lavagem de veículos, rega de jardins,entre outros – que não passaram por processos evolutivos semelhantes aos queocorreram com reuso em agricultura irrigada – o acervo de informações sobre aqualidade requerida é ainda incipiente, o que nos leva à adoção derecomendações baseadas em normas estabelecidas para o reuso agrícola. Issotem produzido distorções como, por exemplo, exigência de níveis de qualidadepara reuso em vasos sanitários superior à qualidade da água para uso balneável,o que implica em tratamentos mais onerosos.A escassez de informações relativas aos requisitos de qualidade exigidos parareusos urbanos, principalmente para o reuso em vasos sanitários, é um fato. Asrecomendações encontradas em normas de muitos países são claramentebaseadas em padrões de qualidade estabelecidos fora do próprio país, ou,estabelecidas a partir de algum padrão existente para outro tipo de reuso, o queacarreta variações expressivas nos requisitos de qualidade exigidos. No caso doindicador Coliformes Totais, por exemplo, cujos limites admissíveis encontradosnas pesquisas bibliográficas vão de < 2,2 UFC/100 ml (não detectável) a

481,00E+03 UFC/100 ml, mostrando uma grande disparidade de valores, a falta deconsistência é flagrante.Segundo Nolde (2000), na maioria dos países, não existem diretrizes e padrõespara reuso da água nos edifícios. Nos Estados Unidos, a Agência de ProteçãoAmbiental (Environmental Protection Agency – EPA) publicou as “Diretrizes parareuso da água" (U.S. EPA, 1992), que descrevem os estágios do tratamento, asexigências de qualidade da água e a orientação para monitoramento. De acordocom a U.S. EPA (1992), a água recuperada usada para descarga nos vasossanitários deve submeter-se eventualmente à filtração e à desinfecção. O efluentenão deve ter coliforme fecal detectável em 100 ml de água tratada, ter o DBO 5 de 1,0 mg/l e deve-se promover meios para que o Cl 2 sejacontinuamente monitorado, ou seja, a exigência é de uma água com requisitos dequalidade próximos aos da água potável.Já estudos realizados sob os auspícios da OMS em 1998, baseados em padrõesestabelecidos para outros reusos e adaptados para o reuso em descargas devasos sanitários, concluíram que o limite para o indicador ColiformesTermotolerantes de 1,0E+02 UFC/100 ml é aceitável e não alterasignificativamente a condição de risco dos atuais sistemas (METCALF &EDDY,2003).Em Tokio, Japão, o reuso do efluente cinza tratado tem sido altamente difundido ebastante aplicado. Somente em descarga de vaso sanitário o Japão jáeconomizava em 1995 cerca de 970.000 m 3 ano -1 , (MAEDA et al., 1995, apudNOLDE, 2000). Os critérios para a água recuperada para o uso em descarga devaso sanitário foram definidos no "Relatório sobre reuso de efluente cinza tratado”que, entre outros parâmetros, define para descarga em vaso sanitário ColiformesTotais < 1,00E+03 UFC / 100 ml e DBO < 20 mg/l (MAEDA et al., 1995, apudNOLDE, 2000), ou seja, requisitos semelhantes aos da nossa água classificadacomo balneável pela Resolução Nº 20 do CONAMA.As maiores dificuldades para implantação de um sistema de reuso no Brasil aindasão relativas à falta dos já mencionados padrões de qualidade higiênicomicrobiológicospara a água de reuso. A legislação brasileira estabelece padrõesde qualidade para água potável (Portaria 36/GM e Portaria 1.469 de 2000) e paraáguas superficiais (Resolução CONAMA Nº 20), mas ainda não faz referências a

49padrões para o reuso. No entanto, o principal entrave para a disseminação dessaprática está relacionado com os custos, que ainda são muito elevados. Issoocorre, principalmente, em razão dos altos preços dos sistemas de tratamentocompactos (que ainda não são produzidos em escala econômica) e, em muitasregiões, devido ao baixo preço da água potável, no qual está incluído somente ocusto dos serviços de tratamento e distribuição. Além de cobrirem apenas oscustos, esses preços são ainda subsidiados e expurgados de todas asexternalidades ambientais.Para se estimular o reuso urbano de água recuperada das águas residuárias nasdescargas de vasos sanitários, é estritamente necessária a ruptura do ciclovicioso em que a situação se encontra: a prática do reuso não é estimulada porfalta de regulamentação técnica e legal e não existem padrões de qualidadeporque faltam aplicações na prática e, conseqüentemente, dados experimentaisconfiáveis.A tendência, quando se lida com processos de estabelecimento de padrões sembase de dados específicos, é a opção pela segurança. Isso tem conduzido oslegisladores, muitas vezes, à recomendação, ou mesmo imposição de requisitosde qualidade mais restritivos que os efetivamente necessários, o que eleva maisainda o já alto investimento em instalações hidráulicas e unidades de tratamentodesestimulando a aplicação do reuso nas residências e impedindo que umaparcela da população não atendida com água potável e saneamento básicoobtenha esse benefício social.5.7 Instalações hidráulicasUma área que pouco avançou, no que tange ao modelo tecnológico e construtivodos edifícios, foi a forma de se projetar e construir instalações hidráulicas.Excetuando-se os avanços nos materiais utilizados, que evoluíram para materiaiscom vida útil mais elevada e maior facilidade para se instalar e fazer manutenção,essas instalações são, na sua essência, basicamente as mesmas há décadas.Entre os pontos mais exemplificados, por servir de estímulo para osconsumidores usarem a água de forma inadequada, está a ausência demicromedição nas unidades residenciais em edifícios. Uma pesquisa realizada

50pelo Projeto de Revisão e Atualização do Plano Diretor de Esgotos de Salvadorfeita em 1995, em seu Volume II, apresenta resultados de consumo das classesA, B e C. A partir desse estudo, constata-se que, em todas as classes sociaispesquisadas, a ausência de micromedição influencia negativamente os hábitosdos consumidores e que as pessoas tendem a consumir água de formainadequada quando o consumo de água da unidade sob seu domínio não émedido separadamente (domicílios em edifícios de apartamentos). Os resultados,mostrados no quadro 5-5, contrariam quaisquer expectativas já que numa casaresidencial as necessidades de demanda de água são naturalmente maiores queas necessidades de consumo quando se reside num apartamento em edifício. Noentanto o que se verifica é que o consumo per cápita para residentes emapartamentos é sempre maior que o mesmo indicador para residentes em casas.Teoricamente, quanto mais andares o edifício tiver, menor deveria ser o consumoper capita devido à redução da fração ideal das áreas comuns.Quadro 5-4 - Valores de consumo per capita residencial para intervalo de confiança de 95%.CLASSETIPO DE IMÓVELEdifícioACasaEdifícioBCasaEdifícioCCasaFonte: SRHSH, cap. 3, vol II, pág 3, 1995.CONSUMO MÉDIO PARA INTERVALODE CONFIANÇA DE 95%De 296,6 a 365,4De 279,9 a 356,1De 220,0 a 261,0De 150,1 a 230,8De 154,2 a 166,5De 91,2 a 108,3A velha concepção de que a água residencial tem de ser de um único tipo, ouseja, tem de ter os mesmos requisitos de qualidade para atender a todos os usos,gera estagnação tecnológica nas instalações prediais, pois implica umnivelamento por cima. Se a água é de um único tipo não há necessidade de sepensar outras possibilidades de construções hidráulicas. Assim, utiliza-se, paratodos os usos domésticos, água com requisitos de qualidade para atender àsdemandas potáveis, que representam a menor contribuição de consumo dasresidências (Tabela 5-8) (HENZE et al., 1997). Desse modo, damos descarga nosvasos sanitários, lavamos a calçada, regamos o jardim, lavamos o automóvel,entre outras aplicações, tudo isso usando água potável.Projetar e construir instalações hidráulicas prediais duplicadas, como existentesem muitos países, separadas desde os reservatórios até os pontos de consumo e

51contendo águas de dois diferentes padrões de qualidade, um potável e outro paraágua de serviço composta de água captada das chuvas e água recuperada dosefluentes, certamente necessitaria um maior investimento inicial. Na hipótese deconseguir a redução do consumo total da água para 25% do consumo típico(Tabela 5-8), haverá um ganho econômico e ambiental significativo e de longaduração a ser considerado.A redução de 75% no consumo primário de água é possível usando-se a águapotável apenas para as necessidades consideradas potáveis. As demandasresidenciais restantes são supridas com água recuperada do efluente e/ou águacoletada da chuva.Tabela 5-8 - Valores típicos de consumo primário per capita em países do Norte da Europa que usammecanismos de recuperação de água (L / habitante).PONTO DECONSUMOCONSUMOTÍPICO(L / HAB)CONSUMO TOTAL DE ÁGUAUSANDO MECANISMOS DERECUPERAÇÃO E REUSO (1)(L / HABITANTE)CONSUMO DE ÁGUA PRIMÁRIACOM MECANISMOS DERECUPERAÇÃO E REUSO (2) OUUSO DE ÁGUA DA CHUVA(L / HABITANTE)Vaso sanitário 50 25 / 0 0Banho 50 25 25Cozinha 50 25 25Lavanderia 10 5 1Perdas 80 25 n/aTotal 240 105 51(1) Novas instalações com recuperação de efluentes.(2) Consumo de água primária, reusando água na descarga do vaso sanitário e lavanderia.Fonte: Henze et al., 1997, apud DESAR, 2001.A tabela 5-8 mostra o consumo típico por habitante em países do norte da Europaem habitações convencionais, em habitações que usam mecanismos derecuperação e reuso de água e em habitações que, além disso, usam tambémágua coletada da chuva em demandas não potáveis. O consumo total observadoapresenta uma diferença que vai dos 240 L/hab. em residências convencionaispara 51 L./hab. em residências consideradas ecoeficientes, o que representauma redução no consumo de 78,75%, mantendo-se o mesmo nível do conforto. Oque muda, na verdade, são os hábitos de consumo.O reuso residencial de água recuperada desponta como uma solução racionalpara as águas residuárias urbanas, sendo uma prática cada vez mais adotada emtodo o mundo, haja ou não escassez de água nova, principalmente pelo aspectopreservacionista que representa. Evidentemente, havendo possibilidade do reusoem irrigação de plantas alimentícias, jardinagem ou paisagismo, essas opções

52devem ser priorizadas, uma vez que a água recuperada de efluentes domésticostratados é rica em nutrientes que não devem ser desperdiçados. Como noscentros urbanos essa aplicação nem sempre é possível, o reuso em descargas devasos sanitários passa a ser uma alternativa interessante para um primeiro reuso,e, quando viável, a este pode se seguir um reuso em jardinagem ou paisagismo.Em princípio, qualquer edifício já construído é passível de ser adaptado parareceber instalações hidráulicas duplicadas com finalidade de reuso. Edifícios demaior porte com galerias e prumadas em “shafts” são mais fáceis de seremadaptados. Os edifícios residenciais, que geralmente são construídos com astubulações embutidas nas paredes, apresentam um grau de dificuldade maior,principalmente sob o ponto de vista de custo já que a adaptação envolveintervenções, reposição de revestimentos, azulejos e pisos. Edifícios cujos vasossanitários são projetados para operar com válvulas de pressão apresentam maiorfacilidade porque as tubulações de alimentação dessas descargas são totalmenteindependentes das demais instalações, o que evita a modificação mais traumáticaque é a intervenção no interior dos sanitários. Para a prática do reuso em vasossanitários, além dos critérios básicos de qualidade, alguns cuidados especiaisdevem ser tomados para se garantir o isolamento da rede potável. SegundoValiron e outros (1983), algumas recomendações devem ser seguidas tais como:a) Pressões inferiores: O sistema de água de reuso deve ter pressõesmenores que o sistema de água potável para que esta não sejacontaminada em caso de conexões cruzadas.b) Diferenciação: Utilização de materiais e/ou cores diferentes daquelesempregados no sistema de água potável.c) Monitoramento: Análises periódicas para controlar a qualidade das águaspotável e de reuso.Em se tratando da implantação de reuso em descargas de vasos sanitários emedifícios com muitos anos de funcionamento, sendo possível, um teste com águatingida com corantes naturais deve ser realizado após a execução da rede águade reuso, para detectar possíveis conexões cruzadas.

535.7.1. Instalações para reuso direto em mictórios e reuso intra-sanitárioUma alternativa de reuso interessante e eco-eficiente é o reuso imediato lavatóriomictório.Esse reuso somente pode ser aplicado em sanitários públicosmasculinos que possuem mictórios, pois parte do princípio de que as pessoasquando utilizam os mictórios lavam as mãos em seguida e a água residuáriadecorrente dessa lavagem, ao invés de ser jogada na rede de esgotamento édesviada para o mictório em substituição à água potável que seria normalmenteutilizada. Esse tipo de reuso não necessita de qualquer tratamento oubombeamento e a água aplicada já leva para o mictório uma parcela desaponáceo decorrente do sabonete ou sabão líquido usado na lavagem dasmãos. O saponáceo carreado terá uma ação desodorizante no mictóriodispensado o uso de detergentes normalmente utilizados nesses dispositivoshidro-sanitários, reduzindo assim a carga química lançada no meio ambiente.A figura 5-5 mostra a simplicidade da instalação desse reuso, de extremafacilidade de execução, baixíssimo investimento para implantação e custooperacional zero. No bocal de saída do sifão é introduzido um tubo horizontal compequena inclinação no sentido do mictório para não reter a água residuária. Notrecho do mictório, o tubo contém perfurações espaçadas para a distribuição daágua em toda a cuba. Não foram encontrados nos livros técnicos pesquisadosreferências ou normas específicas para esse tipo de reuso.Outro exemplo de reuso imediato é o intra-sanitário ou intra-banheiro que vemsendo objeto de discussão e pesquisa (figura 5-6). Nesse sistema, os efluentescinza, provenientes dos banhos de chuveiro ou banheira e do lavatório de mãos,são usados quase que diretamente nos vasos sanitários. Esse tipo de reusoencaixa-se bem num dos principais fundamentos do emprego dessa técnica, qualseja, que o reuso de águas residuárias seja sempre executado o mais próximopossível da fonte geradora. Dessa forma, o consumo de energia será mínimo e ocontrole sobre a qualidade e natureza do efluente será mais efetivo.

54Figura 5.5 - Reuso direto em mictório.No reuso intra-sanitário (Fig. 5-6), a água usada nos lavatórios e chuveiro sãocoletadas num pequeno reservatório contendo dois compartimentos instalado sobo piso do boxe do banheiro. No primeiro compartimento, a água residuária passapor um processo compacto de decantação e posterior filtração. A seguir, a águarecuperada (filtrada) é armazenada no segundo compartimento do reservatório eposteriormente transferida por meio de uma mini bomba para a caixa acoplada oucaixa embutida do vaso sanitário. O dispêndio energético no caso é apenas oconsumo da mini bomba que transfere a água recuperada para a caixa acopladavencendo uma elevação de pouco mais de um metro.O reservatório, cuja capacidade pode variar de 80 a 150 litros em função donúmero de usuários habituais do sanitário, possui nos dois compartimentos tubospara extravasamento que delimitam a capacidade máxima de armazenagem eimpedem um transbordamento no caso de um desequilíbrio no balanço hídrico emfavor da geração da água residuária. A mini bomba centrifuga, com potência nafaixa de 20 a 50 W, é acionada automaticamente por sensores de nível superior einferior instalados na caixa de descarga do vaso sanitário.

55Figura 5.6 - Reuso intra-sanitário.Da mesma forma que no balanço hídrico pode ocorrer um desequilíbrio em favorda geração da água residuária, eventualmente, pode ocorrer o inverso, ou seja,maior consumo de água recuperada que geração de efluente. Nesses casos,assim como em ocorrências de falta de suprimento de energia elétrica para ofuncionamento da microbomba, a caixa de água de descarga do vaso éabastecida com água potável através de um simples sistema de válvula-bóia deacionamento mecânico.Os dois exemplos citados mostram como podem ser simples as instalaçõesprediais para determinados tipos de reuso em que a necessidade de tratamentoda água é praticamente inexistente sendo o consumo de energia muito baixo.Esses casos podem ter resultados econômicos altamente favoráveis e,provavelmente, sem oferecer maiores riscos para a saúde dos usuários além dosjá existentes.5.7.2. Instalações para reuso intra domiciliar e intra predialEmbora a instalação de um sistema de tratamento de efluentes pareça, numprimeiro momento, complicada e economicamente inviável, estudos mostram queem situações de escassez de abastecimento ou custo elevado da água de usoprimário, o reuso intra predial é perfeitamente viável sob os pontos de vistas

56técnico, econômico e ambiental. Atualmente, existem disponíveis, estaçõescompactas de tratamento de efluentes que executam o tratamento das águasresiduárias a partir de princípios biológicos naturais e que, como veremos nodecorrer deste trabalho, além de operarem sem qualquer necessidade deprodutos químicos, são de baixo consumo de energia e baixo custo operacional.Certamente, na implantação de reuso numa instalação predial, existirá sempreum investimento inicial a ser feito para as modificações nas instalaçõeshidráulicas e a aquisição da Estação de Tratamento de Efluentes - ETE. Umestudo preliminar de viabilidade econômica indicará as possibilidades derealização ou não do projeto. Vale observar que a localização e altura do edifíciosão fatores determinantes, pois o custo da energia do bombeamento da águarecuperada pode ser um fator que influirá na decisão de aplicar ou não o reuso.Para que as idéias e os conceitos aqui apresentados comecem a ser utilizadosem novos projetos de edifícios, medidas incentivadoras tais como benefíciosfiscais ou redução de impostos poderiam ser implementadas, favorecendoaqueles edifícios que fossem construídos e enquadrados em categorias especiaiscomo, por exemplo, “ecológicos”, “ambientalmente corretos” ou “eco-eficientes”.Também poderiam ser criadas medidas restritivas como, por exemplo, “ecotaxas”,que seriam aplicadas às contas de água dos novos edifícios que fossemconstruídos sem observar os princípios de Tecnologias Limpas.A falta de legislação específica para reuso urbano de água deixa sem referênciasos interessados na implantação dos projetos de reuso. A implantação de umprojeto de reuso urbano, como foi visto neste capítulo, depende da definição dosrequisitos de qualidade e dos limites a serem estabelecidos na legislação.Estabelecer limites legais baseados apenas em legislações vigentes em outrospaíses pode não funcionar adequadamente, em razão de que essas leis podemnão ser condizentes com a nossa realidade e cultura. Enquanto estudosepidemiológicos específicos para o reuso em vasos sanitários de águasrecuperadas dos efluentes residenciais não forem concluídos, é razoável seguir oprincípio da precaução assumindo riscos menores em relação a esse casoparticular de reuso. Não é razoável, no entanto, a pretexto da falta deinformações, exigirem-se níveis de qualidade da água mais elevados dos que os

57já estabelecidos para outras finalidades cujos riscos já conhecidos sãoinquestionavelmente maiores.O esquema de reuso intradomiciliar mais encontrado na revisão bibliográfica é oque coleta as águas residuárias cinza claro provenientes dos banhos, lavatórios ede lavagens de roupas, promove a sua recuperação através de tratamentoapropriado e faz o seu reuso em descargas de vasos sanitários, lavagens depisos, veículos, rega de jardins e outras aplicações.Figura 5.7 - Esquema de reuso intradomiciliar.

586. A Qualidade da Água para Reuso em Vasos SanitáriosUm aspecto do reuso de água que tem sido freqüentemente debatido é orelacionado com a questão dos requisitos de qualidade da água para reuso emvasos sanitários. Foram estabelecidos padrões de qualidade para outros reusos,principalmente para a agricultura irrigada e o paisagismo, entretanto,especificamente para reuso em vasos sanitários, as recomendações são aindadesencontradas.O reuso de águas residuárias de efluentes domésticos em vasos sanitários vemsendo estudado em outros países há mais de dez anos. No Brasil, os estudossobre essa prática e sua aplicação estão apenas começando. Em nossaspesquisas bibliográficas não foram encontrados padrões de qualidade para aágua a ser reusada em vasos sanitários que tenham sido estabelecidos com baseem estudos científicos. Existem recomendações baseadas em padrões existentespara outras aplicações. Padrões de qualidade requeridos para a água de reusoem vasos sanitários baseados, não no risco potencial, mas, no risco real a partirde pesquisas científicas, ainda não foram estabelecidos (SILVA, 2000).Ainda segundo Silva (2000), “no Brasil, até mesmo pela falta de tradição quantoao reuso planejado da água, não existem normas e padrões para este tipo demanipulação. O que se encontra é o estabelecimento de limites máximos deimpurezas para cada destino específico”. Esses limites, chamados de padrões dequalidade, estabelecidos pela Resolução Nº 20/86 do CONAMA, já mencionada,são subdivididos para as águas doces, salobras e salinas. Para as águas doces,foram definidas cinco classes (são nove no total). Existe, portanto, uma gama dequalidade de água, que pode atender a diversas aplicações de reuso, inclusive oreuso em vasos sanitários.O quadro 6-1 apresenta as diretrizes da qualidade microbiológica e parasitológicada água recomendada para agricultura, divulgado em 1989 pela OrganizaçãoMundial de Saúde.

59Quadro 6-1:Diretrizes da qualidade microbiológica e parasitológica da água recomendada para uso emagricultura (OMS, 1989).Diretrizes da qualidade microbiológica e parasitológica da água recomendada para uso emagricultura (OMS, 1989)Quando não se dispõe de informações técnicas que possam embasar umaespecificação coerente do nível de qualidade da água que seja seguro para asaúde dos usuários, e também eco-eficiente sob o ponto de vista econômicosocial e ambiental, a tendência natural é nivelar por cima, recomendando-se umaágua de qualidade potável, ou quase potável. Isto aconteceu no passado com os

60padrões de qualidade para a água de reuso na agricultura em irrigação dealimentos a serem consumidos crus, cujos primeiros níveis de qualidaderecomendados foram altamente restritivos.Entretanto, à medida que os dados acumulados sobre os experimentos e asaplicações práticas ao longo do tempo foram divulgados, houve redução dessasrestrições. Atualmente, em se tratando de contaminação orgânica emicrobiológica, os padrões de qualidade para a irrigação de alimentos a seremconsumidos crus são praticamente equivalentes aos padrões de água balneável.6.1 A qualidade da água encontrada nos vasos sanitárioUma questão relevante para a definição da qualidade da água a ser reusada emdescargas sanitárias surgiu num Fórum de Tecnologias Limpas: qual a qualidadeda água encontrada nos vasos sanitários? A questão levantada estavadiretamente relacionada a uma recomendação da United Nations - “Water forIndustrial Use”, segundo a qual não se deve usar uma água de qualidade melhordo que aquela que o uso requer. Embora a aplicação específica seja emdescargas de banheiros e não na área industrial – em que o conhecimento daqualidade da água é imprescindível –, conhecer a qualidade da água de vasossanitários é fundamental, porque ajudaria no processo de determinação dosrequisitos de qualidade necessários para o reuso em foco, tendo em vista que nãohá motivos justificáveis para usarmos uma água de melhor qualidade do queaquela que já é encontrada nos próprios vasos.Atualmente, a água utilizada nas descargas dos vasos sanitários é, em princípio,de qualidade potável. Mas, o que acontece com a água potável a partir domomento em que é despejada em um vaso sanitário? A revisão bibliográfica nãoesclareceu essa questão, por esse motivo realizou-se uma investigaçãoobjetivando conhecer um pouco mais sobre a qualidade da água presente nosvasos sanitários. Essa investigação foi iniciada nos sanitários da EscolaPolitécnica sendo, posteriormente, estendida a outras edificações de uso público.Os resultados obtidos foram plotados gerando os gráficos que serão a seguirapresentados, juntamente com algumas observações e comentários.

61COLIFORMES TOTAIS1,00E+07COLIFORMES TOTAIS (UFC/100mL)1,00E+061,00E+0510 11 12 13 14 15 16 17HORA DE COLETADATA DE COLETA - 03/12/02 V3 A4 MC.TOTAIS (UFC / 100ML)Gráfico 6.1 - Coliformes Totais do dia 03/12/2002 - vaso 3A4M.C.TOTAIS (UFC / 100ML)1,00E+071,00E+061,00E+05C.TOTAIS (UFC / 100mL)1,00E+041,00E+031,00E+021,00E+011,00E+0010 11 12 13 14 15 16 17HORÁRIO DE COLETA DATA DE COLETA - 07/01/03 V1 A4 FGráfico 6.2 - Coliformes Totais do dia 07/01/2003 - vaso 1A4F.O objetivo específico da pesquisa foi o levantamento das curvas dos níveis decoliformes totais e termotolerantes dos vasos em função do tempo, partindo dasuspeita da existência de uma contaminação dentro do próprio vaso. Os

62primeiros resultados mostraram indícios de contaminação, lenta no início, masacentuada a partir da segunda hora. Fizemos então um ajuste nos procedimentos,para que a primeira coleta fosse efetivada na segunda hora após a descarga emais três coletas fossem efetuadas a cada duas horas após a primeira. Osresultados preliminares confirmaram a suspeita da contaminação, que de fatoocorreu em todas as amostras. As curvas levantadas apresentam umcomportamento variável mostrando que, em alguns casos, a contaminação ocorrejá nas primeiras duas horas como se pode ver nos gráficos 6-3 e 6-4, quemostram níveis de coliformes de 3,25E+07 UFC/100 ml e de 2,40E+04 UFC/100ml, respectivamente.C.TOTAIS (UFC / 100ML)1,00E+08C.TOTAIS (UFC / 100ML)1,00E+0710 11 12 13 14 15 16 17HORÁRIO DE COLETADATA DE COLETA - 14/01/03 V5 A4 MC.TOTAIS (UFC / 100ML)Gráfico 6.3 - Coliformes Totais do dia 14/01/2003 - vaso 5A4M.

63C.TERMOTOLERANTE UFC/ 100ML)1,00E+051,00E+04C.TERMOTOLERANTE UFC/ 100mL)1,00E+031,00E+021,00E+011,00E+0010 11 12 13 14 15 16 17HORÁRIO DE COLETADATA DE COLETA - 14/01/03 V5 A4 MC.TERMO UFC/ 100ML)Gráfico 6.4 - Coliformes Termotolerantes do dia 14/01/2003 - vaso 5A4M.Existiram curvas como a apresentada no gráfico 6-5 que, partindo de 2,50E+06UFC/100 ml, atingiu 8,50E+07 UFC/100 ml após a segunda hora, iniciando aseguir uma redução no nível de contaminação, atingindo na quarta hora por2,40E+07 UFC/100 ml e retornando a 2,60E+06 UFC/100 ml após a sexta hora.C. TOTAIS(UFC/ML)1,00E+081,00E+07C.TOTAIS (UFC / 100ML)1,00E+061,00E+051,00E+041,00E+031,00E+021,00E+011,00E+0010 11 12 13 14 15 16 17HORÁRIO DE COLETAC.TOTAIS (UFC / 100ML)DATA DE COLETA - 21/01/03 V1 A4 FGráfico 6.5 - Coliformes Totais do dia 21/01/2003 - vaso 1A4F.

64Algumas curvas tiveram o comportamento crescente como a do gráfico 6-2, cujonível de contaminação na primeira amostra estava em 8,40E+04 UFC/100 ml, nasegunda amostra elevou-se para 2,00E+05 UFC/100 ml, passando para 6,00E+05UFC/100 ml na terceira amostra e finalizando em 1,20E+06 UFC/100 ml. Emoutras curvas observou-se um comportamento alternado como a do gráfico 6-6,cujo resultado da primeira amostra foi de 6,00E+03 UFC/100 ml, elevando-se nasegunda amostra para 3,75E+05 UFC/100 ml, sofrendo redução na amostraseguinte para 2,00E+05 UFC/100 ml e, finalmente, elevando-se novamente para4,00E+05 UFC/100 ml.C. TERMOTOLERANTE1,00E+061,00E+05C. TERMOTOLERANTE (UFC/100mL)1,00E+041,00E+031,00E+021,00E+011,00E+0010 11 12 13 14 15 16 17HORÁRIO DE COLETADATA DE COLETA - 21/01/03 V1 A4 FC.TERMO UFC/ 100ML)Gráfico 6.6 - Coliformes Termotolerantes do dia 21/01/2003 - vaso 1A4F.Para se avaliar melhor a cinética e a velocidade da contaminação, foi realizadauma nova campanha com intervalo de tempo de apenas dez minutos entre ascoletas das amostras. Os gráficos 6-7; 6-8 e 6-9 mostram os resultados dessainvestigação.

65CTE090903A5V2F1,00E+061,00E+051,00E+04org./100 mL1,00E+031,00E+021,00E+011,00E+0012:00 12:10 12:20 12:30 13:00 14:00 15:00Hora da coletaColiformes TermotolerantesGráfico 6.7 - Coliformes Termotolerantes do dia 09/09/2003 - vaso 2A5F.CTE100903A6V2F1,00E+051,00E+04org./100 mL1,00E+031,00E+021,00E+011,00E+0012:31 12:41 12:51 13:01 13:31 14:31 15:31Hora da coletaColiformes TermotolerantesGráfico 6.8 - Coliformes Termotolerantes do dia 10/09/2003 - vaso 2A6F.

66CTE170903A3V2F1,00E+07org./100 mL1,00E+061,00E+0512:25 12:35 12:45 12:55 13:25 14:25 15:25Hora da coletaColiformes TermotolerantesGráfico 6.9: Coliformes Termotolerantes do dia 17/0972003 - vaso 2A5FOs resultados apresentados são preliminares e ainda não são suficientes para seinferir as razões do comportamento incerto da contaminação ao longo do tempo.A pesquisa deverá continuar até que seja obtida uma base quantitativa deinformações para um tratamento estatístico dos dados e o estabelecimento decorrelações conclusivas.6.1.1. Segunda Etapa da pesquisa: A qualidade da água em vasos tomadosaleatoriamenteA segunda etapa desta pesquisa teve como objetivo determinar o nível decoliformes presentes na água encontrada nos vasos escolhidos aleatoriamentesem conhecer as condições anteriores do uso. Todos os vasos tomados estavamlimpos e prontos para novo uso. Nesta etapa da pesquisa, objetivando umaabrangência maior de informações sobre a qualidade da água encontrada nosvasos, foram coletadas 19 amostras de vasos do quarto ao oitavo andar daEscola Politécnica, uma única amostra para cada vaso, sempre coletada de vasoscontendo água aparentemente limpa e sem que houvesse sido dada descargaantes da coleta. Os resultados são apresentados no quadro 6.2.

67Quadro 6-2 - Resultados de CT e CTE em amostras aleatórias de vasos da Escola Politécnica.Nº daAMOSTRAANDARCOLIFORMESTOTAIS(UFC / 100ML)COLIFORMESTERMOTOLERANTES(UFC/ 100ML)1 7º 5,00E+04 1,00E+032 7° 7,00E+04 4,00E+043 5° 5,00E+05 4,60E+054 5° 4,00E+04 1,00E+035 7° 3,00E+04 1,00E+036 6° 4,00E+04 4,00E+037 5° 2,00E+04 4,00E+038 4° 3,00E+04 1,00E+039 7° 1,00E+04 1,00E+0310 6° 3,00E+05 1,00E+0311 5° 3,00E+05 9,00E+0412 4° 3,50E+05 9,00E+0313 7° 5,50E+04 3,00E+0414 6° 1,20E+05 5,00E+0315 5° 2,00E+04 1,00E+0316 4° 4,60E+05 2,50E+0517 4º 2,90E+04 1,20E+0418 5º 1,80E+05 2,50E+0419 6º 3,10E+05 1,00E+03A contagem de coliformes nos vasos sanitários tomados aleatoriamente comopontos de amostragem apresentou contaminação, como pode ser visto nosgráficos 6-10 e 6-11.Gráfico 6.10 - Resultados aleatórios de Coliformes Totais nos vasos sanitários da Escola Politécnica(freqüência X UFC/100 ml)

68Gráfico 6.11 - Resultados aleatórios de Coliformes Termotolerantes nos vasos sanitários da EscolaPolitécnica ( freqüência X UFC/100 ml)A contagem de coliformes de todas as amostras ficou entre 1,00E+03 e5,00E+05 UFC/100 ml. e os vasos amostrados aleatoriamente estavam em plenouso e não sofreram qualquer tipo de preparo para o teste.Em todas as etapas da pesquisa, as investigações foram concentradas nossanitários mais ativos da escola (3º, 4º, 5º 6º e 7º andares), desprezando-se ossanitários dos andares de pouca movimentação (1º, 2º e 8º andares). O objetivodesse procedimento foi minimizar as distorções nos resultados, uma vez que afreqüência de uso dos sanitários destes últimos andares citados é muito maisbaixa que a freqüência de uso dos primeiros mencionados, o que poderia criarpossíveis diferenças cinéticas biológicas no mecanismo de contaminação ecrescimento microbial.6.2 Resultados em Shopping CentersDurante as avaliações dos resultados da qualidade da água dos vasos sanitáriosda Escola Politécnica surgiram questionamentos quanto à caracterização dousuário já que uma escola de nível superior, teoricamente, é freqüentada porpessoas em sua maioria jovens, saudáveis e esclarecidas. Como seria a águados vasos sanitários de edificações onde o usuário é o cidadão comum de todas

69as idades, sexos, condicionamentos físicos, estados de saúde, entre outrosfatores?A pesquisa foi então estendida a edificações de uso público intensivo e, assim, foielaborado um plano para investigar as águas dos vasos sanitários de trêsShopping Centers localizados na cidade de Salvador. Os resultados podem servistos no quadro 6-3.Quadro 6-3: Coliformes Totais e Termotolerantes em vasosLOCAL:Shopping CentersANÁLISE: Coliformes Totais e TermotolerantesUNIDADE:(UFC/100 ml) VASO: AleatórioPERÍODO: 19/08 a 27/09/2003I CT ( UFC/100 Ml) CTE ( UFC/100 Ml)1 4,50E+04 3,10E+042 2,00E+03 1,00E+033 4,00E+03 2,00E+034 1,20E+05 2,40E+045 2,00E+03 1,00E+036 1,50E+04 1,00E+037 1,00E+04 3,00E+038 5,00E+03 1,00E+039 2,00E+03 1,00E+0310 4,40E+04 4,00E+0311 1,00E+05 2,40E+0412 8,00E+03 1,00E+0313 6,00E+03 1,00E+0314 4,00E+03 1,00E+0315 2,00E+03 1,00E+0316 3,00E+03 1,00E+03Soma 3,72E+05 9,80E+04MÁXIMO 1,00E+05 9,80E+04Média Xm 2,33E+04 6,13E+03MINIMO 2,00E+03 1,00E+03Os gráficos 6-12 e 6-13 mostram as curvas de distribuição por freqüência dosresultados de Coliformes Totais e Termotolerantes encontrados nas águas dosvasos sanitários de três Shopping Centers localizados em Salvador.

70Gráfico 6.12: Resultados aleatórios de Coliformes Totais nos vasos sanitários de Shopping Centers deSalvador ( freqüência X UFC/100 ml)Gráfico 6.13: Resultados aleatórios de Coliformes Termotolerantes nos vasos sanitários de ShoppingCenters de Salvador ( freqüência X UFC/100 ml)

71Os resultados da investigação nos Shopping Centers apresentaram em todas asamostras variados níveis de contaminação sendo que, para Coliformes Totais, osvalores máximo, mínimo e médio foram 1,20E+05; 2,00E+03 e 2,30E+04UFC/100 ml, respectivamente, enquanto que para o indicador ColiformesTermolerantes, os valores máximo, mínimo e médio encontrados, foram, tambémrespectivamente, 3,00E+04; 1,00E+03 e 6,00E+03UFC/100 ml.Os números mostram que, teoricamente, usar em descarga de vasos sanitárioságua contendo níveis de coliformes totais ou termotolerantes na faixa de1,00E+03 UFC/100 ml não altera significativamente as condições de risco para ousuário em relação ao uso de água que atualmente é feito.

727. Estudo de Caso – Implantação do Reuso de Água naEscola Politécnica da UFBA5.1 O sistema hidráulico da Escola Politécnica UFBAUma das necessidades fundamentais para a decisão de implantar ou não o reusode águas residuárias num edifício já construído é o seu sistema hidráulico.Evidentemente que, no caso específico da Escola Politécnica da UniversidadeFederal da Bahia em que o objetivo principal da implantação está ligado aodesenvolvimento de estudos e pesquisas, as dificuldades econômicasapresentadas teriam que ser de alguma forma superadas.Na construção do edifício da Escola Politécnica da UFBA, há quase cincodécadas, foram utilizados na rede de distribuição de água tubulações e conexõesde aço-carbono galvanizado e na rede de esgotamento, tubos e conexões deferro fundido “Barbará”. Ao longo da existência desse prédio, muitos reparos eintervenções foram efetuados e, da instalação original, quase nada mais existe,tendo sido substituídos os tubos da rede de água e esgoto por tubos de PVC. Assubstituições realizadas aconteceram por etapas e em diferentes ocasiões eforam determinadas principalmente, devido a necessidades de manutenção, faceao avançado estado de corrosão dos materiais originais e, outras vezes, pornecessidade de modificações estruturais como implantação de laboratórios,construção de novos sanitários ou mudança de local do refeitório. Existem poucosregistros dessas modificações e para a realização deste trabalho de implantaçãoda tecnologia de reuso de água foi necessário implementar uma pesquisa decampo para a identificação segura das vias de fluxo e identificação de possíveisconexões cruzadas não registradas. Esses cuidados são absolutamentenecessários, uma vez que um dos pontos mais críticos da implantação de umsistema de reuso, principalmente num edifício antigo, é a garantia do isolamentoda tubulação da água de reuso que, em nenhuma hipótese, pode cruzar com atubulação de água potável.No início da realização da pesquisa de campo encontramos sinais dasmodificações acima mencionadas na rede de esgotamento. Concluímos que em

73todos os sanitários dos andares, os esgotos primário e secundário foram unidosnuma só tubulação.Um ponto que pode trazer grande facilidade às modificações que se fazemnecessárias para a implantação do reuso é o fato de as descargas dos vasossanitários serem do tipo de pressão. A vantagem prática que esse tipo dedescarga apresenta é que a norma técnica de instalação recomenda umaprumada independente só para a alimentação dessas descargas. Não havendoentroncamentos para as “puxadas” de água dessa prumada para outros usos, amodificação necessária para a implantação de reuso fica limitada aoseccionamento do tubo que sai do barrilete de distribuição localizado logo após asaída do tanque superior e o posterior entroncamento no novo tanque de água deserviço.O sistema proposto para reuso de água consistiu em:a) Rede de captação do efluente a tratar para coletar os efluentes primário esecundário dos sanitários.b) Estação biológica compacta de efluentes contendo um reator do tipoContactor Biológico Rotatório - CBR e unidade de bombeamento.c) Reservatório na cobertura do edifício.d) Linha de transferência da estação de bombeamento para o tanque elevadoe uma linha desse tanque para a prumada de alimentação das descargasdos vasos sanitários.No caso em estudo, do edifício da Escola Politécnica, ainda não foi executada aligação do tanque de água recuperada com a prumada de distribuição. Aconstrução dessa linha está aguardando a conclusão dos estudos que estãosendo realizadas sobre os requisitos de qualidade da água recuperada.7.1 Instalações prediais da EPUFBAEm relação aos aspectos construtivos das instalações prediais do edifício daEscola Politécnica, existe um aspecto técnico que facilitará muito as modificaçõespara implantação do reuso que é a forma de sua rede de distribuição. Todas asprumadas de tubulações de água e esgoto seguem por “shafts” suficientemente

74espaçosos para a execução dos trabalhos. Uma alternativa para a instalação deuma nova rede de distribuição, caso haja dificuldade para a utilização da redeexistente, seria a execução de uma nova prumada que poderá ser interna –usando-se o próprio “shaft” existente – ou ser externa fixada à parede da partedos fundos do edifício. Essa segunda opção, apesar de execução maistrabalhosa, já que exigiria a montagem de andaimes ou dispositivos equivalentespara a sua instalação, poderia oferecer uma maior garantia de que não irá existirqualquer possibilidade de conexões cruzadas que poderia comprometer aqualidade da água potável, trazendo sérios riscos à saúde dos usuários dosistema. Outra vantagem que essa alternativa possui é eliminar a preocupaçãocom a possibilidade de que no futuro, alguma intervenção seja feita e,inadvertidamente, seja promovido o cruzamento das águas, causando aindesejada contaminação.7.2 A Estação de Tratamento de Efluentes da PolitécnicaA estação de tratamento foi instalada num espaço localizado na área externa doedifício e é constituída de quatro cubas (tanques) com finalidades específicas(que serão descritas no tópico seguinte) construídas em alvenaria de blocos einterligadas com tubulação de PVC, tendo como peça principal o reator biológicoonde é processada a biodigestão aeróbia da matéria orgânica contida no efluente.O dimensionamento do CBR, assim como de todas as cubas e dispositivos daETE da Escola Politécnica, foi efetuado pelo fabricante a partir de informaçõessobre a população que circula diariamente pelo edifício.A estação completa é mostrada na planta baixa, apresentada na figura 7-1.Consta de câmara de sedimentação, que recebe o efluente dos sanitários e o lodode retorno; câmara de equalização, onde ocorre a homogeneização do efluentecom o lodo recirculado; reator CBR, onde ocorre a digestão da matéria orgânicacarbonácea, e cuba de decantação, onde o biossólido é separado da água porsedimentação. Na cuba de decantação uma bomba submersa controlada por umprogramador é ligada e desligada automaticamente, transferindo parte do lodoacumulado para a caixa de sedimentação, o que aumenta a eficiência do sistemapor combinar o tratamento CBR com o tratamento por lodo ativado.

75No início da operação do sistema, a bomba foi programada para funcionar de seisem seis horas durante dez segundos. Essa programação foi reajustadaposteriormente para entrar em operação durante cinco segundos a cada oitohoras. Dessa forma, o efluente bruto tem contato direto com o lodo que em suamaior parte é ativo, mas contém uma parcela inerte (morta). O lodo inerte, por sermais pesado, acumula-se no fundo da cuba de sedimentação e precisa serremovido periodicamente (em princípio, a cada ano).Figura 7.1 - Planta baixa da ETE da Escola Politécnica.A água separada verte pela parte superior do tanque de decantação indo para acaixa de água de serviço, onde existem duas bombas Anauger 900 com vazão de1,0 m 3 /h, que transferem a água para um tanque elevado (instalado no terraço doedifício) e daí para os vasos sanitários e jardins.Entre a cuba de sedimentação e o CBR, está a cuba de equalização, onde foiinstalado um extravasor ligado à rede de esgotos para a eventualidade detransbordamento por interrupção temporária na operação do sistema por algummotivo como, por exemplo, falta de energia elétrica.A figura 7-2 mostra algumas fotos da ETE feitas em diferentes etapas damontagem desde o início da obra até a situação em que hoje se encontra.

76Foto 01 - Início das obras - escavação para construção das cubasFoto 02 - Instalação do reator CBR (Contator Biológico Rotatório)Foto 03 - Início da montagem da CoberturaFoto 04 - A ETE concluída e em operação.Figura 7.2 - Fotos da ETE durante a Implantação.Para produzir o movimento de rotação do eixo, o equipamento possui um motorde 1/8 HP (+ 100W), acoplado a um redutor com relação de transmissão de1.100:1 rpm. Devido à baixa a rotação do rotor, o torque motor fornecido aosistema é suficientemente alto (cerca de 83 N.m) para vencer com facilidade omovimento do conjunto eixo / discos com o seu próprio peso e sua carga adicionalde biofilme.O desenho esquemático de todo o sistema de tratamento dos efluentes e dereuso da água recuperada da Escola Politécnica pode ser visto na figura 7-3.

77Figura 7.3 - Diagrama esquemático de reuso de água da Escola Politécnica da UFBA.Nos sanitários da Escola Politécnica, a água do primeiro uso, em princípiopotável, é usada nos lavatórios, mictórios e vasos sanitários gerando a águaresiduária que é conduzida à ETE. Chegando à ETE, pelo tanque desedimentação, o efluente entra em contato com o lodo ativo recirculado e, nesseambiente com elevado nível de Oxigênio Dissolvido, o processo de biodigestãotem seu início. A mistura passa por uma cuba de equalização e segue para oContator Biológico Rotatório. Nessa etapa, o efluente entra em contato com obiofilme que reveste os discos rotativos do CBR, formado por colônias debactérias aeróbias. Essas bactérias digerem a maior parte da matéria orgânica,nitrificam parte do Nitrogênio Amoniacal e se alimentam também de parte dosColiformes, entre outras atividades biológicas. A água, que sai desse processocontendo uma pequena parcela do lodo que se desprende dos discos, segue paraa cuba de clarificação sendo neste ponto separada do lodo. A água limpa passaentão para o tanque de água recuperada e por meio de bombas vibratórias étransferida para o tanque de reuso situado no terraço do edifício.

787.3 Desempenho e eficiência do reator CBRPara avaliar o desempenho da ETE foram executadas duas campanhas demonitoramento que consistiram no acompanhamento da operação sendo aprimeira realizada de novembro de 2002 a fevereiro de 2003 e a segunda entre osdias 21 de outubro e 18 de novembro de 2003, que será tratada no capítulo 8. Naprimeira campanha foram monitorados doze parâmetros com freqüência daamostragem de três amostras por semana. Foram coletadas 60 amostrassimples, sendo 30 de efluente bruto e 30 da água recuperada (efluente tratado).7.3.1. Parâmetros monitorados na primeira campanhaA qualidade de uma água, como já mencionado em capítulos anteriores, édeterminada a partir de suas propriedades físico-químicas e microbiológicasEvidentemente que o reuso proposto é o fator preponderante para a definição dequais são as propriedades que importam e que devem ser monitoradas econtroladas adequadamente.No caso do experimento da Escola Politécnica, em que entre os objetivosespecíficos estão o reuso em descargas de vasos sanitários e reuso em rega dejardins, o conjunto de parâmetros a ser monitorado foi definido em função dessesreusos. O quadro 7-1 relaciona os parâmetros monitorados na primeiracampanha.Quadro 7-1 - Parâmetros avaliados.PARÂMETRO FÓRMULA UNIDADENitrogênio Amoniacal N-NH 3 mg/lCor --- “DBO --- “DQO --- “Fosfato-3P-PO 4 “Nitrato N-NO 3 “Nitrito N-NO 2 “OD O 2 “pH --- pHSólidos Suspensos --- mg/lTurbidez --- UNTVazão --- m 3 /h

797.3.2. Procedimentos de amostragema) No efluente brutoO ponto de coleta das amostras do efluente bruto foi inicialmenteestabelecido no tanque de sedimentação, que é o local onde o efluentebruto chega à estação. Como nesse tanque também ocorre o retorno dolodo de recirculação, ficou determinado que nos procedimentos deamostragem, a coleta seria feita uma hora antes do funcionamentoautomático da bomba que faz circular o lodo, objetivando minimizar a suainfluência nos resultados. Para a coleta das amostras do efluente bruto foiinstalada uma bomba de diafragma de operação manual.Os dados resultantes do monitoramento foram tabulados e tratadosestatisticamente, o que forneceu material para o levantamento de curvas epara análise das possíveis relações entre os parâmetros, que serãoapresentados no item 7.3.3.b) No efluente tratadoNa tubulação de recalque da bomba de transferência da água recuperadado efluente para o reservatório superior foi colocada uma válvula do tipopressão para a coleta das amostras do efluente tratado. Como o sistemaopera automaticamente, ligando e desligando a bomba de acordo com onível do tanque da água tratada, houve, inicialmente, uma dificuldade emse coletar a amostra quando, por coincidência, a bomba estava desligada.Nesse caso, o responsável pela coleta tinha de suspender a bóia de nívelque funciona como um interruptor ligando a bomba possibilitando assim acoleta. Para eliminar esse problema foi instalado na casa de bombas, aolado da torneira de amostragem, um interruptor que funciona no circuitoelétrico em paralelo com a chave-bóia de nível superior (a que liga abomba).

80c) Análises laboratoriaisAs amostras, depois de coletadas, eram encaminhadas ao Laboratório deÁguas do Departamento de Engenharia Ambiental da Escola Politécnicaonde eram preparadas e analisadas. Os procedimentos adotados para asanálises das amostras foram os da Standard Methods for the Examinationof Water and Wastewater (SMEWW /20ª Edt.), e os da NBR /10561 daAssociação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT). Os procedimentos deanálise do SMEWW para cada parâmetro analisado estão relacionados noquadro 7.2.Quadro 7-2-Parâmetros avaliados, método e ensaio e procedimentos adotados.PARÂMETRO Edição SMEWW PROCEDIMENTONitrogênio Amoniacal 14ª 418-BCor 20ª 2120-BDBO “ 5210-BDQO “ 5220-BFosfato “ 4500-P-DNitrato “ 4500-NO 3 -ENitrito “ 4500-NO 2 -BOD “ 4500-0-CpH “ 4500-M + -BSólidos Suspensos “ 2540-DTurbidez “ 2130-BVazão --- Vertedouro 60ºNo tópico seguinte, apresentamos os resultados da primeira etapa doprojeto, com as curvas levantadas para cada parâmetro. Paralelamente àapresentação dos gráficos serão feitas algumas observações.7.3.3. Interpretação dos resultadosOs resultados da primeira campanha de monitoramento (que aqui estãoexpressos na forma gráfica para melhor visualização) apesar de preliminares,definiram as diretrizes para elaboração das etapas seguintes da pesquisa. A partirdesses resultados foi possível identificar em quais parâmetros o tratamento CBRé mais eficiente e ter uma idéia dos níveis de remoção de cada poluente.Foram realizadas algumas análises aleatórias no início da operação da ETE, masestas não foram consideradas para o levantamento das mencionadas curvasgráficas. A campanha foi efetivamente iniciada somente após os quatro primeiros

81meses de operação, tempo necessário para que o biofilme formado sobre osubstrato inerte pudesse atingir condições operacionais estáveis para o seuprocesso biológico.A seguir, os resultados dos parâmetros analisados serão apresentadosjuntamente com alguns comentários sobre os resultados obtidos e sobre ocomportamento da Estação de Tratamento de Efluentes referentes a cadaparâmetro apresentado.a) NitrificaçãoO gráfico 7-1 mostra que a ETE da Escola Politécnica é de baixa eficiênciapara nitrificação. Os resultados apresentaram uma grande amplitude devariação quando em algumas amostras a remoção aparente ultrapassa os80%, enquanto que em outras atingem valores negativos. Essa variaçãopode ter sido causada pelo Tempo de Detenção Hidráulica (TDH) que criauma defasagem entre os tempos de passagem do efluente bruto e dotratado pelos pontos de coleta, gerando assim possíveis distorções nosresultados. Para obtenção de resultados mais exatos o procedimento a seradotado seria o cálculo das médias resultantes de amostragem compostaao invés de amostragem simples. No procedimento de amostragemcomposta, ao longo de cada dia, várias amostras são coletadas econservadas a 4ºC. Ao final do dia, elas são misturadas, obtendo-se assimuma única amostra representativa daquele dia (NOLDE, 1998). Sendo umdos objetivos específicos deste Projeto acompanhar e avaliar odesempenho da ETE, conforme exposto no capítulo 3, os resultadosobtidos por amostragem simples são suficientes para uma análisepreliminar do desempenho.b) Nitrogênio Amoniacal (N-NH3)O parâmetro Nitrogênio Amoniacal é provem principalmente da urinacontida no efluente doméstico e, como será visto no decorrer destetrabalho, está relacionado com a geração de outros parâmetros: Nitratos(N-NO 3 ) e Nitritos (N-NO 2 ).

82As distorções observadas são explicáveis e ocorrem com maior intensidadeem instalações com elevado tempo de detenção hidráulica - TDH. Quantomaior for o tempo de detenção hidráulica do efluente na estação detratamento, maior será a equalização do efluente e o nivelamento dosparâmetros de saída. Conseqüentemente, maiores serão as distorçõesapresentadas em se tratando de amostragem simples.No efluente tratado, como não poderia deixar de ser, há uma maiorhomogeneização dos constituintes, o que leva a uma menor variação nosresultados e, conseqüentemente, a menores amplitudes das curvas. Se acoleta do efluente bruto acontece, coincidentemente, em um momento quena curva de variação do parâmetro corresponda a um pico superior e essemesmo momento no efluente tratado, também por mera coincidência,corresponda a um pico superior, os resultados apontarão para umaremoção mais elevada devido à diferença de amplitude das curvas. Aremoção será mais elevada ainda se o efluente tratado for coletado numponto que corresponda a uma maior depressão da curva, ao invés de pico.Se ocorrer o inverso, ou seja, as amostras coincidirem em pontos queindiquem depressão no efluente bruto e pico no tratado, a remoçãoapontada será baixa, podendo indicar uma remoção negativa.Uma avaliação considerando todos os resultados obtidos indicou umaremoção média de 23,07%. Adotando-se a média simples dos 17resultados mais consistentes, foram encontrados os valores apresentadosna tabela 7-1. A remoção média encontrada foi 28,88%.Tabela 7-1 - Nitrogênio Amoniacal do efluente bruto e tratado (mg/l).PARÂMETRO VALOR BRUTO TRATADO REDUÇÃOMÁXIMO 177,00 140,00Amônia mg/l N-NH 3 MÉDIO 117,15 83,90 28,38%MÍNIMO 7,06 17,60A variação da vazão influenciou diretamente nos resultados tanto doefluente bruto quanto do tratado. No caso de aumento da vazão de água,uma vez mantida a concentração anterior dos constituintes, os resultados

83mostram melhoria na qualidade da água para reuso em vaso sanitário,porque os números absolutos do constituinte no efluente tratadodecrescem com o aumento da vazão como pode ser visto no gráfico 7-1.Nitrogênio Amoniacal (NH3) - Ef. bruto e tratado (mg./L)mg./L200,0180,0160,0140,0120,0100,080,060,040,020,00,0-20,01 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30AmostrasBRUTATRATADAGráfico 7.1 - Nitrogênio Amoniacal NH3 (mg/l).c) CorNo parâmetro cor, o efeito da amostragem simples é menos perceptível, oque denota um comportamento mais estável da estação para esseparâmetro, que mantém uma menor diferença entre as amplitudes dascurvas dos efluentes de entrada e de saída conforme podemos observar nográfico 7-2. A relação observável mostra que os dados de entradaimpactam as respostas com pouca influência da defasagem causada pelotempo de detenção hidráulica. Embora neste parâmetro o comportamentoda estação seja mais previsível, é possível se observar uma diferença deamplitude das duas curvas, ainda que não muito acentuada.

84COR - EF. BRUTO E TRATADO (mg./L)350300250200mg./L150100500-501 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30AmostrasBRUTATRATADAGráfico 7.2 – Cor do efluente bruto e tratado. (mg/l).O desempenho da ETE no parâmetro cor apresentou eficiência média de58% ao longo do período monitorado, o que, em princípio deixa a desejar,uma vez que este é um requisito exigido em se tratando de reuso emdescarga de vasos sanitários, já que influencia diretamente naspropriedades estéticas da água. A cor residual após o tratamento, apesarde consistir característica estética da água de reuso, pode eventualmentecausar restrições à sua utilização por parte do usuário. Esse parâmetropoderá melhor ser avaliado através de pesquisa de opinião pública paraaferir a sua influência na aceitação ou rejeição da água para reuso emvasos sanitários por parte da população.Os resultados obtidos estãosintetizados na tabela 7-2.Tabela 7-2 – Cor do efluente bruto e tratado (mg/l Pt)PARÂMETRO VALOR BRUTO TRATADO REDUÇÃOMÁXIMO 320,00 150,00Cor mg/l Pt MÉDIO 157,81 65,00 58,81%MÍNIMO 5,00 5,00

85d) DBO 5No parâmetro DBO 5 , a estação tem demonstrado um desempenhocompatível com a sua capacidade e com o número de estágios.Observando o gráfico 7-3, é possível constatar a diferença de amplitudeentre as curvas da DBO 5 do efluente na entrada e na saída da estação. Avariação da carga orgânica do efluente bruto, como não poderia deixar deser é significativa, principalmente se comparada com a variação da cargaorgânica no efluente tratado, uma vez que, após passar pela cuba deequalização, pelo próprio CBR e pela cuba de decantação, o efluente estácom a DBO praticamente nivelada.DBO - EF. BRUTO E TRATADO (mg./L)mg./L4504003503002502001501005001 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30AmostrasBRUTATRATADAGráfico 7.3 - DBO do efluente bruto e tratado ao longo do tempo (mg./l).

86Os valores reduzidos apresentados no trecho entre a amostra 20 e aamostra 28 são devido à diluição da concentração orgânica decorrente daelevada vazão ocorrida no período, em razão de falha em uma das válvulasde descarga. Esses valores não foram considerados para os resultadosnem para média do parâmetro.Mais uma vez, o nível de remoção aparente sofre uma variação sensíveldependendo do valor da DBO do efluente bruto no momento da coleta daamostra. A remoção média de DBO 5 foi de 82,6%, o que indicadesempenho compatível com a carga orgânica aplicada e o porte daestação.Valores como 94,31% são observados, assim como dois valores deremoção negativos: um de -49,21% na amostra 22 e outro de -8,31% naamostra 25, o que não é compatível com o desempenho da ETE.Excluindo-se as distorções de ponta e os valores sob suspeição, foramobtidos os resultados apresentados na tabela 7-3.Tabela 7-3 - DBO do efluente bruto e tratado (mg/l).PARÂMETRO VALOR BRUTO TRATADO REDUÇÃOMÁXIMO 390,00 84,00DBO mg/l MÉDIO 247,61 43,00 82,63%MÍNIMO 53,00 17,00Como já foi exposto, em condições normais de operação da estaçãoobservou-se que a remoção média ficou em 82,6. Mas, a depender dosvalores absolutos da DBO 5 do efluente bruto, podem ocorrer valores deDBO 5 do efluente tratado que não possam ser enquadrados nos limites derequisitos exigidos para o reuso proposto.

87DBO (Ajustado) - EF. BRUTO E TRATADO (mg./L)450400350300DBO (mg./L)2502001501005001 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30AmostrasEf. BrutoEf. TratadoGráfico 7.4 - DBO do efluente bruto e tratado (mg./l) - curva ajustada.REMOÇÃO DE DBO (%)120%100%80%Remoção de DBO (%)60%40%20%0%-20%1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30-40%-60%AmostrasREMOÇÃO DE DBO (%)Gráfico 7.5 - Remoção de DBO no período avaliado (%).

88O gráfico 7-3 não apresenta curvas contínuas devido ao fato de trêsresultados não terem sido determinados, o que comprometeu a avaliaçãodo conjunto de resultados. O gráfico 7-4 ajustado por valores médiossubstituindo os pontos não determinados permite uma melhor visualizaçãodo comportamento das curvas de DBO do efluente bruto e tratado. Já ográfico 7-5 mostra a remoção da DBO5 em percentual ao longo do períodoamostrado. Os dois pontos de remoção negativos na amostra 22 e 25 nãocorrespondem à realidade, mas sim ao já citado efeito da amostragemsimples.e) DQOAs curvas do parâmetro DQO (Gráficos 7-6 a 7-10) apresentam os mesmosefeitos relativos às amplitudes apresentados pelas demais curvasanteriormente estudadas, porém de uma forma mais visível, principalmentepor conterem todos os trinta resultados do experimento e pelo fato de esteparâmetro não ter produzido resultados negativos ou grandes desvios.DQO - EF. BRUTO E TRATADO (mg./L)600500400mg./L30020010001 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30AmostrasBRUTATRATADAGráfico 7.6 - DQO do efluente bruto e tratado (mg/l).

89No efluente bruto, tivemos o menor valor registrado, de 106,00 mg/l, e omaior, de 509,00 mg/l. No tratado, foi registrada uma DQO mínima de36,50 mg/l contra uma máxima de 139,00 mg/l, sendo o valor 86,29 mg/l amédia do período. A remoção média foi de 75,20%.Durante o período da investigação, pode ser observada uma queda dedesempenho – também perceptível nos demais parâmetros até aquianalisados – que atingiu os valores mínimos (onde as curvas mais seaproximam) entre as 20ª e 27ª amostras (Gráfico 7-9). Ao analisar asprováveis causas desse comportamento, a possibilidade que fazia sentidoestava relacionada com a variação da vazão do efluente devido a umafalha já comentada. A identificação da causa, porém, só aconteceu após aterceira ocorrência, quando foi executada uma inspeção em todas asválvulas de descarga dos sanitários de alunos e no vaso nº. 02, localizadono sanitário masculino do quarto andar, foi encontrada uma válvula comproblemas que emperrava sempre que era acionada. O problema daválvula foi sanado e a sua influência nos resultados da pesquisa avaliada.Os resultados referentes ao período sob suspeição não foramconsiderados nos cálculos da média do parâmetro.O gráfico 7-7, que apresenta a remoção de DQO do efluente empercentual, mostra uma queda na eficiência de remoção da matériaorgânica ao longo do período amostrado. Pela média do mesmo período, aremoção de DQO da ETE ficou em 66,9%. Contudo, no trecho da curva emque a vazão aumentou devido à já mencionada falha da válvula de umadas descargas de vaso, a concentração de DQO de entrada ficouaparentemente reduzida devido à diluição do efluente com a entrada deágua pura, aparentando também uma queda na remoção de DQO, assimcomo de quase todos os parâmetros.

90Remoção de DQO (%)100,0090,0080,0070,0060,00(%)50,0040,0030,0020,0010,000,001 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30AmostrasGráfico 7.7 - Remoção de DQO do efluente em percentual.O gráfico 7-8 mostra a relação existente entre DBO e DQO do efluentebruto. Mesmo em um processo de amostragem simples, a forte relação éperceptível. Interessante observar que no trecho da curva correspondenteao período de vazão mais elevada a relação é ainda mais evidenciada, oque pode indicar que o efeito nos resultados devido ao tempo de detençãohidráulica nas amostragens simples é menor em efluentes mais diluídos.Esse efeito é também observado no gráfico 7-9, que mostra as curvas deDBO e DQO do efluente tratado. No trecho correspondente ao período devazão elevada, as curvas desenvolvem-se quase que paralelas, indicandoa forte relação existente entre esses dois parâmetros.

91DBO (ajustado) e DQO (mg./L) - EF. BRUTO600500400mg./L30020010001 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30AmostrasDBO-Ef. BrutoDQO-Ef. BrutoGráfico 7.8 - DBO e DQO do efluente bruto (mg/l).DBO e DQO (mg./L) - EF. TRATADO160140120100mg./L8060402001 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30AmostrasDBO-Ef. TratadoDQO-Ef. TratadoGráfico 7.9 - DBO e DQO do efluente tratado (mg/l).

92A tabela 7-4 mostra os resultados do parâmetro DQO no efluente bruto etratado nos valores mínimo, médio e máximo.Tabela 7-4 - DQO do efluente bruto e tratado em mg/l.PARÂMETRO VALOR BRUTO TRATADO REDUÇÃOMÁXIMO 509,00 139,00DQO mg/l MÉDIO 347,90 86,29 75,20%MÍNIMO 106,00 36,50Pelos valores médios encontrados, as relações numéricas entre osparâmetros DBO 5 e DQO nos efluentes bruto e tratado são:DBO5Efluente Bruto :DQO=247,61= 0,71347,00DBO5Efluente Tratado :DQO=43,00= 0,5086,29Um comportamento interessante pode ser constatado a partir do gráfico 7-10, que mostra simultaneamente as curvas de redução de DBO e DQO empercentual.

93REDUÇÃO DE DBO e DQO (%)120%100%80%60%redução (%)40%20%0%1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28-20%-40%-60%AmostrasRedução DBO (%) Redução DQO (%)Gráfico 7.10 - Redução de DBO e DQO (%).Pode-se observar que a queda da remoção de DBO é mais acentuada quea da remoção de DQO com o aumento da vazão, a ponto de haver umcruzamento das linhas e uma “inversão” da capacidade de remoção.A remoção de DBO que no inicio do período de testes era maior que aremoção de DQO passou a ser menor que esta e vice-versa. Nos picos devazão, a diferença de remoção é bem mais expressiva. Tal comportamentopode indicar que a DQO está associada em grande parte à água utilizadanos vasos sanitários ao passo que a DBO está associada aos resíduosincorporados ao efluente no uso sanitário.−3f) Fósforo ( P − PO )4Os gráficos 7-11 e 7-12, mostram que a unidade CBR de tratamento deefluentes na configuração de dois estágios (um rotor por estágio) tem umdesempenho apenas razoável na remoção de nutrientes, o que está emconformidade com a literatura técnica no tocante à baixa eficiência deremoção de nutrientes do processo CBR. As curvas de Fósforo na entrada

94e saída da estação apresentam valores muito próximos (Gráfico 7-11)evidenciando a baixa remoção.Os resultados obtidos para os nutrientespesquisados serão apresentados sem comentários mais profundos, já quenão estão incluídos nos parâmetros que representam o centro de interesseda pesquisa, devendo ser estudados em uma pesquisa posterior a serdesenvolvida com a finalidade específica de aproveitamento dos nutrientescontidos nos efluentes domésticos.FÓSFORO(mg./L) - EF. BRUTO E TRATADOmg./L1816141210864201 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30AmostrasBRUTAT RATADAGráfico 7.11 - Fósforo (P-PO4-3) na entrada e saída da ETE. (mg/l).

95Remoção de Fósforo (%)100,0050,000,001 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27Remoção (%)-50,00-100,00-150,00-200,00AmostrasGráfico 7.12 - Remoção de Fósforo em (%).O gráfico 7-12 mostra a remoção de Fósforo em percentual. Emboratenham ocorrido pontos negativos, a resultante é sempre positiva, comvalores minimizados no período de vazão elevada. Os resultados estãosintetizados na tabela 7-5.Tabela 7-5 - Fósforo do efluente bruto e tratado (mg/l).PARÂMETRO VALOR BRUTO TRATADO REDUÇÃOMÁXIMO 16,60 13,40Fósforo mg/l P-PO4-3 MÉDIO 11,98 8,56 28,50%MÍNIMO 1,56 1,89g) Nitratos ( N − NO3)As instalações do tipo CBR, segundo Metcalf & Eddy (2001), citando Panoe Middlebrooks, são eficientes para nitrificar quando possuem mais de doisestágios. Para a nitrificação, a concentração do sDBO (DBO solúvel) deveser reduzida nos estágios iniciais do CBR que precedem a nitrificação.Deve-se obter uma concentração máxima de DBO solúvel de 15 mg/l paraque uma significativa população de bactérias nitrificantes possa sedesenvolver no biofilme depositado sobre discos do CBR dos estágios

96subseqüentes (PANO e MIDDLEBROOKS, 1983). A taxa máxima para onitrogênio por superfície é de aproximadamente 1,5g N/m 2 d-1, que ésimilar aos valores observados para os demais filtros biológicos (METCALF& EDDY, 2001).Sendo a ETE da Escola Politécnica de dois estágios e com apenas umrotor em cada estágio, a nitrificação é modesta. Assim, os resultadosobtidos nos efluentes bruto e tratado em algumas amostras não foramdeterminados e em outras são desprezíveis.A nitrificação ocorre a partir da transformação do Nitrogênio Amoniacal(NH 3 ), que inicialmente é transformado em nitritos e a seguir em nitratos.Os nitratos de algumas amostras, principalmente do efluente bruto, nãoforam determinados, como pode ser visto no gráfico 7-13.NITRATO (mg./L) - EF. BRUTO E TRATADO3,532,52mg./L1,510,500-0,5AmostrasTRATADABRUTAGráfico 7.13 - Nitratos - N-NO3 do efluente bruto e tratado (mg/l).

97Dos resultados do efluente bruto, dois ficaram dispersos e nove foramaproveitados para que fosse possível formar uma idéia do comportamentoda ETE com relação a este parâmetro. Muitos resultados (a maioria) foramenquadrados na categoria não determinados ou foram consideradosdesprezíveis.Os resultados máximo médio e mínimo dos efluentes bruto e tratado estãona tabela 7-6.Tabela 7-6 - Nitrato – NO3 do efluente bruto e tratado (mg/l).PARÂMETRO VALOR BRUTO TRATADOMÁXIMA 0,14 2,90Nitrato mg/l N-NO 3MÉDIA 0,09 0,74MÍNIMA 0,03 0,03NITRATO (NO3) - SEQ. 20 a 28 (mg./L)1,61,41,21mg./L0,80,60,40,20-0,21 2 3 4 5 6 7 8 9Amostras 20 a 28Ef. BrutoEf. TratadoGráfico 7.14 - Nitrato - NO3 do Ef. bruto e tratado (mg/l) (Seq. 20 a 28).

98AMÔNIA (NH3) EF. BRUTO e NITRATO(NO3) EF. TRATADO200180160140120mg./L100806040200-201 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17Amostras seq. 14 a 30NH3 (Ef. Bruto)NO3 (Ef. Tratado)x10Gráfico 7.15 - Amônia - NH3 do ef. bruto e Nitrato (NO3) do ef. tratado (mg/l).h) NitritosNo que se refere aos resultados obtidos para Nitritos (N-NO 2 ), a situaçãonão foi muito diferente. Das 30 amostras coletadas para o efluente tratado,apenas 10 resultados foram determinados sendo que nove foramseqüenciados, o que possibilitou o levantamento da curva relativa a esseperíodo como pode ser visto no gráfico 7-16, que mostra o trechocorrespondente às amostras da seqüência de 20 a 28, todas determinadas.Do efluente tratado, todos os 30 resultados foram determinados.

99NITRITO (NO2) EF. BRUTO E TRATADO, SEQ. 20 a 28 - (mg./L)2,52(mg./L)1,510,501 2 3 4 5 6 7 8 9Amostras 20 a 28Ef. BrutoEf. TratadoGráfico 7.16 - Nitritos - NO2 do Ef. bruto e tratado (Seqüência 20 a 28 – mg/l).O gráfico 7-17 mostra as curvas dos resultados de nitritos (NO2) e nitratos(NO3) obtidos para o efluente tratado. Os resultados revelam umcomportamento atípico da ETE da Politécnica, visto que apresentamvalores para nitritos mais elevados que os valores de nitratos. A amôniapresente no efluente bruto é primeiramente convertida em nitritos (NO2) enum segundo momento os nitritos são convertidos (oxidados) a nitratos(NO3). Por essa razão, o nível médio de nitritos (NO2) do efluente tratado ésempre inferior ao nível médio de nitratos (NO3).Não podemos descartar a hipótese de troca dos resultados o que poderáser comprovado ou não na segunda etapa da investigação.Como já foi visto, uma estação biológica de tratamento de efluentes deveter a sua conformação (nº de estágios, nº de série, superfície por disco esuperfície por estágio), em função, principalmente dos objetivos detratamento. Para nitrificação, são necessários mais de dois estágios, umavez que o biofilme nitrificante tem melhor desenvolvimento em ambientescom DBO mais baixos porque as bactérias nitrificantes não conseguemconviver bem com as vorazes bactérias oxidantes, devoradoras do carbono

100orgânico. Valores de DBO menores que 15 mg/l são ideais para anitrificação (METCALF & EDDY, 2001).NITRATOS (NO3) e NITRITOS (NO2) - EF. TRATADO (mg./L)302520mg./L151050-51 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28AmostrasNO3 Ef. Tratado)NO2 (Ef. Tratado)Gráfico 7.17 - Nitratos - NO3 e Nitritos - NO2 do ef. tratado (mg/l).O gráfico 7-18 mostra a relação existente entre a amônia do efluente brutoe os nitritos do efluente tratado. Nele pode-se observar uma quedaacentuada na presença da amônia no efluente ao longo da investigação.Entretanto, na verdade, sabemos tratar-se de uma diluição em face doaumento da água pura no efluente bruto. Quanto aos nitritos do efluentetratado, a queda somente é percebida a partir da segunda amostra e aindaassim bem menos acentuada do que a ocorrida com a amônia. A relaçãoentre as duas curvas pode ser mais facilmente observada no intervalo entrea primeira e segunda amostra. No intervalo entre a 20ª e 23ª amostras, anitrificação verificada foi quase nula. Embora os resultados mostrem picosesporádicos de nitritos em torno de 24 mg/l, a média do período para oefluente tratado ficou em 7,42 mg/l.

101AMÔNIA (NH3) EF. BRUTO e NITRITOS (NO2) EF. TRATADO (mg./L)200,0180,0160,0140,0120,0mg./L100,080,060,040,020,00,0-20,01 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28Amostra sNH3 (Ef. Bruto)NO2 (Ef. Tratado)Gráfico 7.18 - Amônia - NH3 do ef. bruto e Nitritos -NO2 do ef. tratado (mg/l).AMONIA (NH3 ) e NITRATOS(NO3) - EF. TRATADO (mg./L)160140120100mg./L806040200-201 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28AmostrasAmonia (NH3) Nitrato (No3) x 10Gráfico 7.19 - Amônia - NH3 do ef. bruto e Nitratos - NO3 do ef. tratado (mg/l).

102Os valores mínimo, médio e máximo de nitritos encontrados nesta etapa doexperimento estão resumidos na Tabela 7-7.Tabela 7-7: Nitrito - NO2 do ef. bruto e tratado (mg/l)PARÂMETRO VALOR BRUTO TRATADOMÁXIMO 0,06 24,10Nitrito mg/l N-NO 2MÉDIO 0,06 7,42MÍNIMO 0,06 0,07i) OD (Oxigênio Dissolvido)O parâmetro OD é um importante indicador de desempenho das estaçõesbiológicas aeróbias. Através da medição do OD na saída dos reatorespode-se aferir a eficácia do sistema de aeração e, conseqüentemente, odesempenho da estação de tratamento.Numa instalação do tipo Aeróbia Lodos Ativados, a medição é feita na cubade aeração medindo-se o OD em diversos pontos selecionados, obtendoseassim um valor médio representativo que é calculado dentro de ummodelo estatístico e em função do tamanho da amostra. Deve-seconsiderar que as bactérias ativas estão em suspensão e distribuídas portodo o lodo.Numa instalação CBR, que é um sistema de leito fixo sobre discosrotativos, a medição é feita após o reator. A maior concentração debactérias ativas está justamente no reator, que é o local de maioroxigenação do sistema como um todo. No CBR, o OD medido é residual,uma vez que no processo de oxidação da matéria orgânica, o oxigêniodissolvido é consumido pelas bactérias aeróbias. O OD medido na cuba dedecantação deve se situar na faixa de 1,0 a 3,0 mg/l (METCALF & EDDY,2003).No caso em estudo, a ETE da Escola Politécnica, as curvas de OxigênioDissolvido vistas no gráfico 7-20 mostram que os valores mínimo, médio e

103máximo de OD do efluente bruto verificados foram respectivamente 0,18;1,67 e 4,68 mg/l. No efluente tratado, os valores foram 0,40; 3,81 e 5,30também respectivamente. No efluente tratado, embora se verifiquempontos abaixo da faixa de referência, o valor médio obtido indica umfuncionamento adequado da instalação.OXIGÊNIO DISSOLVIDO (OD) EF. BRUTO E TRATADO (mg./L)252015mg./L10501 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30-5AmostrasBRUTATRATADAGráfico 7.20 - OD do Ef. bruto e tratado (mg/l) com curvas de tendência.Observando o gráfico 7-20 podemos constatar que os valores maiselevados de OD do efluente bruto ocorreram entre a 20ª e 28ª amostras,justamente no período em que uma das válvulas de descarga estava comproblemas deixando passar água continuamente, aumentando acontribuição de água potável na composição do efluente.O que realmente interessa é a massa de O 2 consumida no CBR. Averificação de OD no efluente tratado indica apenas se a massatransferida de O 2 está atendendo ao consumo respiratório dasbactérias. A água potável (no reservatório superior) normalmentetem o OD próximo à saturação, pois está sempre em contato como ar atmosférico e, teoricamente, deve estar livre de poluentes(MONTEGGIA, 2003).

104Se o efluente chega ao reator com nível de OD elevado e a aeração própriado sistema é maior do que a necessidade das bactérias, o OD verificado noefluente tratado será maior que o verificado no efluente bruto. A tabela 7-8mostra de forma resumida os resultados de OD.Tabela 7-8: OD do efluente bruto e tratado (mg/l)PARÂMETRO VALOR BRUTO TRATADOMÁXIMO 4,68 5,30OD mg/L MÉDIO 1,67 3,81MÍNIMO 0,18 0,40j) pHOs valores levantados no experimento para o parâmetro pH mostram que aestação de tratamento teve, no período da da pesquisa, uma açãoligeiramente acidificante. A nitrificação consome alcalinidade, o quecontribui para a ligeira queda observada no pH. Os resultados de pH doefluente bruto indicam a sua natureza alcalina e, mesmo com a açãoacidificante da estação, o pH do efluente tratado continua alcalino. Essaalcalinidade é explicada pela presença de detergentes e saponáceosadicionados ao efluente nas lavagens de mãos e asseio dos vasossanitários.Os valores mínimo médio e máximo de pH para o efluente bruto foramrespectivamente 7,6; 8,57 e 9,0 enquanto que para o efluente tratadoforam, também respectivamente, 7,82; 8,21 e 8,42 (ver tabela 7-9). Ográfico 7-21 mostra que as curvas de pH do efluente bruto e tratadodesenvolvem-se com muita proximidade. Durante as investigações, emapenas cinco amostras houve inversão de valores, com pH maior noefluente tratado que no bruto.

105pH - EF. BRUTO E TRATADO9,598,5pH87,571 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30AmostrasBRUTATRATADAGráfico 7.21: pH do efluente bruto e tratadoNo gráfico 7-21 pode-se observar que em relação ao parâmetro pH, ainfluência da variação da vazão nos resultados não foi relevante. Nointervalo entre as amostras 20 e 28, correspondente à vazão mais elevada,o pH do efluente bruto sofreu ligeira queda e o pH do efluente tratadoapresentou queda na mesma proporção que vinha apresentandoanteriormente. Todos os valores de pH encontrados para o efluente tratadoda ETE estão dentro da faixa permitida para emissão de efluentes (5 a 9)conforme pode ser visto na tabela 7-9.Tabela 7-9 - pH do efluente bruto e tratado.PARÂMETRO VALOR BRUTO TRATADOMÁXIMO 9,00 8,42pH MÉDIO 8,57 8,21MÍNIMO 7,60 7,82

106k) Sólidos Suspensos – S SEm relação a esse parâmetro, a ETE da Escola Politécnica tambémmostrou um bom desempenho, com remoções cujos valores vão de 34,62a 95,6%, sendo a média aritmética 77,56%. No efluente bruto, osresultados de Sólidos Suspensos mínimo, médio e máximo obtidos foram,respectivamente, 52,00; 158,76 e 384,00 mg/l, enquanto que no efluentetratado foram, também respectivamente, 8,00; 35,62 e 96,00 mg/l. A boaremoção de Sólidos Suspensos num tratamento biológico é um dosindicadores mais confiáveis da eficiência de uma instalação. O gráfico 7-22mostra que ao longo do período da investigação houve uma queda nosvalores absolutos dos Sólidos Suspensos e que, no efluente tratado, atendência permaneceu praticamente estabilizada com pequenasoscilações.S. SUSPENSOS - EF. BRUTO E TRATADO (mg./L)mg./L450,0400,0350,0300,0250,0200,0150,0100,050,00,01 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30AmostrasBRUTATRATADAGráfico 7.22 - Sólidos Suspensos do efluente bruto e tratado (mg/l).A queda na remoção dos Sólidos Suspensos ocorre principalmente noperíodo dos picos de vazão, indicando diluição do particulado. A suaremoção será tão mais eficiente quanto maior for a sua concentração no

107efluente bruto (gráfico 7-23). A tabela 7-10 mostra de forma resumida osresultados obtidos.Tabela 7-10 - Sólidos Suspensos do efluente bruto e tratado (mg/l).PARÂMETRO VALOR BRUTO TRATADO REDUÇÃOMÁXIMO 384,00 96,00S S mg/l MÉDIO 158,76 35,62 77,56%MÍNIMO 52,00 8,00SSuspensos - Redução(%)120,00100,0080,00Redução (%)60,0040,0020,000,001 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27AmostrasRedução de S.S. Em (%)Gráfico 7.23: Redução de Sólidos Suspensos (%)l) TurbidezO parâmetro Turbidez, mensurado em Unidades Nefelométricas deTurbidez - UNT (Nephelometric Turbidity Unity - NTU) está intimamenterelacionado com o parâmetro anterior Sólidos Suspensos, considerandoque o que difere um parâmetro do outro é o tamanho da partícula emsuspensão. Assim, os resultados da remoção em percentuais são muitopróximos. Embora o desempenho da estação possa ser considerado bompara reuso em geral, para o reuso da água recuperada especificamente em

108vasos sanitários, o desempenho deixa a desejar, uma vez que o aspectovisual da água pode ser de extrema importância para a aceitação por partedo usuário. Dessa forma, é possível que a ETE da Escola Politécnicanecessite de um tratamento adicional para que a água tenha propriedadesestéticas próximas às da água potável.No gráfico 7-24, que mostra as curvas de Turbidez (UNT) do efluente brutoe tratado, é perceptível o comportamento análogo aos demais parâmetrosaqui analisados. A Turbidez de entrada apresenta queda ao longo doperíodo e a Turbidez do efluente tratado é praticamente estabilizada comuma ligeira tendência de acréscimo no final do período. No efluente bruto,os valores mínimo, médio e máximo encontrados foram respectivamente49,30; 131,91 e 350 UNT. No efluente tratado, os valores mínimo, médio emáximo foram respectivamente 6,78; 20,37 e 56,6 UNT, sendo que osvalores extremos relatados foram pontuais, ao passo que a maioria dosvalores úteis do intervalo oscila em torno da média aritmética.O gráfico 7-25 mostra a curva de redução da turbidez em percentual. Aqueda da redução, no período investigado, apresenta comportamentosemelhante às demais curvas de redução estudadas, principalmente comas de sólidos suspensos (Gráfico 7-26).

109TURBIDEZ EF. BRUTO E TRATADO (UNT)400350300Turbidez UNT2502001501005001 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30AmostrasBRUTATRATADAGráfico 7.24: Turbidez do efluente bruto e tratado (UNT)REDUÇÃO DE TURBIDEZ (%)120,00100,0080,00Redução (%)60,0040,0020,000,001 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30AmostrasRedução da Turbidez (%)Gráfico 7.25: Redução da Turbidez do efluente bruto para o tratado (%)

110Remoção de Sólidos Suspensos e Turbidez (%)120,00100,0080,00Redução(%)60,0040,0020,00-1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28Amostra sSólidos Suspensos (mg./L)TURBIDEZ (NTU)Gráfico 7.26: Redução de SS e Turbidez no tratamento por CBR (%)A tabela 7-11 resume os resultados encontrados para turbidez.Tabela 7-11 - Turbidez do efluente bruto e tratado (UNT).PARÂMETRO VALOR BRUTO TRATADO REDUÇÃOMÁXIMO 350,00 56,60Turbidez UNT MÉDIO 131,91 20,37 84,55%MÍNIMO 49,30 6,78m) VazãoA vazão do efluente durante o experimento foi medida por meio de umvertedouro triangular (Anexo F) colocado na extremidade de saída doefluente tratado para o tanque de água para reuso, também chamado detanque de água de serviço. A escala de vazão adotada, que melhor seadequou ao perfil de vazão do efluente, foi a do vertedouro com ângulo de60º. O vertedouro foi feito num “cup” de PVC de 150 mm, colado naextremidade do tubo que desemboca no tanque de água tratada, como já

111mencionado. No decorrer dos trabalhos, surgiu um problema inesperado:uma grande proliferação de mosquitos no tanque de água recuperada nosobrigou a providenciar, de forma imediata e urgente, um sistema decobertura com tela de malha fina para cobrir o tanque. Dessa forma, overtedouro também ficou coberto impossibilitando que tivéssemos a suavisão e que pudéssemos fazer a leitura da vazão. Como não houve tempohábil para providenciar um medidor com leitura remota, ficamos apenascom dezessete informações no período do experimento.O gráfico 7-27 mostra que houve uma grande variação na vazão doefluente da ETE da Escola Politécnica. Os resultados oscilaram entre ovalor mínimo de 0,161 m 3 /h e o valor máximo de 1,56 m 3 /h, ficando a médiaaritmética dos resultados úteis em 0,48 m 3 /h. Os valores informados sãopontuais e não correspondem à média do consumo diário, uma vez que asamostras foram tomadas sempre no mesmo horário já que a vazão doefluente da Escola Politécnica varia muito no período de 24 horas. Ainda nográfico 7-27, podem ser observados três picos de vazão, completamentefora da vazão típica da estação, correspondentes ao já mencionadoproblema mecânico com a descarga de um dos vasos sanitários, sendoportanto expurgados dos cálculos de vazão.Vazão (m3/h)2,52Vazão (m3/h)1,510,501 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17Amostras (De 14 a 30)vazão m3/horaGráfico 7.27 - Vazão do efluente (m³/h).

112Segundo o fabricante do reator CBR a instalação foi projetada para umavazão de 0,2 m 3 /hora, nas condições de clima europeu. Sendo o reatorusado nesta pesquisa, o primeiro a ser importado pela Korff & Muller paraser instalado numa ETE operando em clima tropical, um melhordesempenho microbial já era esperado pelo fabricante devido às condiçõesclimáticas favoráveis ao seu desenvolvimento.n) Verificação do TDH - Tempo de Detenção Hidráulica.O valor do TDH corresponde ao cálculo da relação entre a capacidadevolumétrica da estação e as vazões medidas de acordo com o projeto depesquisa (ver tabela 7-12).A ação das bactérias que promovem a oxidação da matéria orgânica estádiretamente relacionada com o TDH médio. De forma geral, os sistemasaeróbios necessitam de um TDH menor do que os sistemas anaeróbios.Tabela 7-12 - Vazões máxima, média, mínima e de projeto da ETE da Politécnica.PARÂMETRO VALOR (m³/h)MÁXIMA 1,56Vazão (m 3 / h) MÉDIA 0,48MÍNIMA 0,16DE PROJETO 0,20O quadro 7-3 mostra os tempos de detenção hidráulica TDH nos diversosdispositivos da ETE. Os tempos de detenção em cada dispositivo têm importânciaespecífica de acordo com a atividade de cada dispositivo. Assim, tempo parasedimentar, tempo para homogeneizar, tempo no reator, no clarificador e tempototal na ETE são parâmetros importantes para o desenvolvimento de um projeto.

113Os TDH foram calculados por meio da relação entre volumes úteis de cadacompartimento da ETE e as vazões mínima, média e máxima medidas. Para oTDH de projeto, foi usada a vazão de operação informada pelo fabricante doCBR.Quadro 7-3 - Tempo de Detenção Hidráulica (horas) por dispositivo da ETE.TDH (h)DISPOSITIVO da ETE VOLUME(m 3 )MINIMO MÉDIO MÁXIMO DEPROJETOCâmara de Sedimentação 3,00 1,92 6,25 18,75 1,92Câmara de Equalização 1,50 0,96 3,13 9,38 3,13Reator (CBR) 0,96 0,62 2,00 6,00 4,80Câmara de Clarificação 0,50 0,32 1,04 3,13 2,50TOTAL 5,96 3,82 12,42 37,25 29,80TDH (de projeto da ETE) = 30 horas.TDH (médio da ETE) = 12 horasTDH (projeto do reator) = 5 horasTDH (médio do reator) = 2 horas7.3.4. Resultados da primeira faseA tabela 7-13 mostra todos os valores mínimos, médios e máximos obtidos naprimeira etapa da investigação.Tabela 7-13 - Resultados da primeira etapa da investigação no efluente bruto e tratado.PARÂMETRO VALOR BRUTO TRATADO REDUÇÃOMÁXIMO 177,00 140,00Amônia mg/l N-NH 3 MÉDIO 117,15 83,90 28,38%MÍNIMO 7,06 17,60MÁXIMO 320,00 150,00Cor mg/l Pt MÉDIO 157,81 65,00 58,81%MÍNIMO 5,00 5,00MÁXIMO 390,00 84,00DBO mg/l MÉDIO 247,61 43,00 82,63%MÍNIMO 53,00 17,00MÁXIMO 509,00 139,00DQO mg/l MÉDIO 347,90 86,29 75,20%MÍNIMO 106,00 36,50MÁXIMO 16,60 13,40

114Fósforo mg/l P-PO4 -3 MÉDIO 11,98 8,56 28,50%MÍNIMO 1,56 1,89MÁXIMO 0,14 2,90Nitrato mg/l N-NO3 MÉDIO 0,09 0,74 N/AMÍNIMO 0,03 0,03MÁXIMO 0,06 24,10Nitrito mg/l N-NO2 MÉDIO 0,06 7,42 N/AMÍNIMO 0,06 0,07MÁXIMO 4,68 22,30OD mg/l MÉDIO 1,67 3,81 N/AMÍNIMO 0,18 0,40MÁXIMO 9,10 8,42pH MÉDIO 8,57 8,21 4,27%MÍNIMO 7,60 7,82MÁXIMO 384,00 96,00S S mg/l MÉDIO 158,76 35,62 77,56%MÍNIMO 52,00 8,00MÁXIMO 350,00 56,60Turbidez NTU MÉDIO 131,91 20,37 84,55%MÍNIMO 49,30 6,78MÁXIMO 1,56Vazão (m 3 / h) MÉDIO N/A 0,48 N/AMÍNIMO 0,161) Não foram considerados os resultados das amostras de Nº. 20 a 28.2) Na primeira etapa da investigação, apesar de solicitadas, não foram efetuadas peloLaboratório de Águas do DEA as análises microbiológicas dos efluentes bruto etratado.7.3.5. Caracterização do efluente da Escola PolitécnicaPara a avaliação dos parâmetros de uma estação de tratamento de efluentes é defundamental importância uma boa caracterização do efluente, o que significainvestigar detalhadamente todas as informações necessárias à execução doprojeto.No caso da ETE da Escola Politécnica, por se tratar de pesquisa das condiçõesoperacionais de uma estação pré-definida, as informações que normalmenteseriam levantadas antes do projeto foram sendo coletadas durante odesenvolvimento da pesquisa e a partir de agora vão poder ser usadas ao longodo tempo na caracterização do efluente e em estudos comparativos.As cargas de contaminantes que caracterizam os efluentes de uma maneira geralsão calculadas usando-se a equação apresentada na figura 7.4.

115Q = F ⋅ ∆C= F ⋅Onde :CC( C −C)Q = Vazão mássica de contaminante transferida para o efluenteF = Vazão volumétrica do efluente3( m h).∆C= Variação da concentração do contaminanteinoutoutin3( kg m ).( kg h).3( kg m ).= Concentração do contaminante na entrada do processo ou fluxo3= Concentração do contaminante na saída do processo ou fluxo ( kg m ).Figura 7.4 - Equação para o cálculo da massa de contaminantes transferida para os efluentes.Tabela 7-14 - Carga dos principais contaminantes do efluente da Escola Politécnica, da remoção e doresíduo acumulado.CONTAMINANTE (Cout-Cin) Q (Carga) REMOÇÃO RES.ACUMUL.(mg/l) (g/h) kg/ano (%) (g/h) Kg/ano (g/h) kg/anoDBO 247,61 118,85 266,23 82,63% 98,21 219,99 20,64 46,24DQO 347,90 166,99 374,06 75,20% 125,58 281,29 41,41 92,77N-NH 3 117,15 56,23 125,96 28,38% 15,96 35,75 40,27 90,21P-PO 4 12,00 5,76 12,90 28,50% 1,64 3,68 4,12 9,23Carga total dosprincipais347,83 779,15 241,39 540,71 106,45 238,45contaminantesVazão do efluente F (Flow) = 480 L/hHoras/ano (estimada): 8 meses/ano x 20 dias/mês x 14 horas/dia = 2.240 horas.A partir dos valores médios dos contaminantes encontrados no monitoramento, épossível afirmar que a carga de resíduos arrastada pelo efluente está próxima de350 g/h o que, equivale a dizer que, anualmente, entram na estação detratamento cerca de 780 Kg de resíduos e, desse total, 540 kg são biodigeridos.Os 238 kg restantes são transformados em matéria orgânica inerte e compõem obiosólido a ser removido (Tabela 7-14).

1168. Segunda Etapa da InvestigaçãoEm razão de não terem sido avaliados parâmetros microbiológicos na campanhade monitoramento realizada, foi executada uma segunda campanha demonitoramento para análise dos indicadores Coliformes Totais e Termotolerantesdos efluentes bruto e tratado para que, a partir disso, se pudesse avaliar odesempenho da ETE no que se refere à redução microbial. Alguns dos principaisparâmetros avaliados na primeira etapa da investigação foram novamenteanalisados na segunda para se estabelecer uma comparação entre os doisresultados e para se verificar possíveis relações entre os parâmetros físicoquímicose os microbiológicos das amostras das duas etapas.Na segunda fase da pesquisa foram coletadas amostras de efluente bruto etratado entre os dias 21 de outubro e 18 de novembro de 2003 à razão de duasamostras por semana.8.1 Parâmetros monitoradosO quadro 8-1 apresenta os parâmetros monitorados na segunda fase dainvestigação e as unidades em que cada parâmetro foi pesquisado. Osresultados, que não foram muito divergentes dos obtidos na primeira fase, serãoapresentados em forma gráfica e por meio dos seus valores máximos, mínimos emédios.Quadro 8-1 - Parâmetros monitorados na segunda etapa e respectivas unidades.PARÂMETRO FÓRMULA UNIDADEColiforme Totais ´--- UFC/100 mlColiforme´--- “TermotolerantesCor ´--- mg/lDQO ´--- “Fósforo-3P-PO 4 “Nitrato N-NO 3 “Nitrito N-NO 2 “Ph ´--- pHPotássio P 2 O 5 mg/lSólidos Suspensos ´--- “Turbidez ´--- UNT

117a) Coliformes TotaisO gráfico 8-1 mostra que as curvas de Coliformes Totais do efluente brutoe a do efluente tratado apresentam uma ligeira simetria em torno de umeixo horizontal, indicando uma relação de não proporcionalidade entre o CTdo efluente bruto e do tratado. Aparentemente, quanto mais elevada é aquantidade de coliformes do efluente bruto maior será a remoção decoliformes, em números absolutos e, conseqüentemente, menos elevadoserá o nível de Coliformes Totais do efluente tratado.Coliformes Totais (Ef. Bruto e Tratado)1,00E+091,00E+08CT (UFC/100mL.)1,00E+071,00E+061,00E+051,00E+041,00E+031 2 3 4 5 6 7 8Amostras (dias)Ef. BRUTOEf. TratadoGráfico 8.1 - Coliformes Totais do efluente bruto e tratado (UFC/100 ml).No efluente bruto, os valores mínimo e máximo ficaram em 4,00E+05 e1,60E+08 UFC/100ml, respectivamente, e a média aritmética foi 2,92E+07UFC/100ml, enquanto que, no tratado, os valores mínimo e máximo foram8,00E+03 e 3,50E+05 UFC/100ml, respectivamente, ficando a médiaaritmética em 1,24E+05 UFC/100ml. A remoção média de CT verificada noperíodo correspondeu a duas ordens de grandeza logarítmica.

118b) Coliformes Termotolerantes (Fecais)O gráfico 8-2 mostra os resultados obtidos para ColiformesTermotolerantes do efluente bruto e do tratado. Os valores máximo, mínimoe médio do efluente bruto foram respectivamente 1,60E+08; 4,00E+05; e2,70E+07 UFC/100ml. No efluente tratado, os valores máximo, mínimo emédio encontrados foram respectivamente, 2,80E+05; 5,00E+03 e9,19E+04 UFC/100ml. Também neste parâmetro, houve uma redução deduas ordens de grandeza logarítmica. O comportamento das curvas deColiformes Termotolerantes tem grande semelhança com o das curvas deColiformes Totais como pode ser visto nos gráficos 8-3 e 8-4, que mostramtambém a proximidade existente entre os valores absolutos de ColiformesTotais e Termotolerantes. Nesses gráficos, pode-se observar que a quasetotalidade dos coliformes presentes no efluente de sanitários é do tipoTermotolerante.Coliformes Termotolerantes (Ef. Bruto e Tratado)1,00E+091,00E+081,00E+07CTE (UFC/100mL)1,00E+061,00E+051,00E+041,00E+031 2 3 4 5 6 7 8Amostras (dias)Ef. BrutoEf. TratadoGráfico 8.2 - Coliformes Termotolerantes do ef. bruto e tratado (UFC/100 ml).

119Coliformes do Ef. Bruto1,00E+091,00E+08Coliformes (UFC/100 mL)1,00E+071,00E+061,00E+051 2 3 4 5 6 7 8Amostras (dias)Coliformes TotaisColiformes termotolerantesGráfico 8.3 - Coliformes Totais e Termotolerantes do Efluente bruto (UFC/100 ml).Coliformes do Ef. Tratado1,00E+06Coliformes UFC/100 mL.1,00E+051,00E+041,00E+031 2 3 4 5 6 7 8Amostras (dias)Coliformes TotaisColiformes TermotolerantesGráfico 8.4 - Coliformes Totais e Termotolerantes do efluente tratado (UFC/100 ml)O quadro 8-2 mostra de forma resumida os valores de Coliformes Totais eTermotolerantes encontrados no efluente bruto e tratado da Escola

120Politécnica. Os resultados obtidos mostram que apesar de remoçãomicrobiana não ser o objetivo principal do projeto de um reator CBR, há noprocesso total uma redução significativa.Quadro 8-2 - Coliformes Totais e Termotolerantes do efluente bruto e tratado da Escola Politécnica(UFC/100 ml).Coliformes Totais e Termotolerantes da ETE da EscolaPolitécnicaAMOSTRA BRUTO TRATADOCT CTE CT CTE1 7,00E+06 7,00E+06 8,00E+04 5,00E+042 3,00E+06 1,30E+06 1,30E+05 8,00E+043 1,70E+07 1,10E+07 1,10E+04 7,00E+034 9,00E+06 7,00E+06 3,00E+05 2,40E+055 1,30E+07 5,00E+06 8,00E+04 5,00E+046 4,00E+05 4,00E+05 3,50E+05 2,80E+057 2,40E+07 2,40E+07 3,00E+04 2,30E+048 1,60E+08 1,60E+08 8,00E+03 5,00E+03MÍNIMO 4,00E+05 4,00E+05 8,00E+03 5,00E+03MÉDIO 2,92E+07 2,70E+07 1,24E+05 9,19E+04MÁXIMO 1,60E+08 1,60E+08 3,50E+05 2,80E+05c) CorO gráfico 8-5 mostra que a ETE da Politécnica apresenta um desempenhobom para o parâmetro Cor, considerando que se trata de uma estaçãobiológica, mas, ainda assim, o resultado é insuficiente para o reusoproposto. No efluente bruto, os valores máximo, médio e mínimo foram,respectivamente, 1.100,00; 387,78 e 100 mg/l. No efluente tratado, osvalores máximo, mínimo e médio do parâmetro Cor foram,respectivamente, em 100,00; 50,00 e 61,66mg/l.Na média, a remoção de Cor ficou em 84,10%, o que, apesar de ser umdesempenho bem melhor que os 58,81% observados na primeiracampanha, ainda deixa a desejar. Para reuso da água recuperada deefluentes domésticos em vasos sanitários, a remoção de Cor desejável éacima de 90% (NOLDE, 2.000). O gráfico 8-5 mostra as curvas doparâmetro Cor nos efluentes bruto e tratado. Nas duas últimas amostras dacampanha, pode-se observar uma brusca elevação desse parâmetro noefluente bruto, sem que tenha havido uma proporcional elevação domesmo no efluente tratado, o que pode indicar que a estação tem eficiênciamaior para valores mais elevados do referido parâmetro no efluente bruto.

121Cor - Ef. Bruto e Tratado12001000800Cor (mg/L)60040020001 2 3 4 5 6 7 8 9Amostras (dias)Ef. BrutoEf. TratadoGráfico 8.5 - Cor do efluente bruto e tratado (mg/l).d) DQOO gráfico 8-6 mostra que, assim como na primeira fase do experimento,para o parâmetro DQO, a ETE da Escola Politécnica apresenta umdesempenho aceitável com uma redução nos valores médios de DQO doefluente bruto para o tratado de mais de 90%. Os valores mínimo, médio emáximo no efluente bruto foram respectivamente 521,0; 1.273,2 e 2.120,0mg/l, enquanto que no efluente tratado foram, também respectivamente60,0; 74,3 e 82,8 mg/l. A redução média ficou em 94,16%.

122DQO (Ef. Bruto e Tratado)25002000DQO (mg./L)1500100050001 2 3 4 5 6 7 8 9Amostras (dias)Ef. BrutoEf. TratadoGráfico 8.6 - DQO do efluente bruto e tratado (mg/l).Os resultados de análises de DQO das amostras do efluente bruto dasegunda etapa foram muito superiores aos resultados obtidos na primeira,conforme se pode observar na tabela 8-1. Já os resultados do efluentetratado da segunda etapa ficaram inferiores aos da primeira. A eficiência deremoção subiu consideravelmente com o aumento de DQO do efluentebruto (75,20% para 94,16%).Tabela 8-1 - DQO do efluente bruto e tratado nas 1ª e 2ª etapas da investigação.PARÂMETRO ETAPA VALOR BRUTO TRATADO REDUÇÃOMÁXIMO 509,00 139,00DQO mg/l 1ª MÉDIO 347,90 86,29 75,20%MÍNIMO 106,00 36,50MÁXIMO 2.120,0 82,8DQO mg/l 2ª MÉDIO 1.273,2 74,3 94,16%MÍNIMO 521,0 60,0e) Fósforo P-PO 4-3O Fósforo é um constituinte de efluentes domésticos da categoria dosnutrientes. Sua presença tem relação direta com o desenvolvimento dos

123macrófitos que podem representar problemas para o reuso em vasossanitários, por causarem danos e entupimentos nos equipamentoshidráulico - sanitários. O gráfico 8-7 mostra o Fósforo do efluente bruto etratado da ETE da Politécnica. No efluente bruto os valores máximo, médioe mínimo foram, respectivamente, 32,40; 22,20 e 10,40 mg/l e no efluentetratado, 18,10; 10,20 e 1,50. A remoção calculada pelos valores médios foide 54,21% no parâmetro Fósforo.Fósforo - Ef. Bruto e Tratado (mg/L)353025Fósforo (mg/L)201510501 2 3 4 5 6 7 8 9Amostras (dias)Ef. BrutoSeqüência2Gráfico 8.7 - Fósforo P-PO4-3 do efluente bruto e tratado (mg/l).Os resultados obtidos na primeira e na segunda etapas da investigaçãoestão resumidos na tabela 8-2.Tabela 8-2 - Fósforo dos efluentes bruto e tratado das 1ª e 2ª etapas da investigação.PARÂMETRO ETAPA VALOR BRUTO TRATADO REDUÇÃOMÁXIMO 16,60 13,40Fósforo mg/l 1ª MÉDIO 11,98 8,56 28,50%-3P-PO 4 MÍNIMO 1,56 1,89MÁXIMO 32,4 18,1Fósforo mg/l 2ª MÉDIO 22,2 10,2 54,05%-3P-PO 4 MÍNIMO 10,4 1,5

124f) Nitratos (N - NO 3 ) e Nitritos (N - NO 2 )Em relação aos parâmetros Nitratos (NO 3 ) e Nitritos (NO 2 ), na segundaetapa da investigação, a estação de tratamento CBR apresentou umcomportamento típico de uma estação biológica, diferentemente do queocorreu na primeira etapa. Seu desempenho foi satisfatório, considerandoo seu reduzido número de estágios, o Nitrogênio Amoniacal foitransformado nesses dois compostos, o que fez o nível médio de Nitratos(NO 3 ) passar de 0,7 mg/l no efluente bruto para 5,0 mg/l no efluentetratado. No efluente bruto, os valores mínimo e máximo verificados foramrespectivamente 0,07 e 1,56 mg/l e no tratado foram 3,08 e 11,3 mg/l. Emrelação ao parâmetro Nitrito, o aumento também foi significativo. Noefluente bruto, os valores máximo, médio e mínimo verificados foramrespectivamente 0,43; 0,128 e 0,03 mg/l, e no tratado foram, tambémrespectivamente, 7,47; 4,71 e 0,3 mg/l.Os valores obtidos na segunda etapa, apresentados nos gráficos 8-8 e 8-9e resumidos na tabela 8-3, apontam para uma possível troca de resultadosna primeira etapa da investigação, conforme já foi observado. Na primeiraetapa, os valores encontrados para Nitratos no efluente tratado sãosuperiores aos dos Nitritos em conformidade com a reação do processo emque a Amônia presente no efluente bruto é primeiramente convertida emNitritos (NO 2 ), e posteriormente, esses Nitritos são convertidos (oxidados) aNitratos (NO 3 ). Dessa forma, ocorre que o nível médio de Nitritos (NO 2 ) doefluente tratado é sempre inferior ao nível médio de Nitratos (NO 3 ).

125Nitratos1210Nitratos (N-NO3) mg/L864201 2 3 4 5 6 7 8 9Amostras (dias)Ef. BrutoEf. TratadoGráfico 8.8 - Nitratos, N-NO3 efluente bruto e tratado ( mg/l).Nitritos (N-NO2)876Nitritos (N-NO2) mg/L5432101 2 3 4 5 6 7 8 9Amostras (dias)Ef. BrutoEf. TratadoGráfico 8.9: Nitritos N - NO2 ( mg/l)

126Tabela 8-3 - Nitratos e Nitritos dos efluentes bruto e tratado nas 1ª e 2ª etapas da investigação.PARÂMETRO ETAPA VALOR BRUTO TRATADOMÁXIMO 0,14 2,90Nitrato mg/l N-NO 31ª MÉDIO 0,09 0,74MÍNIMO 0,03 0,03MÁXIMO 1,56 11,30Nitrato mg/l N-NO 32ª MÉDIO 0,70 5,71MÍNIMO 0,07 3,08MÁXIMO 0,06 24,10Nitrito mg/l N-NO 21ª MÉDIO 0,06 7,42MÍNIMO 0,06 0,07MÁXIMO 0,43 7,47Nitrito mg/l N-NO 22ª MÉDIO 0,12 4,71MÍNIMO 0,03 0,30g) pHOs resultados do parâmetro pH não variaram significativamente entre aprimeira e segunda etapa da investigação. A partir do gráfico 8-10, pode-seobservar que a variação do pH do efluente bruto para o efluente tratadoconfirma a constatação feita na primeira etapa da pesquisa de que oefluente dos sanitários é alcalino ainda que em nível reduzido (pH médio =8,35), e que a ação da ETE é ligeiramente acidificante, já que o pH médiodo efluente tratado é 7,88. Na amostra nº 9, houve uma inversão de valorescom causa não identificada. Não se registrou valores fora da faixa de pH de5 a 9.

127pH98,58pH7,576,51 2 3 4 5 6 7 8 9Amostras (dias)Efluente BrutoEfluente TratadoGráfico 8.10 - pH do Ef. Bruto e Tratado.A Tabela 8-4 mostra de forma resumida, os valores de pH encontrados naprimeira e na segunda etapa da investigação.Tabela 8-4 - pH dos efluentes bruto e tratado nas 1ª e 2ª etapas do experimento.PARÂMETRO ETAPA VALOR BRUTO TRATADOMÁXIMO 9,00 8,42pH 1ª MÉDIO 8,57 8,21MÍNIMO 7,60 7,82MÁXIMO 8,84 8,77pH 2ª MÉDIO 8,35 7,88MÍNIMO 7,83 7,45h) Fosfatos (P 2 O 5 ) (mg/l)O gráfico 8-11 apresenta os resultados do parâmetro Fosfatos, importanteconstituinte dos efluentes residenciais pertencente ao grupo dos nutrientes.No efluente bruto, os valores máximo, médio e mínimo foram,respectivamente, 158,0; 75,8 e 43,0 mg/l, enquanto que no efluente tratado

128foram de 73,0; 63,3 e 41,0 mg/l. Na análise das médias, o resultado geralfoi uma redução de 16,42%, considerada satisfatória para uma estaçãoCBR de dois estágios. Não foi possível identificar por que em vários pontosdo intervalo investigado houve inversão de valores.Fosfatos (Efluentes Bruto e Tratado)180160140120Fosfatos (P2 O5)1008060402001 2 3 4 5 6 7 8 9Amostras (dias)Efluente BrutoEfluente TratadoGráfico 8.11 - Fosfatos ( P2 O5 ) dos efluentes bruto e tratado (mg/l).i) Sólidos Suspensos – SSO desempenho da ETE em relação ao parâmetro Sólidos Suspensos, ouSS, pode ser considerado um dos melhores nesta segunda etapa doexperimento. No efluente bruto, os valores máximo, médio e mínimo foramrespectivamente 1.340,00; 753,80 e 128,00 mg/l, enquanto que no efluentetratado foram 27,00; 21,40 e 3,00 mg./l, o que, em termos percentuais,representa uma redução média de 97,16%. Em valores absolutos, oparâmetro SS na faixa de 20 mg/l atende à maioria dos reusos. Oparâmetro SS influencia nas propriedades estéticas da água, sendo porisso, um dos requisitos de qualidade exigidos para reuso em vasossanitários.

129O gráfico 8-12 mostra os valores encontrados para Sólidos Suspensos doefluente bruto e do tratado, pode-se observar uma grande variação noprimeiro e um quase nivelamento no segundo.Sólidos Suspensos160014001200SSusp (mg./L)100080060040020001 2 3 4 5 6 7 8 9Amostras (dias)Efluente BrutoEfluente TratadoGráfico 8.12: Sólidos Suspensos (SS) do efluente bruto e tratado (mg/l)Pesquisas de opinião poderão ajudar na informação sobre a aceitação dousuário do reuso de água recuperada em vasos sanitários com os resultadosobtidos na primeira e na segunda etapa da investigação, os quais estãoresumidos na tabela 8-5.Tabela 8-5 - Sólidos Suspensos dos efluentes bruto e tratado nas 1ª e 2ª etapas.PARÂMETRO ETAPA VALOR BRUTO TRATADO REDUÇÃO(%)MÁXIMO 384,00 96,00SS (mg/l) 1ª MÉDIO 158,76 35,62 77,56%MÍNIMO 52,00 8,00MÁXIMO 1340,00 27,00SS (mg/l) 2ª MÉDIO 753,80 21,40 97,16%MÍNIMO 128,00 3,00

130j) TurbidezO gráfico 8-13 mostra a Turbidez do efluente bruto e tratado. No efluentebruto, os valores máximo, médio e mínimo encontrados para Turbidezforam 467,00; 342,40 e 14,90 UNT e no efluente tratado, 45,50; 15,80 e4,60 UNT, o que mostra ter havido uma redução percentual média de95,40%, um desempenho que pode ser considerado bom (acima de 90%).O parâmetro Turbidez também é um requisito de qualidade exigido parareuso em descargas de vasos sanitários, por influenciar de forma direta naspropriedades estéticas da água.Turbidez (Ef. Bruto e Tratado)800700600500Turbidez (UNT)4003002001000-1001 2 3 4 5 6 7 8 9Amostras (dias)Efluente BrutoEfluente TratadoGráfico 8.13 - Turbidez do efluente bruto e tratado (UNT).A tabela 8-6 apresenta os resultados de Turbidez obtidos na primeira e nasegunda etapa da investigação. Observando-a é possível constatar que, de

131fato, houve um significativo aumento de eficiência da ETE entre as duasetapas, porque os valores de Turbidez do efluente bruto aumentaram aopasso que os valores de turbidez do efluente tratado foram ainda menoresque os obtidos na primeira etapa da investigação.Tabela 8-6 - Turbidez dos efluentes bruto e tratado nas 1ª e 2ª etapas.PARÂMETRO ETAPA VALOR BRUTO TRATADO REDUÇÃO(%)MÁXIMO 350,00 56,60Turbidez (UNT) 1ª MÉDIO 131,91 20,37 84,55%MÍNIMO 49,30 6,78MÁXIMO 467,00 45,50Turbidez (UNT) 2ª MÉDIO 342,40 15,80 95,27%MÍNIMO 14,90 4,60

1329. Estudo preliminar de viabilidade econômicaAlém de atender às questões ambientais, uma instalação de tratamento deefluentes para reuso da água recuperada deve ser eco-eficiente. Para tanto, énecessário que operacionalmente tanto o balanço energético quanto o de massassejam favoráveis e que o investimento feito tenha retorno. No caso da estação detratamento de efluentes da Escola Politécnica, foi realizado um estudo preliminarde viabilidade econômica pelo método do fluxo de caixa incremental, no qual secompara o fluxo de caixa da situação inicial com o fluxo de caixa da situaçãoproposta, para a determinação dos indicadores econômicos relativos àimplantação do projeto.9.1 Custo operacionalPara a estimar o custo operacional foram realizados os seguintes cálculos:a) Energia elétrica consumida na instalaçãoConsumo de energia da Estação de Tratamento de EfluentesConsumo Mensal (kWh) = P x h x nOnde:P = Potência efetiva do equipamento (0,15 kW)h = numero de horas diárias de operação do equipamento (24 horas)n = nº de dias por mês em que o equipamento funciona (30 dias)

133A Potência efetiva “P” em kW do equipamento pode ser obtida através daequação:P = 3 x V x I(medido) x cos ϕOnde:V = Tensão medida (Volts)I(medido). = Corrente do motor medida (Ampéres)cos ϕ = Fator de Potência medido.Custo total mensal de Energia Elétrica = R$ 41,30b) Economia de água potávelValor pago / m³ de água = R$ 3,85Vazão média do efluente = 480 L/hHoras de funcionamento por dia = 12Dias de operação / mês: 22Valor da água pago por mês: R$ 554,4Taxa de esgoto: R$ 443,52Total água-esgoto: R$ 997,92 (Aproximadamente R$ 1.000,00)9.2 InvestimentosOs investimentos necessários para a realização do projeto foram:Estação RBC + frete + instalações elétricas = R$ 33.000,00Obras civis (mão de obra + materiais) = R$ 8.300,00Total de investimentos: R$ 41.300,00

1349.3 Indicadores obtidos pelo Fluxo de Caixa IncrementalConsiderando um investimento total de R$ 41.300,00, o custo do m 3 de água deR$ 3,85 e o custo da energia elétrica de R$ 0,175/kW e estimando umadepreciação linear em 10 anos e uma taxa mínima de atratividade de 20%aa, pelométodo do Fluxo de Caixa Incremental adotado pelo CNTL – Centro Nacional deTecnologias Limpas,(Anexo G – 1.) teremos:Pay Back (Retorno do Valor Investido):15 anos (muito elevado)VPL (Valor Presente Líquido): R$ 30.000,00 (baixo).TIR (Taxa Interna de Retorno) = - 7,05% (negativa)O estudo preliminar de viabilidade econômica mostra a instalação como uminvestimento desinteressante se analisado apenas sob o aspecto econômico.Como já mencionado na introdução, no preço que é pago pela água não estãoincluídos o valor intrínseco do bem água nem os valores que deveriam seragregados ao custo devido aos impactos ambientais que o gerenciamento dossistemas convencionais de águas causam. Ultimamente, estes valores, aschamadas externalidades têm sido um fator cada vez mais considerado emdiversos tipos de projetos. Sua estimativa é feita por meio de técnicas devaloração ambiental a fim de que possam entrar nos “balanços ambientais” dosprojetos em forma de numerário.Existem questionamentos sobre a validade de se inserir nos estudos deviabilidade econômica o valor dos investimentos necessários para a implantaçãode instalações para reuso. Segundo Kiperstok (2004), o investimento que é feitoem instalações para reuso próximas aos pontos de consumo produz o efeitocontrário no gerenciamento dos sistemas municipais de águas e esgotos, ou seja,aumenta a oferta de água reduzindo a necessidade de investimentosproporcionalmente à quantidade de água recuperada. Para contornar esse efeito,poderia ser criada uma compensação para os consumidores que investissem emreuso de água, compensação esta a ser concedida de forma institucionalizadapelas companhias que gerenciam os sistemas de abastecimento municipais. Essa

135lógica, de clareza cartesiana, esbarra, no entanto, em dificuldades práticas taiscomo:a) Numa das pontas está o gerenciamento dos sistemas de abastecimentode água, geralmente formado por empresas estatais ou de economia mista.Na outra ponta, os consumidores, que podem ser empresas privadas,instituições públicas ou de economia mista e os cidadãos de uma maneirageral. Como conciliar os interesses dos envolvidos no processopromovendo o entendimento voluntário entre entidades e indivíduos queoperam apoiadas por sistemas financeiros tão diferenciados?b) como estabelecer valores compensatórios padronizados se osinvestimentos podem variar em função das condições e grau de dificuldadede cada instalação?A proposta do investimento compensado será viabilizada quando dispositivoscoercitivos forem introduzidos na legislação criando a obrigatoriedade daconcessão, aos usuários que investem em reuso, de uma compensação por partedas concessionárias dos sistemas de abastecimento. Por exemplo, aconcessionária aplicaria reduções nas taxas de águas e esgotos proporcionais aovolume de água recuperado. Esta redução do custo por m 3 de água somada àefetiva diminuição do valor da conta em decorrência da redução de consumoefetivo, poderá representar um atrativo para que o cidadão comum invista eminstalações de reuso.Na hipótese do investimento a ser feito nas instalações de reuso ser de algumaforma financiado pela concessionária e assim não ser considerado no estudo deviabilidade econômica, a implantação de uma estação para reuso do porte daimplantada na Escola Politécnica, mantendo-se as demais condições da projeçãoanterior, traria uma economia anual de R$ 11.480,00 correspondente àquantidade de água efetivamente economizada. (Anexo G – 2.)

13610. Considerações sobre a implantação da ETE.10.1 Problemas e soluçõesDurante a implantação e montagem dos equipamentos, tivemos alguns problemasrelacionados à segurança do local, quando por duas ocasiões as coberturas dealumínio do reator foram subtraídas da máquina por desocupados, o que nosobrigou a providenciar a fabricação de novas coberturas, com modificaçõesantifurto eliminando assim este tipo de problema. O sistema original de fixação dacobertura do reator por meio de parafusos não oferece segurança contra atos devandalismo. A adaptação de lingüetas e cadeados é recomendável para asestações de tratamento instaladas em locais com pouca proteção.A proliferação de mosquitos no tanque de água recuperada foi outro problemainesperado na estação, já que existe neste tanque, um constante movimento deentrada e saída de água, com variação de nível de operação e da vazão.Aparentemente o filete de água proveniente da cuba de clarificação vertendo notanque de água recuperada a uma altura que varia de vinte a cinqüentacentímetros não é suficiente para causar agitação na superfície da água capaz deimpedir a reprodução dos mosquitos. A colocação de cobertura de tela notanque eliminou totalmente a proliferação de mosquitos.10.2 Desempenho OperacionalNo que diz respeito ao desempenho da ETE, podemos concluir que os resultadosobtidos estão de acordo com as expectativas considerando o tipo e o porte daestação. Os resultados dos parâmetros microbiológicos analisados mostram que,sem tratamentos complementares, a estação não consegue atingir valores queestejam dentro de limites até então recomendados. De acordo com informaçõescoletadas, em outros experimentos semelhantes a este, foram aplicadostratamentos adicionais, principalmente para desinfecção da água e/ou paramelhorar a qualidade nos parâmetros diretamente relacionados com aspropriedades óticas da água.

137Como a proposta do projeto é a implantação de um sistema que resulte no melhorbalanço energético possível mantendo níveis aceitáveis de segurança, nossaconclusão é de que, para que seja possível reusar em vasos sanitários a águarecuperada em uma ETE como a da Escola Politécnica, deve-se inserir, nosistema, tratamentos adicionais para que os limites recomendados sejamatingidos – o que seguramente implicará em elevação do investimento inicial ecustos operacionais.10.3 A qualidade da água para reusoOs resultados obtidos a partir das pesquisas na Escola Politécnica mostraram apresença de coliformes Totais e Termotolerantes em todas as amostrascoletadas. A pesquisa da água em vasos escolhidos aleatoriamente mostrou quea água presente nos vasos sanitários de uma maneira geral contém um nível decontaminação por Coliformes Totais na faixa de 1,00E+04 a 5,00E+05 UFC/100ml, com valor médio de 1,50E+05 UFC/100 ml, e de Coliformes Termotolerantesna faixa de 1,00E+03 a 4,60E+05 UFC/100 ml, com valor médio de 4,90E+04UFC/100 ml.Nos Shoppings Centers investigados, o nível de Coliformes Totais dos vasossanitários ficou entre 2,0E+03 e 1,00E+05 UFC/100 ml, com valor médio de2,33E+04 UFC./100 ml, e o de Termotolerantes, entre 1,00E+03 e 9,80E+04UFC/100 ml, com valor médio de 6,13E+03 UFC/100 ml, ou seja, no mesmointervalo de valores da contaminação dos vasos da Escola Politécnica. O limitesuperior e a média, em valores absolutos, foram inferiores aos encontrados nossanitários da Escola Politécnica, provavelmente por conta da exagerada carga dedetergentes e desinfetantes normalmente usados pelos shoppings.Os gráficos 10-1 e 10-2 permitem uma comparação dos níveis de ColiformesTotais e Termotolerantes encontrados tanto nos vasos sanitários da EscolaPolitécnica quanto nos Shopping Centers pesquisados com os níveis dessesmesmos indicadores no efluente bruto e no efluente tratado. Os gráficos mostramtambém os limites estabelecidos para água potável e balneável pela ResoluçãoCONAMA 20.

138Gráfico 10.1 - Coliformes Totais nos vasos, efluentes bruto e tratado (UFC/100 ml).Gráfico 10.2 - Coliformes Termotolerantes nos vasos, efluentes bruto e tratado (UFC/100 ml)comparados com limites desse mesmo indicador na Resolução CONAMA 20.

139A partir da análise dos dados apresentados e considerando apenas a qualidadeda água para reuso em vasos sanitários, chegamos às seguintes conclusões:a) Usando-se nos vasos sanitários água com um nível de qualidadeequivalente ao nível de qualidade da água que é encontrada nos própriosvasos, os riscos potenciais aos quais os usuários estariam expostos,teoricamente, seriam equivalentes aos riscos potencias a que eles estãoexpostos na atual situação.b) É preciso que se defina qual seria a qualidade de água exigida para a suautilização em vasos sanitários dentro de modernos conceitos de risco real aoinvés de risco potencial, tomando-se como base a classificação (CONAMA 20)e a recomendação das Nações Unidas, segundo a qual: "A não ser que existagrande disponibilidade, nenhuma água de boa qualidade deve ser utilizadapara usos que toleram águas de qualidade inferior” (United Nations - Water forIndustrial Use, 1985, apud HESPANHOL, 1997).c) Enquanto não existirem informações suficientes para o estabelecimento deníveis seguros e eco-eficientes para as águas a serem reusadas nos vasossanitários, devemos continuar a buscá-las usando o bom senso, a prudência eo conhecimento adquirido sobre as situações de riscos reais fazendo-nosquestionamentos do tipo:• A água a ser jogada nos vasos sanitários precisa ser de melhorqualidade que aquela na qual podemos mergulhar e com a qualpodemos irrigar os alimentos a serem consumidos crus?• Exigir para o reuso específico em vasos sanitários um nível dequalidade da água próximo ao nível de qualidade da água potávelpermitirá a viabilidade econômica dos projetos de reuso?10.4 Considerações sobre a viabilidade econômica dos projetos dereuso.Para tornar economicamente viáveis projetos de pequeno porte como o instaladona Escola Politécnica, são necessários, entre outros itens de custo:

140a) A redução do custo da Estação de Tratamento através da padronização eintensificação da produção do dispositivo de maior valor que é o reatorCBR Contactor Biológico Rotatório. Com a padronização do equipamentoe o ganho na sua produção em escala é possível se obter uma substancialredução do investimento.b) A contabilização da água pelo seu valor real, isento de subsídios,computando-se também o seu valor intrínseco assim como os valorescorrespondentes às externalidades a que esse bem está submetido.c) A criação de programas de incentivos, através de redução de impostose/ou tributos para as pessoas físicas e empresas que participem doprograma.d) A criação de ecotaxas a serem aplicadas às contas de água dosestabelecimentos considerados fora dos padrões ecológicos.Em regiões onde os valores pagos pelo metro cúbico são mais condizentes com arealidade do custo, projetos como este são mais facilmente viabilizados.

14111. ComentáriosO reuso de águas recuperadas de efluentes domésticos em vasos sanitários éuma das alternativas mais interessantes para reduzir a demanda urbana de águapotável trazendo assim maior equilíbrio aos ecossistemas circunvizinhos àsregiões metropolitanas. Num balanço mais amplo, pode-se afirmar que, em setratando de substituição da água potável por água de reuso, o uso em agricultura,paisagismo e assemelhados, quando possível, é o mais eco-eficiente entre todosos reusos, porque nesses casos, além das vantagens ambientais, econômicas esociais do reuso, há a vantagem adicional do aproveitamento dos nutrientes – quena verdade são os resíduos carreados pela água no primeiro uso.Evidentemente que estudos mais aprofundados poderão indicar a solução maisadequada a cada caso. No entanto, algumas considerações têm de ser feitas. Emtodas as aplicações, em princípio, a água como elemento da natureza éconservada. A questão é: que tipo de resíduo a água adquire em cada uso?Existem resíduos de difícil remoção cujos tratamentos envolvem processos físicoquímicoscomplexos e de custo elevado. Os reusos que dependem dessestratamentos devem ser colocados como das últimas alternativas ou dos últimosreusos a serem cogitados. Nos reusos diretos (que não necessitam de tratamentosofisticado) a recuperação da água pode ser imediata, assim como o reflexo nademanda causada pelo reuso. Já no reuso indireto, o ciclo da água é mais longo ea pressão da demanda sobre a oferta da água é pouco afetada, principalmenteporque a sobrecarga nos sistemas de gerenciamento da água permanece.Entre as muitas possibilidades de se reusar efluentes, existem duas situaçõesextremas. Em um dos extremos estaria a hipótese do reuso único, ou seja, a águade primeiro uso é recuperada a partir do primeiro efluente gerado e é aproveitadauma única vez em um uso menos nobre do que o anterior. Se isso ocorresse etodo o reuso fosse indireto em recarga de aqüíferos, agricultura irrigada,paisagismo e reusos assemelhados, já seria um bom começo. Entretanto, apressão da demanda sobre o sistema de gerenciamento do tratamento edistribuição de água continuaria existindo, pois a maioria dos sistemas deirrigação usa atualmente águas de poços, rios ou represas. A substituição daságuas provenientes dessas fontes por água recuperada de efluentes resultaria

142que esses mananciais seriam poupados, mas a pressão da demanda sobre ossistemas de gerenciamento de águas e esgotos das municipalidades não seriaalterada. No outro extremo, estaria a hipótese do reuso em que o ciclo é quaseum sistema fechado no qual apenas a água para atender às demandasabsolutamente potáveis entrasse no sistema e nenhuma (ou pouca) água saísse,de modo que quase toda a água aplicada fosse água de reuso e que a mesmaágua (recuperada), teoricamente, pudesse repassar muitas vezes pelo mesmoreuso sendo sempre tratada e retornando ao início do circuito. Nesta hipótese,certamente, existiria um outro tipo de problema talvez ainda mais grave. Existeuma grande variedade de compostos tóxicos, neurotóxicos, carcinogênicos,mutagênicos, entre outros, que ocorrem na água residuária em concentraçõesextremamente reduzidas e que não são removidos pelos tratamentosconvencionais, biológicos ou não (HESPANHOL, 2000). Segundo Hespanhol(2000) 3 .Esses compostos são passados à água pela própria atividade antrópica oufisiológica e na hipótese de um ciclo fechado vão se acumulando na água atéatingirem concentrações que representem ameaça à saúde humana. Dessemodo, a idéia do “efluente zero” sem um maior detalhamento pode não indicar asolução ideal como a princípio pode parecer.Ao que tudo indica, a solução mais racional e eco-eficiente está na associação dereusos, aproveitando de cada um, as suas características benéficas. Nesse caso,num sistema doméstico ou condominial, por exemplo, uma solução interessanteseria a separação dos efluentes de banheiros, lavatórios e lavagem de roupas,que passariam por um tratamento biológico compacto e retornariam ao reuso nosvasos sanitários da própria unidade residencial ou condomínio. O efluente dosvasos sanitários e o efluente de cozinha seriam direcionados para unidadesmunicipais descentralizadas de tratamento existentes em cada bairro e as águasrecuperadas seriam aproveitadas para regar os parques e jardins do bairro e doscondomínios participantes do programa. O excedente – se houvesse – poderiaser vendido para as propriedades agrícolas próximas à região metropolitana comoágua orgânica (contendo nutrientes orgânicos) par ser usada em ferti-irrigação.3 Em 1980, a Academia Nacional de Ciências dos estados Unidos, advertiu que apenas 10% em peso doscompostos orgânicos presentes na água potável foram identificados até aquela data e, dentre eles, apenasalguns poucos foram adequadamente caracterizados.

14312. SugestõesA partir dos conhecimentos adquiridos durante a pesquisa e montagem doexperimento da Escola Politécnica, podemos sugerir que antes da implantação doreuso em vasos sanitários seja realizada uma nova etapa no experimento. Essanova etapa incluiria a participação de outras unidades da UFBA como, porexemplo, o ISC - Instituto de Saúde Coletiva da UFBA, a fim de que sejamavaliados os riscos à saúde dos usuários, no caso de se reusar nos vasossanitários água contendo CTE com 1,00E+04 UFC/100ml ou até 1,00E+05UFC/100ml.Paralelamente, seria conveniente a expansão do atual sistema de tratamento,associando à ETE outras etapas de tratamento para reduzir os níveis de CTO eCTE. Naturalmente seria realizada a avaliação do incremento de custo e dobalanço energético associados ao ganho de qualidade que se obteria. Seria válidotambém considerar a possibilidade de implantação de novas fases noexperimento, redirecionando a pesquisa para outros reusos como jardinagem,paisagismo ou produção de forrageiras, também em parceria com outrasunidades da UFBA como Escola de Agronomia ou Escola de Veterinária (no casode forrageiras).Outra recomendação seria aprofundar a pesquisa da qualidade da água nosvasos sanitários em parceria com o ISC ou a ANVISA (Agência de VigilânciaSanitária), de forma que os resultados obtidos pudessem ser validados e levadosem consideração para o estabelecimento de Padrões de Qualidade Legais eNormativos para a água de reuso nessa aplicação.Sugerimos ainda a continuação das pesquisas na ETE - Politécnica, associada ounão a outros tratamentos biológicos, de forma a otimizar o desempenho doprocesso de acordo com os princípios das Tecnologias Limpas.Outra sugestão seria estudar o aproveitamento da água de chuva no edifício daEscola Politécnica, considerando principalmente que, na atual situação, a água jáé captada e direcionada para os dutos de descida existentes nas cabeceiras doedifício. Os investimentos nesse caso ficariam limitados à construção do

144reservatório de armazenamento, estação de bombeamento e rede de distribuiçãoque, em princípio, poderá ser a mesma rede da água de reuso.

14513. Referências BibliográficasBAHIA (Estado). Secretaria de Recursos Hídricos SRHSH. Projeto de Revisão eAtualização do Plano Diretor de Esgotos de Salvador. Salvador, 1995. Cap.3, vol II, anexo II.BLUM, J. R. Coppini. Critérios e padrões de qualidade da água. In: MANCUSO,P.C.S. e SANTOS, H.F. Reuso de água. São Paulo: Ed. Manole, 2003,Pág. 125 a 172.BLUM, D and FEACHEM. Health Aspects of Naightsoil and Sludge Use inAgriculture and Aquaculture - Part III: An Epidemiological Perspective.IRCWD Report No. 05/85. International Reference Centre for WasteDisposal, CH-800, Duebendorf, Switzerland. 1985.COOPER P. F. Historical aspects of wastewater treatment. In: LENS, Piet;ZEEMAN, Grietje and LETINGA, Gatze (Ed). Decentralized Sanitation andReuse: Concepts, systems and implementation. New York: IWA Published,2001. p. 2 - 36.CRITES, R., and TCHOBANOGLOUS, G. Small and Decentrelized WastewaterManagemente Systems. New York: Mc. Graw Hill, 1998.CRITES, R.; REED W.S.C. and BASTION, R.K. Land treatment Systems forMunicipal and Industrial Wastes. New York; Mc Grow Hill, 2000.CROOK, James. Critérios de qualidade da água para reuso. Revista DAEDepartamento de Águas e Esgotos SABESP, São Paulo, v. 53, nº 174,nov. dez. p. 10 a 18. 1993. Disponível em:LENS, Piet; ZEEMAN, Grietje and LETINGA, Gatze. Decentralized Sanitationand Reuse: Concepts, systems and implementation. New York: IWAPublished, 2001.

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148(2001). 92 p.PHILIPPI Jr, Arlindo. Introdução ao Reuso de águas. In: MANCUSO, P.C.S.; dosSANTOS, H.F. Reuso de águas. São Paulo: Manole, 2003. p.6PIMENTEL, José Soares. Tratamento físico-químico de esgoto e reuso deefluente: Cada idéia tem seu tempo. 12 p. POSTEL, Sandra. In: MANCUSO, P. C.S. e dos SANTOS, H. F. A escassez e oreuso de água em âmbito mundial . São Paulo: Manole, 2003, Pág. 12.SILVA, Maurício Costa Cabral da. Reuso de águas servidas: Sistemas dereaproveitamento de águas em condomínios residenciais verticais ehorizontais. 2000. Tese de Doutorado. Faculdade de Engenharia Ambiental- Universidade Estadual de São Paulo. São Paulo.UNITED NATIONS. Economic and Social Council. Water for Industrial Use. NewYork, 1985. Rert E/3O58STECA/5O.U.S. ENVIRONMENTAL PROTECTION AGENCY. U.S. EPA User’s Manual forUVDIS. version 3.1 UV Disinfection Process Design Manual. EPA G0703,Risk Reduction, Engineering Laboratory. Cincinnati, OH. 1992.VALIRON et al. La reutilizacion des eaux usées. Paris: Tec et Doc, 1983.

149AnexosAnexo A – Resolução CONAMA 20/1986.RESOLUÇÃO CONAMA Nº 20, de 18 de junho de 1986(sem as tabelas das substâncias constituintes e limites admissíveis)Publicado no D.O.U. de 30/07/86O CONSELHO NACIONAL DO MEIO AMBIENTE - CONAMA, no uso das atribuições que lheconfere o art. 7º, inciso lX, do Decreto 88.351, de 1º de junho de 1983, e o que estabelece aRESOLUÇÃO CONAMA Nº 003, de 5 de junho de 1984;RESOLVE estabelecer a seguinte classificação das águas, doces, salobras e salinas do TerritórioNacional:Art. 1º - São classificadas, segundo seus usos preponderantes, em nove classes, as águas doces,salobras e salinas do Território Nacional :ÁGUAS DOCES1 - Classe Especial - águas destinadas:a) ao abastecimento doméstico sem prévia ou com simples desinfecção.b) à preservação do equilíbrio natural das comunidades aquáticas.ll - Classe 1 - águas destinadas:a) ao abastecimento doméstico após tratamento simplificado;b) à proteção das comunidades aquáticas;c) à recreação de contato primário (natação, esqui aquático e mergulho);d) à irrigação de hortaliças que são consumidas cruas e de frutas que se desenvolvam rentes aoSolo e que sejam ingeridas cruas sem remoção de película.e) à criação natural e/ou intensiva (aquicultura) de espécies destinadas á alimentação humana.lll - Classe 2 - águas destinadas:a) ao abastecimento doméstico, após tratamento convencional;b) à proteção das comunidades aquáticas;c) à recreação de contato primário (esqui aquático, natação e mergulho);d) à irrigação de hortaliças e plantas frutíferas;e) à criação natural e/ou intensiva (aquicultura) de espécies destinadas à alimentação humana.lV - Classe 3 - águas destinadas:a) ao abastecimento doméstico, após tratamento convencional;b) à irrigação de culturas arbóreas, cerealíferas e forrageiras;c) à dessedentação de animais.V - Classe 4 - águas destinadas:a) à navegação;b) à harmonia paisagística;c) aos usos menos exigentes.ÁGUAS SALINASVI - Classe 5 - águas destinadas:a) à recreação de contato primário;

150b) à proteção das comunidades aquáticas;c) à criação natural e/ou intensiva (aquicultura) de espécies destinadas à alimentação humana.VII - Classe 6 - águas destinadas:a) à navegação comercial;b) à harmonia paisagística;c) à recreação de contato secundário.ÁGUAS SALOBRASVIII - Classe 7 - águas destinadas:a) à recreação de contato primário;b) à proteção das comunidades aquáticas;c) à criação natural e/ou intensiva (aquicultura) de espécies destinadas à alimentação humana.IX - Classe 8 - águas destinadas:a) à navegação comercial;b) à harmonia paisagística;c) à recreação de contato secundárioArt. 2º - Para efeito desta resolução são adotadas as seguintes definições.a) CLASSIFICAÇÃO: qualificação das águas doces, salobras e salinas com base nos usospreponderantes (sistema de classes de qualidade).b) ENQUADRAMENTO: estabelecimento do nível de qualidade (classe) a ser alcançado e/oumantido em um segmento de corpo d'água ao longo do tempo.c) CONDIÇÃO: qualificação do nível de qualidade apresentado por um segmento de corpo d'água,num determinado momento, em termos dos usos possíveis com segurança adequada.d) EFETIVAÇÃO DO ENQUADRAMENTO: conjunto de medidas necessárias para colocar e/oumanter a condição de um segmento de corpo d'água em correspondência com a sua classe.e) ÁGUAS DOCES: águas com salinidade igual ou inferior a 0,50 %o.f) ÁGUAS SALOBRAS: águas com salinidade igual ou inferior a 0,5 %o. e 30 %o.g) ÁGUAS SALINAS: águas com salinidade igual ou superior a 30 %o.Art. 3º - Para as águas de Classe Especial, são estabelecidos os limites e/ou condições seguintes:COLIFORMES: para o uso de abastecimento sem prévia desinfecção os coliformes totais deverãoestar ausentes em qualquer amostra.Art. 4º - Para as águas de classe 1, são estabelecidos os limites e/ou condições seguintes:a) materiais flutuantes, inclusive espumas não naturais: virtualmente ausentes;b) óleos e graxas: virtualmente ausentes;c) substâncias que comuniquem gosto ou odor: virtualmente ausentes;d) corantes artificiais: virtualmente ausentes;e) substâncias que formem depósitos objetáveis: virtualmente ausentes;f) coliformes: para o uso de recreação de contato primário deverá ser obedecido o Art. 26 destaResolução. As águas utilizadas para a irrigação de hortaliças ou plantas frutíferas que sedesenvolvam rentes ao Solo e que são consumidas cruas, sem remoção de casca ou película, nãodevem ser poluídas por excrementos humanos, ressaltando-se a necessidade de inspeçõessanitárias periódicas. Para os demais usos, não deverá ser excedido um limite de 200 coliformesfecais por 100 mililitros em 80% ou mais de pelo menos 5 amostras mensais colhidas em qualquermês; no caso de não haver na região meios disponíveis para o exame de coliformes fecais, oíndice limite será de 1.000 coliformes totais por 100 mililitros em 80% ou mais de pelo menos 5amostras mensais colhidas em qualquer mês.

151g) DBO 5 dias a 20°C até 3 mg/l O 2 ;h) OD, em qualquer amostra, não inferior a 6 mg/lO 2 ;i) Turbidez até 40 unidades nefelométrica de turbidez (UNT);j) cor: nível de cor natural do corpo de água em mg Pt/ll) pH: 6,0 a 9,0;m) teores máximos das substâncias potencialmente prejudiciais (anexa uma lista de substâncias erespectivos limites) :Art. 5º - Para as águas de Classe 2, são estabelecidos os mesmos limites ou condições da Classe1, à exceção dos seguintes:a) não será permitida a presença de corantes artificiais que não sejam removíveis por processo decoagulação, sedimentação e filtração convencionais;b) Coliformes: para uso de recreação de contato primário deverá ser obedecido o Art. 26 destaResolução. Para os demais usos, não deverá ser excedido uma limite de 1.000 coliformes fecaispor 100 mililitros em 80% ou mais de pelo menos 5 amostras mensais colhidas em qualquer mês;no caso de não haver, na região, meios disponíveis para o exame de coliformes fecais, o índicelimite será de até 5.000 coliformes totais por 100 mililitros em 80% ou mais de pelo menos 5amostras mensais colhidas em qualquer mês;c) Cor: até 75 mg Pt/ld) Turbidez: até 100 UNT;e) DBO 5 dias a 20°C até 5 mg/l O 2 ;f) OD, em qualquer amostra, não inferior a 5 mg/l O 2 .Art. 6º - Para as águas de Classe 3 são estabelecidos os limites ou condições seguintes:a) materiais flutuantes, inclusive espumas não naturais: virtualmente ausentes;b) óleos e graxas: virtualmente ausentes;c) substâncias que comuniquem gosto ou odor: virtualmente ausentes;d) não será permitida a presença de corantes artificiais que não sejam removíveis por processo decoagulação, sedimentação e filtração convencionais;e) substâncias que formem depósitos objetáveis: virtualmente ausentes;f) número de coliformes fecais até 4.000 por 100 mililitros em 80% ou mais de pelo menos 5amostras mensais colhidas em qualquer mês; no caso de não haver, na região, meios disponíveispara o exame de coliformes fecais, índice limite será de até 20.000 coliformes totais por 100mililitros em 80% ou mais de pelo menos 5 amostras mensais colhidas em qualquer mês;g) DBO 5 dias a 20°C até 10 mg/l O 2 ;h) OD, em qualquer amostra, não inferior a 4 mg/I O 21) Turbidez: até 100 UNT;j) Cor: até 75 mg Pt/l;l) pH: 6,0 a 9,0m) Substâncias potencialmente prejudiciais (anexa lista) :Art. 7º - Para as águas de Classe 4, são estabelecidos os limites ou condições seguintes:a) materiais flutuantes, inclusive espumas não naturais: virtualmente ausentes;b) odor e aspecto: não objetáveis;c) óleos e graxas: toleram-se iridicências;d) substâncias facilmente sedimentáveis que contribuam para o assoreamento de canais denavegação: virtualmente ausentes;e) índice de fenóis até 1,0 mg/l C 6 H 5 OH ;

152f) OD superior a 2,0 mg/l O 2 , em qualquer amostra;g) pH: 6 a 9.ÁGUAS SALINASArt. 8º - Para as águas de Classe 5, são estabelecidos os limites ou condições seguintes:a) materiais flutuantes: virtualmente ausentes;b) óleos e graxas: virtualmente ausentes;c) substâncias que produzem odor e turbidez: virtualmente ausentes;d) corantes artificiais: virtualmente ausentes;e) substâncias que formem depósitos objetáveis: virtualmente ausentes;f) coliformes: para o uso de recreação de contato primário deverá ser obedecido o Art. 26 destaResolução. Para o uso de criação natural e/ou intensiva de espécies destinadas à alimentaçãohumana e que serão ingeridas cruas, não deverá ser excedida uma concentração média de 14coliformes fecais por 100 mililitros, com não mais de 10% das amostras excedendo 43 coliformesfecais por 100 mililitros. Para os demais usos não deverá ser excedido um limite de 1,000coliformes fecais por 100 mililitros em 80% ou mais de pelo menos 5 amostras mensais colhidasem qualquer mês; no caso de não haver, na região, meios disponíveis para o exame de coliformesfecais, o índice limite será de até 5,000 coliformes totais por 100 mililitros em 80% ou mais de pelomenos 5 amostras mensais colhidas em qualquer mês;g) DBO 5 dias a 20°C até 5 mg/l O 2 ;h) OD, em qualquer amostra, não inferior a 6 mg/l O 2 ;i) pH: 6,5 à 8,5, não devendo haver uma mudança do pH natural maior do que 0,2 unidade;j) substâncias potencialmente prejudiciais (anexa lista) :Art. 9º - Para as águas de Classe 6, são estabelecidos os limites ou condições seguintes:a) materiais flutuantes; virtualmente ausentes:b) óleos e graxas: toleram-se iridicências;c) substâncias que produzem odor e turbidez: virtualmente ausentes;d) corantes artificiais: virtualmente ausentes;e) substâncias que formem depósitos objetáveis: virtualmente ausentes;f) coliformes: não deverá ser excedido um limite de 4,000 coliformes fecais por 100 ml em 80% oumais de pelo menos 5 amostras mensais colhidas em qualquer mês; no caso de não haver naregião meio disponível para o exame de coliformes fecais, o índice limite será de 20.000coliformes totais por 100 mililitros em 80% ou mais de pelo menos 5 amostras mensais colhidasem qualquer mês;g) DBO 5 dias a 20°C até 10 mg/l O 2h) OD, em qualquer amostra, não inferior a 4 mg/l O 2 ;i) pH: 6,5, a 8,5, não devendo haver uma mudança do pH natural maior do que 0,2 unidades;ÁGUAS SALOBRASArt. 10 - Para as águas de Classe 7, são estabelecidos os limites ou condições seguintes:a) DBO 5 dias a 20°C até 5 mg/l O 2 ;b) OD, em qualquer amostra, não inferior a 5 mg/l O 2 ;c) pH: 6,5 a 8,5d) óleos e graxas: virtualmente ausentes:e) materiais flutuantes: virtualmente ausentes;f) substâncias que produzem cor, odor e turbidez: virtualmente ausentes;g) substâncias que formem depósitos objetáveis: virtualmente ausentes;

153h) coliformes; para uso de recreação de contato primário deverá ser obedecido o Art. 26 destaResolução, Para o uso de criação natural e/ou intensiva de espécies destinadas à alimentaçãohumana e que serão ingeridas cruas, não deverá ser excedido uma concentração média de 14coliformes fecais por 100 mililitros com não mais de 10% das amostras excedendo 43 coliformesfecais por 100 mililitros. Para os demais usos não deverá ser excedido um limite de 1.000coliformes fecais por 100 mililitros em 80% ou mais de pelo menos 5 amostras mensais, colhidasem qualquer mês; no caso de não haver na região, meios disponíveis para o exame de coliformesfecais, o índice limite será de até 5.000 coliformes totais por 100 mililitros em 80% ou mais de pelomenos 5 amostras mensais, colhidas em qualquer mês;i) substâncias potencialmente prejudiciais (anexa teores) ;Art.11 - Para as águas de Classe 8, são estabelecidos os limites ou condições seguintes:a) pH: 5 a 9b) OD, em qualquer amostra, não inferior a 3,0 mg/l O 2 ;c) óleos e graxas: toleram-se iridicências;d) materiais flutuantes: virtualmente ausentes;e) substâncias que produzem cor, odor e turbidez: virtualmente ausentes;f) substâncias facilmente sedimentáveis que contribuam para o assoreamento de canais denavegação: virtualmente ausentes;g) coliformes: não deverá ser excedido um limite de 4.000 coliformes fecais por 100 ml em 80% oumais de pelo menos 5 amostras mensais colhidas em qualquer mês; no caso de não haver, naregião, meios disponíveis para o exame de coliformes recais, o índice será de 20.000 coliformestotais por 100 mililitros em 80% ou mais de pelo menos 5 amostras mensais colhidas em qualquermês;Art. 12 - Os padrões de qualidade das águas estabelecidos nesta Resolução constituem-se emlimites individuais para cada substância. Considerando eventuais ações sinergéticas entre asmesmas, estas ou outras não especificadas, não poderão conferir às águas característicascapazes de causarem efeitos letais ou alteração de comportamento, reprodução ou fisiologia davida.§ 1º - As substâncias potencialmente prejudiciais a que se refere esta Resolução, deverão serinvestigadas sempre que houver suspeita de sua presença,§ 2º - Considerando as limitações de ordem técnica para a quantificação dos níveis dessassubstâncias, os laboratórios dos organismos competentes deverão estruturar-se para atenderemàs condições propostas. Nos casos onde a metodologia analítica disponível for insuficiente paraquantificar as concentrações dessas substâncias nas águas, os sedimentos e/ou biota aquáticadeverão ser investigados quanto a presença eventual dessas substâncias.Art. 13 - Os limites de DBO, estabelecidos para as Classes 2 e 3, poderão ser elevados, caso oestudo da capacidade de autodepuração do corpo receptor demonstre que os teores mínimos deOD, previstos, não serão desobedecidos em nenhum ponto do mesmo, nas condições críticas devazão (Q crit. = Q 7,10 , onde Q 7.10 , é a média das mínimas de 7 (sete) dias consecutivos em 10 (dez)anos de recorrência de cada seção do corpo receptor).Art. 14 - Para os efeitos desta Resolução, consideram-se entes, cabendo aos órgãos de controleambiental, quando necessário, quantificá-los para cada caso.Art. 15 - Os órgãos de controle ambiental poderão acrescentar outros parâmetros ou tornar maisrestritivos os estabelecidos nesta Resolução, tendo em vista as condições locais.Art. 16 - Não há impedimento no aproveitamento de águas de melhor qualidade em usos menosexigentes, desde que tais usos não prejudiquem a qualidade estabelecida para essas águas.Art. 17 - Não será permitido o lançamento de poluentes nos mananciais sub-superficiais.Art. 18 - Nas águas de Classe Especial não serão tolerados lançamentos de águas residuárias,domésticas e industriais, lixo e outros resíduos sólidos, substâncias potencialmente tóxicas,defensivos agrícolas, fertilizantes químicos e outros poluentes, mesmo tratados. Caso sejamutilizadas para o abastecimento doméstico deverão ser submetidas a uma inspeção sanitáriapreliminar.

154Art. 19 - Nas águas das Classes 1 a 8 serão tolerados lançamentos de despejos, desde que, alémde atenderem ao disposto no Art. 21 desta Resolução, não venham a fazer com que os limitesestabelecidos para as respectivas classes sejam ultrapassados.Art. 20 - Tendo em vista os usos fixados para as Classes, os órgãos competentes enquadrarão aságuas e estabelecerão programas de controle de poluição para a efetivação dos respectivosenquadramentos, obedecendo ao seguinte:a) o corpo de água que, na data de enquadramento, apresentar condição em desacordo com asua classe (qualidade inferior à estabelecida,), será objeto de providências com prazo determinadovisando a sua recuperação, excetuados os parâmetros que excedam aos limites devido àscondições naturais;b) o enquadramento das águas federais na classificação será procedido pela SEMA, ouvidos oComitê Especial de Estudos Integrados de Bacias Hidrográfica; - CEEIBH e outras entidadespúblicas ou privadas interessadas;c ) o enquadramento das águas estaduais será efetuado pelo órgão estadual competente, ouvidasoutras entidades públicas ou privadas interessadas;d) os órgão competentes definirão as condições especificas de qualidade dos corpos de águaintermitentes;e) os corpos de água já enquadrados na legislação anterior, na data da publicação destaResolução, serão objetos de reestudo a fim de a ela se adaptarem;f) enquanto não forem feitos os enquadramentos, as águas doces serão consideradas Classe 2,as salinas Classe 5 e as salobras Classe 7, porém, aquelas enquadradas na legislação anteriorpermanecerão na mesma classe até o reenquadramento;g) os programas de acompanhamento da condição dos corpos de água seguirão normas eprocedimentos a serem estabelecidos pelo Conselho Nacional do Meio Ambiente - CONAMA.Art. 21 - Os efluentes de qualquer fonte poluidora somente poderão ser lançados, direta ouindiretamente, nos corpos de água desde que obedeçam às seguintes condições:a) pH entre 5 a 9;b) temperatura : inferior a 40°C, sendo que a elevação de temperatura do corpo receptor nãodeverá exceder a 3°C;c) materiais sedimentáveis: até 1 ml/litro em teste de 1 hora em cone Imhoff. Para o lançamentoem lagos e lagoas, cuja velocidade de circulação seja praticamente nula, os materiaissedimentáveis deverão estar virtualmente ausentes;d) regime de lançamento com vazão máxima de até 1,5 vezes a vazão média do período deatividade diária do agente poluidor;e) óleos e graxas:- óleos minerais até 20 mg/l- óleos vegetais e gorduras animais até 50 mg/l;f) ausência de materiais flutuantes;g) valores máximos admissíveis das seguintes substâncias: (anexa lista)h) tratamento especial, se provierem de hospitais e outros estabelecimentos nos quais hajadespejos infectados com microorganismos patogênicos.Art. 22 - Não será permitida a diluição de efluentes industriais com aluas não poluídas, tais comoágua. de abastecimento, água de mar e água de refrigeração.Parágrafo Único - Na hipótese de fonte de poluição geradora de diferentes despejos ou emissõesindividualizadas, os limites constantes desta regulamentação aplicar-se-ão a cada um deles ou aoconjunto após a mistura, a critério do órgão competente.Art. 23 - Os efluentes não poderão conferir ao corpo receptor características em desacordo com oseu enquadramento nos termos desta Resolução.Parágrafo Único - Resguardados os padrões de qualidade do corpo receptor, demonstrado porestudo de impacto ambiental realizado pela entidade responsável pela emissão, o competente

155poderá autorizar lançamentos acima dos limites estabelecidos no Art. 21, fixando o tipo detratamento e as condições para esse lançamento.Art. 24 - Os métodos de coleta e análise« das águas devem ser os especificados nas normasaprovadas pelo Instituto Nacional de Metrologia, Normatização e Qualidade Industrial - INMETROou, na ausência delas, no Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater APHA-AWWA-WPCF, última edição, ressalvado o disposto no Art. 12. O índice de fenóis deverá serdetermina do conforme o método 510 B do Standard Methods for the Examination of Water andWastewater, 16ª edição, de 1985.Art. 25 - As indústrias que, na data da publicação desta Resolução, possuírem instalações ouprojetos de tratamento de seus despejos, aprovados por órgão integrante do Sistema Nacional doMeio Ambiente - SISNAMA. que atendam à legislação anteriormente em vigor, terão prazo de três(3) anos, prorrogáveis até cinco (5) anos, a critério do Estadual Local, para se enquadrarem nasexigências desta Resolução. No entanto, as citadas instalações de tratamento deverão sermantidas em operação com a capacidade, condições de funcionamento e demais característicaspara as quais foram aprovadas, até que se cumpram as disposições desta Resolução.BALNEABILIDADEArt. 26 - As águas doces, salobras e salinas destinadas à balneabilidade (recreação de contatoprimário) serão enquadradas e terão sua condição avaliada nas categorias EXCELENTE, MUITOBOA. SATISFATÔRIA e IMPRÓPRIA, da seguinte forma:a) EXCELENTE (3 estrelas) : Quando em 80% ou mais de um conjunto de amostras obtidas emcada uma das 5 semanas anteriores, colhidas no mesmo local, houver, no máximo, 250 coliformesfecais por l,00 mililitros ou 1.250 coliformes totais por 100 mililitros;b) MUITO BOAS (2 estrelas): Quando em 80% ou mais de um conjunto de amostras obtidas emcada uma das 5 semanas anteriores, colhidas no mesmo local, houver, no máximo, 500 coliformesfecais por 100 mililitros ou 2.500 coliformes totais por 100 mililitros;c) SATISFATÓRIAS (1 estrela): Quando em 80% ou mais de um conjunto de amostras obtidas emcada uma das 5 semanas anteriores, colhidas no mesmo local, houver, no máximo 1.000coliformes fecais por 100 mililitros ou 5.000 coliformes totais por 100 mililitros;d) IMPRÓPRIAS: Quando ocorrer, no trecho considerado, qualquer uma das seguintescircunstâncias:1. não enquadramento em nenhuma das categorias anteriores, por terem ultrapassado os índicesbacteriológicos nelas admitidos;2. ocorrência, na região, de incidência relativamente elevada ou anormal de enfermidadestransmissíveis por via hídrica, a critério das autoridades sanitárias;3. sinais de poluição por esgotos, perceptíveis pelo olfato ou visão;4. recebimento regular, intermitente ou esporádico, de esgotos por intermédio de valas, corposd'água ou canalizações, inclusive galerias de águas pluviais, mesmo que seja de forma diluída;5. presença de resíduos ou despejos, sólidos ou líquidos, inclusive óleos, graxas e outrassubstâncias, capazes de oferecer riscos à saúde ou tornar desagradável a recreação;6. pH menor que 5 ou maior que 8,5 ;7. presença, na água, de parasitas que afetem o homem ou a constatação da existência de seushospedeiros intermediários infectados;8. presença, nas águas doces, de moluscos transmissores potenciais de esquistossomo, caso emque os avisos de interdição ou alerta deverão mencionar especificamente esse risco sanitário;9. outros fatores que contra-indiquem, temporariamente ou permanentemente, o exercício darecreação de contato primário.Art. 27 - No acompanhamento da condição das praias ou balneários as categorias EXCELENTE,MUITO BOA e SATISFATÓRIA poderão ser reunidas numa única categoria denominadaPRÓPRIA.Art. 28 - Se a deterioração da qualidade das praias ou balneários ficar caracterizada comodecorrência da lavagem de vias públicas pelas águas da chuva, ou como conseqüência de outra

156causa qualquer, essa circunstância deverá ser mencionada no Boletim de condição das praias ebalneários.Art. 29 - A coleta de amostras será feita, preferencialmente, nos dias de maior afluência do públicoàs praias ou balneários.Art. 30 - Os resultados dos exames poderão, também, se referir a períodos menores que 5semanas, desde que cada um desses períodos seja especificado e tenham sido colhidas eexaminadas, pelo menos, 5 amostras durante o tempo mencionado.Art. 31 - Os exames de colimetria, previstos nesta Resolução, sempre que possível, serão feitospara a identificação e contagem de coliformes fecais, sendo permitida a utilização de índicesexpressos em coliformes totais, se a identificação e contagem forem difíceis ou impossíveis.Art. 32 - À beira mar, a coleta de amostra para a determinação do número de coliformes fecais outotais deve ser, de preferência, realizada nas condições de maré que apresentem,costumeiramente, no local, contagens bacteriológicas mais elevadas.Art. 33 - As praias e outros balneários deverão ser interditados se o órgão de controle ambiental,em qualquer dos seus níveis (Municipal, Estadual ou Federal), constatar que a má qualidade daságuas de recreação primária justifica a medida.Art. 34 - Sem prejuízo do disposto no artigo anterior, sempre que houver uma afluência ouextravasamento de esgotos capaz de oferecer sério perigo em praias ou outros balneários, otrecho afetado deverá ser sinalizado, pela entidade responsável, com bandeiras vermelhasconstando a palavra POLUÍDA em cor negra.DISPOSIÇÕES GERAISArt. 35 - Aos órgãos de controle ambiental compete a aplicação desta Resolução, cabendo-lhes afiscalização para o cumprimento da legislação, bem como a aplicação das penalidades previstas,inclusive a interdição de atividades industriais poluidoras.Art. 36 - Na inexistência de entidade estadual encarregada do controle ambiental ou se, existindo,apresentar falhas, omissões ou prejuízo sensíveis aos usos estabelecidos para as águas, aSecretaria Especial do Meio Ambiente poderá agir diretamente, em caráter supletivo.Art. 37 - Os estaduais de controle ambiental manterão a Secretaria Especial do Meio Ambienteinformada sobre os enquadramentos dos corpos de água que efetuarem, bem como das normas epadrões complementares que estabelecerem.Art. 38 - Os estabelecimentos industriais, que causam ou possam causar poluição das águas,devem informar ao órgão de controle ambiental, o volume e o tipo de seus efluentes, osequipamentos e dispositivos antipoluidores existentes, bem como seus planos de ação deemergência, sob pena das sanções cabíveis, ficando o referido órgão obrigado a enviar cópiadessas informações ao IBAMA, à STI (MIC), ao IBGE (SEPLAN) e ao DNAEE (MME).Art. 39 - Os Estados, Territórios e o Distrito Federal, através dos respectivos órgãos de controleambiental, deverão exercer sua atividade orientadora, fiscalizadora e punitiva das atividadespotencialmente poluidoras instaladas em seu território, ainda que os corpos de água prejudicadosnão sejam de seu domínio ou jurisdição.Art. 40 - O não cumprimento ao disposto nesta Resolução acarretará aos infratores as sançõesprevistas na Lei nº 6.938, de 31 de agosto de 1981, e sua regulamentação pelo Decreto nº 88.351,de 01 de junho de 1983.Art. 41 - Esta Resolução entrará em vigor na data de sua publicação, revogadas as disposiçõesem contrário.Deni Lineu SchwartzPresidente

Anexo B - Diagramas típicos de tratamentos biológicos de efluentes:157

158Anexo C - Diagramas dos processos usuais de Lodos Ativados.Diagramas dos processos de lodos ativados nas variantes mais usuais paradepuração de efluentes urbanos e industriais.Afluente Reator aeróbio Decantador EfluenteRetorno de lodoa) Fluxo de pistãob) Mistura completaSeletorc) Lodo ativado com seletorFonte: Material apresentado em sala de aula: Monteggia, 2002

159Anexo D – Arranjos típicos de estágios para instalações CBR.Anexo B - Diagramas típicos de tratamentos biológicos de efluentes

160Anexo E - Exemplo de dimensionamento preliminar de um CBR emplanilha Excell

161

162Anexo F - Vertedouro triangular para medição da vazãoVERTEDOUROTRIANGULARq = k x H 5/2 ( m 3 /h )θ k = 0,793 k = 1,376h θ = 60º θ = 90ºH (cm) q (m 3 /h) q (m 3 /h)1,00 0,029 0,0501,50 0,079 0,1372,00 0,161 0,2802,50 0,282 0,4903,00 0,445 0,7723,50 0,654 1,1354,00 0,914 1,5854,50 1,226 2,1285,00 1,596 2,7695,50 2,025 3,5146,00 2,517 4,3686,50 3,075 5,3367,00 3,701 6,4227,50 4,398 7,6318,00 5,168 8,9678,50 6,013 10,4349,00 6,937 12,0379,50 7,941 13,77910,00 9,028 15,665

Anexo G – Fluxo de Caixa Incremental163

164

UFBAUNIVERSIDADE FEDERAL DA BAHIAESCOLA POLITÉCNICADEPTº DE ENGENHARIA AMBIENTAL - DEAMESTRADO PROFISSIONAL EM GERENCIAMENTO E TECNOLOGIASAMBIENTAIS NO PROCESSO PRODUTIVORua Aristides Novis, 02, 4º andar, Federação, Salvador BACEP: 40.210-630Tels: (71) 235-4436 / 203-9798Fax: (71) 203-9892E-mail: cteclim@ufba.brHome page: http://www.teclim.ufba.br