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CENTRO UNIVERSITÁRIO UNIVATES
CURSO DE ENGENHARIA AMBIENTAL
CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGICAS
AVALIAÇÃO DOS TEORES DE FÓSFORO E NITROGÊNIO EM UM
EFLUENTE LÍQUIDO DOMÉSTICO PRÉ-TRATADO NA IRRIGAÇÃO
DE AXONOPUS COMPRESSUS
Tatiana da Costa
Lajeado, dezembro de 2013
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Tatiana da Costa
AVALIAÇÃO DOS TEORES DE FÓSFORO E NITROGÊNIO EM UM
EFLUENTE LÍQUIDO DOMÉSTICO PRÉ-TRATADO NA IRRIGAÇÃO
DE AXONOPUS COMPRESSUS
Monografia apresentada na disciplina de
Trabalho de Conclusão II, do Centro
Universitário UNIVATES, como parte da
exigência para a obtenção do título de
Bacharel em Engenharia Ambiental.
Orientador: Dr. Odorico Konrad
Lajeado, dezembro de 2013
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Tatiana da Costa
AVALIAÇÃO DOS TEORES DE FÓSFORO E NITROGÊNIO EM UM
EFLUENTE LÍQUIDO DOMÉSTICO PRÉ-TRATADO NA IRRIGAÇÃO
DE AXONOPUS COMPRESSUS
A Banca examinadora abaixo aprova a Monografia apresentada na disciplina de
Trabalho de Conclusão de Curso II, do Centro Universitário UNIVATES, como parte
da exigência para a obtenção do grau de Bacharel em Engenharia Ambiental.
Prof.Dr. Odorico Konrad - Orientador
Centro Universitário UNIVATES
Prof.ª Ma. Cátia Viviane Gonçalves
Centro Universitário UNIVATES
Prof.ª Ma. Daniela Mazzarino Jachetti
Química e Engenheira Ambiental
Lajeado, dezembro de 2013.
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AGRADECIMENTOS
Em primeiro momento, agradeço a Deus pela vida e pela oportunidade de ser
mais um ser humano neste grande Universo, que está lutando e contribuindo
constantemente com o planeta, o meio que nos rodeia com vida, pois esta deve ser
perpetuada a cada dia.
Agradeço primeiramente ao meu pai Auri Saldanha da Costa, por ter sido um
pai paciente, humilde, amigo, apoiador, motivador, assim como, a minha “mãezona”
Melani da Costa, por ter sido tão amorosa, dedicada, guerreira e apoiadora. Aos
meus pais ainda, pela ajuda em algumas questões práticas ligadas a este trabalho,
por nunca terem desistido de mim, por terem me dado todo o suporte familiar
sentimental e material de que necessitei durante toda a minha vida, inclusive, na
acadêmica, e finalmente, por terem tido fé, confiança e por acreditarem na carreira
que escolhi seguir.
Ao meu irmão Vianei pela força, amizade e apoio durante todos os momentos,
bem como, pela convivência, mesmo que esta tenha sido tumultuada em alguns
momentos. Não posso deixar de agradecer ainda, à minha irmã gêmea Viviana, por
ter sido minha grande inspiração, um exemplo de pessoa e acadêmica. Em me fazer
entender que querer ser melhor a cada dia não é ser perfeccionista, mas sim uma
profissional com qualidade e ética. Enfim, a ela meus agradecimentos são infindos,
obrigada pela paciência, cumplicidade, amor fraternal, amizade e incansáveis
conversas e troca de experiências, fundamentalmente pelo carinho ofertado,
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compreensão e por ter me ajudado a trilhar esse caminho e a realizar um dos
maiores sonhos da minha vida.
Ao meu namorado Heider Scherer, pelo amor, carinho, cumplicidade,
confiança, tolerância, e paciência que sempre demonstrou, principalmente pela
expectativa que em mim depositou e por me fazer acreditar que sou capaz de ser
uma profissional destacada e diferenciada neste ramo de atividade.
À CERTEL e à CERTEL ENERGIA, por me cederem material e por me
proporcionarem a oportunidade de realizar o estágio e o trabalho de conclusão de
curso dentro da cooperativa, e por terem me demonstrado a verdadeira essência do
cooperativismo, do trabalho em conjunto em prol da comunidade, dos associados
que dela dependem e principalmente por fazer parte de um seleto grupo de
colaboradores que trabalham visando à melhoria da qualidade de vida da sociedade.
Finalmente pela oportunidade de aprender mais a cada dia, pelo respeito e por
terem me proporcionado a verdadeira filosofia de como é trabalhar em conjunto.
Ao Gerente de Meio Ambiente e Engenheiro Agrônomo da CERTEL, Sr.
Ricardo Jasper pela disponibilidade de tempo e pela ajuda na elaboração deste
trabalho de conclusão de curso, pelas dicas e sugestões fornecidas.
Aos colegas do setor de Meio Ambiente da CERTEL, em especial, os colegas
do Viveiro de Essências Florestais, que forneceram um suporte técnico e prático
para o andamento dos experimentos.
Ao Engenheiro Agrônomo Volnei de Moura Fão, encarregado administrativo
do Laboratório de Solos da Faculdade de Agronomia e Medicina Veterinária da
Universidade de Passo Fundo (UPF), por ter fornecido diversos materiais para
melhor estruturação da parte metodológica deste trabalho, assim como, pela
paciência em seu atendimento.
Ao professor coordenador de curso da Engenharia Ambiental, Sr. Me. Rafael
Rodrigo Eckardt, por proporcionar conhecimentos teóricos e práticos nas diferentes
disciplinas ministradas no curso de Engenharia Ambiental, pelas informações
fornecidas, pelo apoio e pelo constante suporte para a elaboração do presente
trabalho.
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Um agradecimento especial, à professora orientadora do TCC I, Ma. Daniela
Mazzarino Jachetti, por me fazer acreditar em meu trabalho, pelos sábios conselhos ,
por me fazer entender que quando realizamos um trabalho com amor e carinho, é
uma semente germinada que renderá bons frutos, trazendo bons resultados. Sou
muito agradecida também pela grande amizade, confiança e incansável orientação
neste trabalho, principalmente pela paciência durante todos os dias. Por me fornecer
os subsídios de que necessitei para elaborar as questões mais técnicas, me
atendendo noites e dias, independentemente do horário e das circunstâncias.
Agradeço humildemente ao professor Dr. Odorico Konrad, por ter aceitado o
desafio de orientar-me no TCC II, principalmente por ter contribuído
imprescindivelmente com conhecimentos, informações, dicas relevantes, entre
tantos outros aspectos. Obrigada de coração por ter me acolhido no momento em
que mais precisei!
Aos demais professores do curso e banca examinadora, o meu muito
obrigado pelos ensinamentos nos mais diferentes campos.
Aos meus amigos que me apoiaram e estiveram ao meu lado nos bons e
maus momentos, que entenderam as ausências em festas, jantas e encontros,
sendo aqueles amigos com quem sempre pude contar, aqueles que com um olhar
entendem o que sinto. Obrigada a cada momento partilhado, pela compreensão e
amizade.
Agradeço também aos colegas de trabalho que contribuíram com informações
e no desempenho das diferentes atividades que envolveram a elaboração deste
estudo.
Meu agradecimento especial a todos que de certa forma contribuíram para
que esse trabalho hoje se tornasse realidade!
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“No mundo de hoje, e entre nós mais do que em outros lugares,
predomina a incapacidade de ver, de sentir o mundo natural. Somos incapazes
de sentir a Natureza em sua plenitude, de perceber suas harmonias, de
deleitar-nos esteticamente diante de suas belezas. Não praticamos, por isso, a
arte de observá-la. Assim, escapam-nos muitas de suas maravilhas que, ao
invés de fascinar-nos, passamos a destruir cegamente.”
José Lutzenberger (1926-2002)
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RESUMO
Este trabalho teve como princípio, a avaliação dos teores de fósforo total (P) e nitrogênio total (N) presentes no efluente final, lixiviado pelo sistema solo-planta.
Portanto, foram desenvolvidos nove protótipos de bancada (PBS) em escala laboratorial, sendo dois tratamentos em triplicata e três testemunhos. Os testemunhos foram irrigados com água da chuva, os três tratamentos (T1A, T1B e
T1C) foram irrigados integralmente com efluente líquido doméstico pré-tratado, enquanto que os três tratamentos restantes (T2A, T2B e T2C) foram irrigados com 50% de água da chuva mais 50% de efluente líquido doméstico pré-tratado. Da 32º à
36º semana ocorreu a irrigação normal dos PBS, sendo que após a irrigação, foram coletadas três amostras compostas de saída do efluente, uma amostra composta referente aos três testemunhos, uma amostra composta dos tratamentos T1 e outra
amostra composta dos tratamentos T2. Ao final dos cinco dias de irrigação e coleta, foram geradas trinta amostras de efluente a serem analisadas. A irrigação continuou normalmente até o 45º dia, e no 46º, foram realizadas as amostragens de tecido
vegetal, sendo nove amostras de tecido vegetal, portanto uma de cada PB. A gramínea da espécie Axonopus compressus absorveu em diferentes quantidades, o
fósforo e o nitrogênio presentes no efluente líquido doméstico pré-tratado, sendo que
o parâmetro N foi mais absorvido que o P. O sistema solo-planta contribuiu para o “polimento” do efluente final de todos os tratamentos. de maneira que os teores dessas substâncias foram encontrados em menores concentrações no efluente final
de todos os tratamentos. A maior eficiência de remoção de P ficou em 59,73% para os tratamentos T1, e 75,06% para o N nos tratamentos T1. A maioria dos tratamentos T2 (T2A, T2B e T2C) atenderam os limites de emissão para P e N
estabelecidos pela Resolução Nº 128/2006, do Conselho Estadual de Meio Ambiente (CONSEMA).
Palavras-chave: Efluente líquido doméstico. Fósforo. Nitrogênio. Tratamento de
esgoto.
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ABSTRACT
This work had as principle, the evaluation the levels of total phosphorus and total
nitrogen presents in the final wastewater, leached by soil-plant system. Therefore, were developed nine bench prototypes in the laboratorial scale, being that two treatments in triplicate and three testimonies. The testimonies were irrigated with
rainfall water, the three treatments (T1A, T1B e T1C) were irrigated just with effluent of domestic wastewater pre-treated, while that the three remaining treatments (T2A, T2B e T2C) were irrigated with 50% rainfall water more 50% effluent of domestic
wastewater pre-treated. Of the 32º at 36º week occurred the normal irrigation of the PBs, being that after the irrigation, were collected the three output composite samples of the effluents, a composite sample relative to the three testemonies, a
composite sample of the T1 treatments and other composite sample of the T2 treatments. In the end of the five days of irrigation and collect, were generated thirty effluent samples to be analyzed. The irrigation continued until 45º day, in the 46º day,
was realized sampling of plant tissue, being nine samples of plant tissue, therefore one of each PB. The gramineae of the Axonopus compressus specie absorbed in
different amounts, phosphorus and nitrogen present in the pre-treated effluent, being
that the N parameter was more absorbed than P. The soil-plant system contributed to the “polishing” of the final effluent of all treatments. The highest removal efficiency of P was of the 59.73% for treatments T1 and 75.06% for the N in the treatments T1.
The most of T2 treatments (T2A, T2B e T2C) attended the emission limits of phosphorus and nitrogen parameters established in Resolution Nº 128/2006, of Conselho Estadual do Meio Ambiente (CONSEMA), however, these treatments
obtained the lower removal efficiencies for the P and N.
Keywords: Effluent of domestic wastewater. Phosphorus. Nitrogen. Wastewater treatment.
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LISTA DE FIGURAS
Figura 1 - Desenho esquemático de funcionamento do reator tipo UASB .................36
Figura 2 - Diagrama de blocos contemplando os locais de geração de efluente e os
processos de tratamento...............................................................................................53
Figura 3 - Reator anaeróbio com manta de lodo .........................................................54
Figura 4 - Filtro anaeróbio de fluxo ascendente...........................................................56
Figura 5 - Estufa agrícola que abrigou os PBS no período experimental ....................59
Figura 6 - Estrutura montada no interior da estufa para acondicionamento dos PBS durante a fase experimental .........................................................................................60
Figura 7 - Recipiente de polietileno utilizado para base da estrutura do PB teste .....61
Figura 8 - Objeto para acondicionamento da leiva no PB teste ..................................62
Figura 9 - Objeto no interior da estrutura de base do PB teste ...................................63
Figura 10 - PB teste ......................................................................................................63
Figura 11 - Teores de fósforo no efluente de entrada e saída dos PBS testemunhos, T1 e T2...........................................................................................................................76
Figura 12 - Eficiência de remoção de fósforo dos PBS testemunhos, T1 e T2 ...........76
Figura 13 - Teores de nitrogênio no efluente de entrada e saída dos PBS
testemunhos, T1 e T2 ...................................................................................................78
Figura 14 - Eficiência de remoção de nitrogênio dos PBS testemunhos, T1 e T2 ......78
Figura 15 - Crescimento das leivas dos PBS testemunhos, tratamentos T1 e tratamentos T2 no 15o dia de irrigação ........................................................................86
Figura 16 - Crescimento das leivas no 15º dia ............................................................87
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Figura 17 - Crescimento das leivas dos PBS testemunhos, tratamentos T1 e
tratamentos T2 no 30o dia de irrigação ........................................................................88
Figura 18 - Crescimento das leivas no 30º dia ............................................................89
Figura 19 - Diferença de crescimento vegetativo entre os tratamentos T1A, T2A e o Testemunho 1 ................................................................................................................90
Figura 20 - Aspectos das folhas das gramíneas do tratamento T1A no 30o dia de irrigação .........................................................................................................................91
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LISTA DE QUADROS
Quadro 1 - Formas de reúso e suas características ....................................................28
Quadro 2 - Exemplos da utilização de esgotos sanitários nos EUA ...........................38
Quadro 3 - Exemplos da utilização de esgotos sanitários no mundo .........................39
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LISTA DE TABELAS
Tabela 1: Precipitação pluviométrica média mensal do Vale do Taquari de 2003 a 2012 ...............................................................................................................................57
Tabela 2 - Diluições para irrigação nas fases de adaptação dos PBS ........................65
Tabela 3 - Teores de fósforo no efluente de entrada e saída dos PBS testemunhos,
T1 e T2...........................................................................................................................75
Tabela 4 - Teores de nitrogênio no efluente de entrada e saída dos PBS
testemunhos, T1 e T2 ...................................................................................................77
Tabela 5 - Percentuais de absorção de fósforo (P) e nitrogênio (N) encontrados nas
gramíneas dos diferentes PBS ......................................................................................83
Tabela 6 - Análise de variância da absorção de P obtido pelas gramíneas através do
teste Scott-Knott a 5% de probabilidade ......................................................................83
Tabela 7 - Análise de variância da absorção de N obtido pelas gramíneas através do
teste Scott-Knott a 5% de probabilidade ......................................................................84
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LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS
ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas
APA – Área de Preservação Ambiental
APHA – American Public Health Association – Associação Americana de Saúde
Pública
APM – Área de Proteção de Mananciais
APP - Área de Preservação Permanente
Cfa – Clima temperado úmido com verão quente
CIH - Centro de Informações Hidrometeorológicas
CERTEL – Cooperativa Regional de Desenvolvimento Teutônia
CERTEL ENERGIA – Cooperativa de Distribuição de Energia Teutônia
CNRH - Conselho Nacional de Recursos Hídricos
CONAMA - Conselho Nacional de Meio Ambiente
CONSEMA – Conselho Estadual de Meio Ambiente
DBO – Demanda Bioquímica de Oxigênio
DQO – Demanda Química de Oxigênio
DEZ - Dezembro
ETE - Estação de tratamento de esgoto
Et0 – Evapotranspiração de referência
Etm – Evapotranspiração real
EUA – Estados Unidos da América
FAN - Filtro anaeróbio
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FUNASA - Fundação Nacional da Saúde
FAO – Food and Agriculture Organization of the United Nations – Organização das
Nações Unidas para Alimentação e Agricultura
H2O – Água
H2O2 – Peróxido de Hidrogênio
H2SO4 – Ácido Sulfúrico
IBGE – Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística
JUN - Junho
Kc – Coeficiente da cultura
LTDA - Limitada
MS – Ministério da Saúde
N – Nitrogênio
Nº – Número
N2 - Nitrogênio
NBR – Norma Brasileia
NH3 – Amônia
OD – Oxigênio Dissolvido
OMS - Organização Mundial da Saúde
P – Fósforo
PB – Protótipo de bancada
PBs – Protótipos de bancada
PNSB – Política Nacional de Saneamento Básico
PROSAB – Programa de Pesquisas em Saneamento Básico
PVC – Policloreto de Vinila
RAFA – Reator Anaeróbio de Fluxo Ascendente com Manta de Lodo
RS – Rio Grande do Sul
S – South – Sul
TCC – Trabalho de conclusão de curso
TIL - Tubo de inspeção e limpeza
T1 – Tratamentos 1
T2 – Tratamentos 2
T1A – Tratamento 1A
T1B - Tratamento 1B
T1C - Tratamento 1C
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T2A - Tratamento 2A
T2B - Tratamento 2B
T2C - Tratamento 2C
UASB – Upflow Anaerobic Sludge Blanket – Reator anaeróbio de manta de lodo
UPF – Universidade de Passo Fundo
VPs – Valores de Prevenção
W – West – Oeste
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LISTA DE MEDIDAS E UNIDADES
cm – centímetro
cm2 – centímetro quadrado
ºC – graus Celsius
g – grama
ha - hectare
L – litro
L/dia – litro por dia
L/m2 – litro por metro quadrado
kg – quilograma
km – quilômetro
m – metro
mg/L – miligrama por litro
mL – mililitro
m2 – metro quadrado
mm – milímetro
m3/s – metro cúbico por segundo
% - percentual
t/ha – tonelada por hectare
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SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO ...........................................................................................................19
1.1 Objetivos ................................................................................................................22
1.2 Objetivo geral ........................................................................................................22
1.3 Objetivos específicos ...........................................................................................22
2 REFERENCIAL TEÓRICO ........................................................................................24
2.1 Água no mundo .....................................................................................................24
2.1.1 Disponibilidade de água ...................................................................................25
2.1.2 Qualidade da água .............................................................................................26
2.1.3 Reúso da água ....................................................................................................27
2.2 Efluentes líquidos domésticos ............................................................................28
2.3 Sistemas para tratamento de esgotos ...............................................................30
2.3.1 Lagoas de estabilização e suas variantes ......................................................30
2.3.2 Processos de disposição sobre o solo e ou polimento ...............................32
2.3.3 Lodos Ativados ..................................................................................................32
2.3.4 Reatores aeróbios com biofilmes e suas variantes ......................................34
2.3.5 Reator UASB .......................................................................................................34
2.3.6 Filtro anaeróbio ..................................................................................................36
2.4 Efluentes líquidos domésticos na irrigação ......................................................37
2.4.1 Fósforo e nitrogênio ..........................................................................................43
2.4.2 Remoção de fósforo e nitrogênio por wetlands construídos ......................45
2.5 Legislações ............................................................................................................46
2.5.1 A legislação ambiental ......................................................................................47
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3 METODOLOGIA ........................................................................................................51
3.1 Empresa objeto do estudo ...................................................................................51
3.1.1 Sistema de tratamento de efluentes líquidos domésticos adotado ...........52
3.1.2 Características locais ........................................................................................56
3.2 Elaboração e montagem dos protótipos de bancada (PBS) ............................58
3.2.1 Coleta das leivas para montagem dos protótipos de bancada (PBS) .........64
3.2.2 Fase de adaptação das leivas para recebimento do efluente pré-tratado .65
3.3 Manejo e sistema de irrigação ............................................................................65
3.4 Análises de absorção de fósforo e nitrogênio em Axonopus compressus .70
3.4.1 Coleta e pré-preparo das amostras de grama ...............................................71
3.4.2 Procedimentos experimentais .........................................................................72
3.5 Análise e caracterização do efluente final (lixiviado) ......................................73
4 RESULTADOS E DISCUSSÕES ..............................................................................74
4.1 Teores de fósforo e nitrogênio no efluente final ..............................................74
4.2 Teores de fósforo e nitrogênio absorvidos pelas gramíneas .........................82
5 CONCLUSÕES ..........................................................................................................93
6 SUGESTÕES PARA TRABALHOS FUTUROS ......................................................95
REFERÊNCIAS .............................................................................................................96
ANEXOS ..................................................................................................................... 103
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1 INTRODUÇÃO
A inexistência de serviços de esgotamento sanitário ainda é um problema
bastante presente na realidade de muitos municípios brasileiros. De acordo com a
Pesquisa Nacional de Saneamento Básico (PNSB) de 2008, pouco mais de 55% dos
municípios brasileiros possuem acesso ao serviço por sistema apropriado1, ou seja,
através de rede coletora. Se este percentual for comparado com a pesquisa
desenvolvida pelo Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE) no ano de
2000, perceber-se-á que a marca atual é pouco superior à observada em 2000, que
era de aproximadamente 52% (IBGE, 2010). Mesmo que estes sejam os dados
relatados pelo IBGE, acredita-se que na realidade este percentual provavelmente
seja ainda menor, o que pode ser observado claramente na região do Vale do
Taquari, como na cidade de Lajeado/RS, por exemplo, que provavelmente poderiam
ser comprovados com uma pesquisa mais aprofundada na área.
Percebe-se que os avanços no âmbito do tratamento de esgotos são bastante
lentos e que inúmeras residências brasileiras ainda carecem deste serviço, o qual
está diretamente associado à saúde pública. Os problemas relacionados à falta de
saneamento básico são os mais abrangentes possíveis, sendo que sabe-se que são
inúmeras as doenças veiculadas à sua ausência, e locais desprovidos de tratamento
de esgoto e defasagem no abastecimento de água tratada, podem formar ambientes
1A rede coletora é considerada um sistema apropriado em função de que as fossas sépticas podem
ser somente uma alternativa aceitável para o esgotamento sanitário. Mesmo que na PNSB não aborde maiores detalhes com relação aos tipos de fossas sépticas utilizadas, essa informação está atrelada ao uso de sumidouros. Dentro dessa perspectiva, a opção fossa séptica/sumidouro não seria uma alternativa tecnicamente adequada considerando o ponto de vista sanitário (IBGE, 2010).
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propícios e capazes de disseminar novamente doenças já erradicadas. Desde que
as cidades começaram a sofrer intervenções na área de saneamento, houve
redução expressiva em indicadores como a mortalidade infantil e a ocorrência de
epidemias (ANDREAZZI; BARCELLOS; HACON, 2007).
Ainda que muitas cidades não usufruam de sistemas ou estações para
tratamento de esgoto doméstico (ETE), a inclusão gradativa destes serviços está
fazendo com que eles se tornem parte da realidade das comunidades brasileiras,
principalmente em função da necessidade de adequação legal. A tendência é de que
aos poucos os municípios implantem estações para tratamento de esgotos sanitários
que atendam integralmente as áreas urbanas (SANTOS; BASTOS; AISSE, 2006).
Com o sancionamento da Lei n° 11.445 de 2007, que estabelece diretrizes
nacionais para o saneamento básico, foram estabelecidos prazos para os municípios
elaborarem seus respectivos Planos Municipais de Saneamento Básico. O conteúdo
destes deve abranger desde a definição de metas para a universalização do
abastecimento de água, limpeza urbana, manejo de resíduos sólidos, drenagem e
manejo das águas pluviais urbanas até o acesso ao esgotamento sanitário, bem
como, projetos para cumprimento das metas e a definição das possíveis fontes de
financiamento para subsídio às implantações. A partir dessa lei, espera-se que os
índices relacionados ao saneamento básico, principalmente ao tratamento de esgoto
possam aumentar consideravelmente (BRASIL, 2007).
Dentro deste contexto, a ausência de eficazes sistemas de tratamento de
esgotos domésticos, segundo a Política Nacional de Saneamento Básico (PNSB) de
2008, podem gerar diversos passivos ambientais no meio ambiente, tanto no solo
como nos recursos hídricos subterrâneos e superficiais, consequentemente, poderão
ser comprometidos imprescindíveis recursos naturais (IBGE, 2010).
Para tratar os efluentes líquidos domésticos, existem atualmente inúmeras
tecnologias, dentre as quais a irrigação ou a disposição no solo são duas
alternativas bastante difundidas e de sucesso em países como os Estados Unidos,
Israel e Austrália (FONSECA, 2001).
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Dispor ou irrigar solos com esgoto pré-tratado são técnicas bastante utilizadas
para se obter solos mais férteis e aumentar a produção agrícola, porém, se não
controladas as taxas e vazões de irrigação juntamente com a eficiência do sistema,
esses métodos podem ocasionar acúmulo de matéria orgânica no solo, geração de
odores, entre outros problemas (SANTOS; BASTOS; AISSE, 2006).
Considerando o atual cenário de poluição dos recursos hídricos, bem como, a
escassez e o desperdício de água potável em diversas partes do mundo, se tornam
relevantes estudos que contemplem a reutilização de águas residuárias e efluentes
tratados em sistemas que não exijam alto padrão de potabilidade da água. O
efluente de esgoto tratado também pode ser submetido ao reúso, e se corretamente
feito, pode gerar até mesmo benefícios para a agricultura através do aporte de
nutrientes ao solo e plantas, mediante fertirrigação. Esta técnica é uma espécie de
“reciclagem agrícola” que além de ser uma tecnologia simples, de baixo custo e um
meio de tratamento terciário, fornece às plantas água e nutrientes necessários ao
seu desenvolvimento, portanto, é uma tendência promissora em função do viés
econômico e ambiental (FONSECA, 2001).
Mediante reaproveitamento do efluente de esgoto tratado para irrigação, o
solo e as plantas, além de absorverem os nutrientes e a matéria orgânica presentes
no efluente, podem servir como um sistema de “polimento” da água residuária,
podendo melhorar sua qualidade (SANTOS; BASTOS; AISSE, 2006).
Mesmo que o efluente de esgoto tratado possa propiciar ao solo
melhoramento de características essenciais como permeabilidade, aeração e
umidade, o seu reaproveitamento deve respeitar certas condicionantes que
explicitem critérios agronômicos, sanitários e ambientais seguros, bem como,
aspectos e definições legais, caso contrário a saúde pública poderá ser afetada,
assim como o habitat envolvido (SANTOS; BASTOS; AISSE, 2006).
Visando reduzir ao máximo a geração de novos passivos ambientais,
proporcionar a racionalização de recursos naturais e se adequar à legislação
ambiental vigente, a CERTEL, objeto deste estudo, optou pela instalação de um
sistema de tratamento de esgoto doméstico que tem como base um reator UASB
seguido de filtro anaeróbio, no entanto, os teores de fósforo total e nitrogênio total
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ainda apresentam-se acima dos níveis estabelecidos pela legislação ambiental
estadual.
Este estudo tratará da avaliação dos teores de fósforo total (P) e nitrogênio
total (N) no efluente líquido doméstico final, após ter sido utilizado para irrigação de
gramíneas e ser lixiviado através do sistema solo-planta. Além disso, o estudo
também verificará a absorção dos macronutrientes citados pelas gramíneas da
espécie Axonopus compressus, a qual será utilizada para montar todos os protótipos
de bancada deste estudo. Tendo em vista que os parâmetros anteriormente
mencionados devem possuir menores teores de P e N no efluente final para que se
consiga atender a legislação vigente, em função da escassez das águas estarem se
tornando um problema cada vez mais presente na realidade cotidiana, que os
recursos hídricos que ainda restam estão fadados à poluição e que devem ser
desenvolvidas novas tecnologias para a reutilização de águas residuárias, optou-se
pela elaboração do presente estudo.
1.1 Objetivos
1.2 Objetivo geral
Avaliação dos teores de P e N de um efluente líquido doméstico pré-tratado
em irrigação de gramíneas.
1.3 Objetivos específicos
a) Montar protótipos em escala de bancada que possibilitem simular a
utilização do efluente pré-tratado para irrigação de Axonopus compressus (grama
sempre-verde);
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b) Avaliar quantitativamente, o teor de P na espécie dos protótipos irrigados
integralmente com o efluente pré-tratado em comparação com o testemunho e com
os protótipos irrigados com efluente pré-tratado diluído em água da chuva;
c) Avaliar quantitativamente, o teor de N na espécie dos protótipos irrigados
integralmente com o efluente pré-tratado em comparação com o testemunho e com
os protótipos irrigados com efluente pré-tratado diluído em água da chuva;
d) Avaliar a qualidade do efluente final dos protótipos desenvolvidos, quanto
aos parâmetros P e N em relação à legislação estadual vigente.
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2 REFERENCIAL TEÓRICO
As abordagens apresentadas neste capítulo visam demonstrar a
fundamentação teórica contemplando as bibliografias aplicadas ao estudo.
2.1 Água no mundo
Indiscutivelmente, a água é um recurso natural imprescindível. Sem ela não é
possível a vida nas suas mais diversas formas, tão menos a manutenção do
equilíbrio ecológico dos habitats, produção de alimentos, geração de energia
elétrica, locomoção e lazer (LIMA, 2001).
Um conhecido documentário denominado “Ouro Azul – As guerras mundiais
pela água” revela o atual panorama das questões que englobam este recurso natural
ao redor do mundo. Pesquisadores no assunto afirmam que a água é um valioso
bem natural com qualidade comprometida e quantidade disponível afetada, pois em
função da ação antrópica no ambiente natural, o homem vem poluindo
indiscriminadamente os mananciais hídricos e explorando insaciavelmente a água
sem devolvê-la nas condições em que fora retirada. Este comportamento afeta de
forma drástica o ciclo hidrológico da água, pois altera regimes pluviométricos,
impossibilita parcialmente a infiltração da água no solo, que propicia o
reabastecimento dos lençóis freáticos e interfere nas características físicas de certas
áreas, causando problemas ambientais adversos no meio (ACHBAR; LITVINOFF,
2008).
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Em diferentes partes do mundo, inúmeros países já vivenciam a escassez ou
ausência de água para suprir suas necessidades básicas, e a medida com que o
tempo passa, mais perceptível ainda será sua ausência. Sabe-se que a população
mundial já ultrapassou 6 bilhões de habitantes, panorama que tende a aumentar,
afetando substancialmente as reservas hídricas mundiais em função de que haverão
mais consumidores para uma quantidade limitada e constante de recursos naturais
disponíveis a fim de atender tais demandas (LIMA, 2001).
2.1.1 Disponibilidade de água
Do total de água disponível no Planeta Terra, 97% são água do mar, 2,2%
geleiras e apenas 0,8% água doce. Dentro desde percentual de água doce
disponível, 97% são água subterrânea e apenas 3% superficial, portanto, da fração
de água doce disponível no mundo, somente uma pequena parcela de 3% é de fácil
extração pois concentra-se superficialmente nos continentes (VON SPERLING,
2005).
Rebouças (1999) salienta que o Brasil detém 12% da água doce superficial do
planeta, e essa grande quantidade de água disponível deve-se aos excedentes
hídricos. Sendo que esses se devem aos climas equatorial, tropical e subtropical,
proporcionando altos índices de pluviosidade, fazendo com que as chuvas sejam
abundantes, da ordem de 1000 a 3000 milímetros anuais.
Segundo Tucci (2007) apud Sousa (2009), o uso na agricultura, o consumo
industrial, o aumento da população e a poluição dos mananciais hídricos são
exemplos reais da escassez quantitativa, pois em paralelo ao aumento do consumo,
a população continua crescendo.
Elevadas quantidades de água se perdem globalmente, principalmente a nível
industrial, pois altas taxas de consumo estão relacionadas a fabricação de produtos
(ACHBAR; LITVINOFF, 2008). O consumo excessivo deste bem natural pode fazer
com que as reservas hídricas subterrâneas diminuam, ou até mesmo acabem,
consequentemente a população será atingida, pois depende do abastecimento para
suas necessidades básicas. Salienta-se que aproximadamente 50% dos municípios
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brasileiros são abastecidos por água oriunda de poços, sejam eles profundos ou
rasos (GOELLNER, 2007 apud SOUSA, 2009).
Rebouças (2003) ressalta que 90% do território brasileiro possui uma densa
rede de drenagem que nunca seca, informação que transmite ideia de abundância
de água doce disponível no país. Mesmo que esta informação esteja correta, não se
pode esquecer que os dados do IBGE de 2000 revelaram que variam de 40 a 60%
os índices de perda totais de água tratada e injetada em redes de distribuição.
Estes paralelos mostram que em um país onde a quantidade de água
disponível é absurdamente elevada, os desperdícios também são infindos, não
somente no quesito saneamento básico, mas também em outras instâncias como na
tecnologia envolvida nos processos, agricultura e indústria. Tais informações
revelam a importância da preservação dos recursos hídricos na Terra e levam a crer
que novos posicionamentos e medidas acerca de sua preservação devem ser
adotados urgentemente. Mesmo que o panorama atual em relação aos recursos
hídricos apresente situações alarmantes, felizmente, no mundo inteiro cresce a
consciência relativa ao uso racional, da necessidade de controlar perdas e possíveis
desperdícios e a reutilização das águas (SANTOS; BASTOS; AISSE, 2006).
2.1.2 Qualidade da água
O conceito para qualidade da água é muito mais vasto do que se imagina e
vai além da caracterização da molécula H2O, não somente porque a água apresenta
diferentes propriedades, mas também pela capacidade em transportar e incorporar
consigo inúmeras partículas que definirão sua qualidade (VON SPERLING, 2005).
Existem vários fatores que afetam a qualidade da água no ciclo hidrológico,
dentre os quais salientam-se o escoamento superficial e a infiltração da água pluvial
devido às características de uso e ocupação do solo. Além destes, a poluição dos
recursos hídricos é outro fator que também vem interferindo no meio, seja através da
poluição dispersa (de origem agrícola) ou da concentrada (através de efluentes
domésticos) (GOELLNER, 2007 apud SOUSA, 2009).
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Von Sperling (2005) afirma que as condições naturais e de uso e ocupação do
solo de uma bacia influenciarão em sua qualidade. De acordo com o referido autor,
mesmo em uma bacia hidrográfica preservada, as condicionantes ambientais como
o escoamento superficial e a infiltração da água no solo influenciarão para a
incorporação de impurezas, sólidos suspensos e dissolvidos à água, o que poderá
alterar suas qualidades. As interferências antrópicas através da geração e
destinação de efluentes líquidos e até mesmo a aplicação de defensivos agrícolas,
também podem afetar ou comprometer a qualidade da água.
2.1.3 Reúso da água
O reúso da água nada mais é do que aproveitar, uma ou mais vezes águas já
utilizadas em algum processo ou atividade humana, com finalidade de suprir
necessidades básicas ou usos benéficos, sendo que esse reúso pode ser
classificado como planejado ou não planejado (PHILIPPI Jr., 2005). Para Philippi Jr.
(2005), dependendo da situação em que a água foi empregada ou do destino que se
queira dar à ela, uma nova tecnologia pode ser desenvolvida para viabilizar o reúso.
De acordo com Metcalf; Eddy (2003), com a utilização das águas residuárias
para fins mais restritos, existem condicionantes que devem ser observadas
justamente em função de que a saúde pública deve ser assegurada, portanto, a
reutilização das águas residuárias deve ser realizada de forma rigorosa, segura e
adequada.
Para Sousa (2009), o Brasil necessita institucionalizar, regulamentar e
promover o reúso de modo que sua prática seja desenvolvida técnica, econômica,
social e ambientalmente dentro de princípios adequados. No Quadro 1 são listadas
maneiras de reuso com suas respectivas características.
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Quadro 1 - Formas de reúso e suas características
Formas de reúso Características
Direto Uso planejado de esgotos tratados para certa finalidade como uso industrial, irrigação e água potável.
Indireto Quando a água, já utilizada, uma ou mais vezes para o uso doméstico ou industrial, é descartada nas águas superficiais ou subterrâneas e utilizada novamente, mas de forma diluída.
Planejado Quando este é resultado de uma ação planejada e consciente, adiante do ponto de descarga do efluente a ser usado.
Não planejado Caracterizado pela maneira não intencional e não controlada de sua utilização.
Potável Com a finalidade de abastecimento da população.
Não potável Objetiva atender a demanda que tolera águas de qualidade inferior (fins industriais, recreacionais, irrigação, descarga em vasos sanitários, entre outros).
Potável direto O esgoto é recuperado através de tratamento avançado e é injetado diretamente no sistema de água potável.
Potável indireto O esgoto depois de tratado é lançado nas águas superficiais ou subterrâneas para diluição e purificação natural, objetivando uma posterior captação e tratamento.
Fonte: Mancuso; Santos (2003) apud Giacchini (2010).
A reciclagem de nutrientes com economia de insumos, recuperação de áreas
antes improdutivas e degradadas, redução do lançamento de esgotos em corpos
hídricos com diminuição de impactos ambientais são apenas alguns dos exemplos
de benefícios que a reutilização das águas residuárias pode propiciar em um
ecossistema (SANTOS; BASTOS; AISSE, 2006).
2.2 Efluentes líquidos domésticos
Segundo a Resolução do Conselho Estadual do Meio Ambiente (CONSEMA),
Nº 128 de 2006, os efluentes líquidos domésticos são considerados despejos
líquidos, gerados mediante uso da água para higiene e necessidades básicas do ser
humano (BRASIL, 2006).
A Norma Brasileira (NBR) 9800/1987 da Associação Brasileira de Normas
Técnicas (ABNT), descreve que são os despejos líquidos oriundos da utilização da
água para hábitos de higiene e atividades fisiológicas, denominando-os como esgoto
doméstico.
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Von Sperling (2005) caracteriza os esgotos domésticos como efluentes
líquidos compostos por 99,9% de água e 0,1% de sólidos suspensos, dissolvidos,
orgânicos, inorgânicos e por microrganismos diversos, que variam de acordo com o
clima, situação social, econômica e dos hábitos da população.
A Fundação Nacional de Saúde (FUNASA) afirma que o manejo, tratamento e
destinação final adequada de efluentes líquidos domésticos fazem com que a
qualidade do meio ambiente (solo, ar e água) seja mantida, o que pode evitar e
controlar a poluição e contaminação ambiental (FUNASA, 2009).
Diante disso, considera-se que a saúde e o saneamento básico estão
diretamente associados, pois em locais onde há precariedade ou não existam ações
voltadas ao saneamento, são diagnosticados muitos casos de patologias. Doenças e
epidemias estão diretamente associadas à serviços de saneamento precários,
consequentemente os índices relacionados à mortalidade por doenças parasitárias e
infectocontagiosas aumentam (FUNASA, 2009).
Conforme Philippi Jr. (2005), vários estudos conseguiram mostrar que as
mudanças significativas no meio ambiente, provocadas pelo homem, alteraram tanto
os ecossistemas e habitats através da poluição e extração de recursos naturais, a
ponto de aumentarem o risco à exposição de doenças, afetando de forma negativa a
qualidade de vida das pessoas.
Tendo em vista que a poluição dos recursos hídricos é um problema
alarmante e que a qualidade do efluente tratado é imprescindível para resguardar a
biota, a política brasileira voltada aos recursos hídricos aprovou leis para o seu
gerenciamento, trazendo inúmeras exigências para utilização e manejo da água a
ponto de terem sido desenvolvidos diferentes sistemas para tratamento de efluentes
(PIEDADE, 2004).
O tratamento de efluentes líquidos domésticos é relevante, pois conforme
Piedade (2004), o esgoto pode fazer com que se criem ambientes propícios à
proliferação de vetores como os caramujos, mosquitos e vermes, os quais são
capazes de transmitir ou disseminar doenças diversas como a cólera,
esquistossomose, entre outras.
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2.3 Sistemas para tratamento de esgotos
Segundo Von Sperling (2005), para residências ou pequenas populações,
usualmente os tanques sépticos são a forma de tratamento adotado. Salienta-se que
esse sistema funciona basicamente como um decantador, ou seja, os sólidos
sedimentáveis tendem a alcançar o fundo do tanque séptico, permanecendo neste
local até a estabilização da matéria orgânica, que acontece em condições
anaeróbias. Os tanques sépticos também apresentam variações, uma vez que
podem vir acompanhados de filtros anaeróbios ou sumidouros.
Os principais sistemas para tratamento de efluentes líquidos domésticos
utilizados por empresas são os reatores anaeróbios seguidos de filtros anaeróbios,
lagoas de estabilização e suas variantes, os processos de disposição sobre o solo,
os lodos ativados e os reatores aeróbios com biofilmes ou suas variantes (VON
SPERLING, 2005).
A seguir seguem breves descrições dos sistemas citados, assim como do
filtro anaeróbio (FAN) e do reator UASB, sendo este último, considerado um novo
conceito de tratamento que vem sendo bastante difundido no Brasil
(CHERNICHARO, 2007).
2.3.1 Lagoas de estabilização e suas variantes
De acordo com Von Sperling (2002a), o tratamento de esgotos através das
lagoas de estabilização compõem técnicas simplificadas e de baixo custo
operacional, no entanto, requerem grandes áreas para instalação e possuem
variantes de sistemas. Algumas de suas variantes são as lagoas facultativas, lagoas
anaeróbias seguidas por lagoas facultativas, lagoas aeradas facultativas e lagoas
aeradas de mistura completa seguidas por lagoas de decantação. Sendo que o foco
do tratamento através das lagoas anteriormente citadas é através da remoção da
matéria carbonácea.
A lagoa facultativa faz com que a Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO)
solúvel e finamente particulada seja estabilizada por bactérias aeróbias presentes no
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meio líquido, enquanto que a DBO suspensa sedimente até o fundo da lagoa e
possa ser degradada por bactérias anaeróbias. Nesta variante de lagoa, as algas
presentes realizam a fotossíntese, disponibilizando ao meio o oxigênio requerido
para as bactérias aeróbias (VON SPERLING, 2002a).
Na lagoa anaeróbia seguida por lagoa facultativa, ocorre a remoção da DBO
na primeira lagoa, a qual é projetada para ser mais profunda e de menor volume, ao
passo de que na segunda lagoa (facultativa) a DBO ainda presente também é
estabilizada por bactérias aeróbias presente no meio. Em uma lagoa aerada
facultativa, a remoção da DBO é similar ao mecanismo que ocorre na lagoa
facultativa, porém, neste sistema o oxigênio será fornecido ao meio mediante
aeradores mecânicos. Como esta lagoa ainda é facultativa, grande percentual dos
sólidos presentes no esgoto e na biomassa sedimentam, podendo ser decompostos
anaerobicamente no fundo desta lagoa (VON SPERLING, 2002a).
A lagoa aerada de mistura completa seguida da lagoa de decantação
constituem um sistema no qual os sólidos da biomassa mantém-se dispersos no
meio líquido ou em mistura completa, pois a energia fornecida por unidade de
volume é elevada. Em função de uma maior concentração de bactérias no meio
líquido, o sistema possui alta eficiência para remoção de DBO, contudo, o efluente
final, ainda possui elevados teores de sólidos que precisam ser removidos, o que
justifica a instalação de uma lagoa de decantação à jusante (VON SPERLING,
2002a).
Além das lagoas descritas, Von Sperling (2002a) cita ainda as lagoas de
maturação, as quais são destinadas à remoção de organismos patogênicos. Nelas
prevalecem condições ambientais adversas, como a radiação ultravioleta, elevado
pH e Oxigênio Dissolvido (OD), baixa temperatura (se comparada com a
temperatura do corpo humano), falta de nutrientes e predação por outros
organismos. Estas lagoas removem com grande eficiência os coliformes e
constituem-se em um pós-tratamento dos sistemas onde a remoção da DBO é o
objetivo principal, sendo que, geralmente são implantadas com divisões por chicanas
ou com uma série de lagoas.
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2.3.2 Processos de disposição sobre o solo e ou polimento
Existem diversas alternativas para dispor efluentes em solo, sendo que
Santos, Bastos e Aisse (2006) afirmam que as mais usuais no Brasil são o
escoamento superficial e as “terras alagadas” (wetlands), que serão sucintamente
explicados no capítulo 2.4.2 (Remoção de fósforo e nitrogênio por wetlands
construídos). Santos et al. (2000) não consideram os wetlands construídos como um
processo de disposição sobre o solo, mas sim, um meio de pós-tratamento de
efluentes, ou seja, um meio de polimento. Contudo, ambas as técnicas apresentam
elevada remoção de DBO e nutrientes (principalmente nitrogênio) através da
absorção pela biomassa vegetal e pela ocorrência de interações químicas no solo,
porém, com relação à remoção de organismos patogênicos são bastante limitadas
(SANTOS; BASTOS; AISSE, 2006).
Estritamente o escoamento superficial é uma técnica compreendida pela
disposição do efluente em uma área mais elevada do terreno e com uma certa
declividade, de modo a facilitar o escoamento do efluente até a porção inferior deste,
na qual o mesmo passa a ser captado por canaletas e pode então ser reutilizado ou
disposto finalmente. Com relação à aplicação, ela pode ocorrer de várias maneiras,
sendo por intermédio de tubulações ou canais, através da aspersão por alta pressão
ou por meio de aspersores de baixa pressão (SANTOS; BASTOS; AISSE, 2006).
2.3.3 Lodos Ativados
Os lodos ativados constituem um sistema para tratamento de esgoto no qual
há um índice de mecanização bastante elevado se comparado com demais
sistemas. Esta demanda implica em um sistema de operação mais sofisticado com
altas taxas de consumo de energia elétrica. Integram este sistema as unidades:
tanque de aeração (reator), tanque de decantação (decantador secundário) e a
recirculação do lodo (VON SPERLING, 2002b).
Conforme Von Sperling (2002b), no reator acontecem as reações bioquímicas
de remoção da matéria orgânica e da matéria nitrogenada. Nesta unidade a
biomassa se utiliza do substrato que está presente no esgoto bruto para se
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desenvolver. No decantador secundário ocorrerá posteriormente a sedimentação da
biomassa devido à sua capacidade de se aglutinar com outros microrganismos, e
assim gerar uma partícula mais pesada e de maiores dimensões, capaz de decantar
facilmente (princípio da floculação), gerando um efluente final clarificado. A
recirculação do lodo ocorre a partir da sedimentação dos sólidos no fundo do
decantador secundário, sendo que estes são bombeados para o tanque de aeração
a fim de que aumente a concentração da biomassa, ocasionando a elevada
eficiência do sistema.
O processo por lodos ativados pode adquirir diferentes configurações, dentre
as mais conhecidas estão os Lodos Ativados Convencionais, Lodos Ativados por
Aeração Prolongada ou Lodos Ativados de Fluxo Intermitente. Quando
convencionais, são precedidos de uma unidade de decantação primária, visando a
remoção dos sólidos sedimentáveis do esgoto bruto. Neles, a biomassa permanece
no sistema durante mais tempo, sendo que há uma necessidade de retirada de lodo
em proporções equivalentes ao que é produzido. Aeradores mecânicos ou difusores
de ar fornecem o oxigênio ao sistema.
Na Aeração Prolongada, a diferença é que a biomassa permanece por um
tempo maior nos tanques de aeração, resultando em menos DBO disponível para as
bactérias, consequentemente elas utilizam o material celular presente em sua
própria estrutura para se manterem. O lodo gerado neste processo já é estabilizado
e o sistema não necessita de uma unidade prévia para sedimentação primária.
Nos Lodos Ativados de Fluxo Intermitente, em um mesmo tanque ocorrem
diferentes fases de reação e sedimentação. Se os aeradores permanecerem
desligados os sólidos decantam e o sobrenadante é retirado. Quando ligados, os
sólidos sedimentados acabam voltando à massa líquida, não sendo necessárias as
elevatórias de recirculação. Esse sistema pode ocorrer na modalidade convencional
ou aeração prolongada (CHERNICHARO, 2007).
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2.3.4 Reatores aeróbios com biofilmes e suas variantes
Segundo Chernicharo (2007), os sistemas de reatores aeróbios com biofilmes
caracterizam-se por um meio de tratamento de esgotos domésticos que pode
abranger um filtro de baixa carga, de alta carga ou um biodisco. No caso de filtros de
baixa carga, um meio suporte é responsável pelo crescimento aderido de bactérias
que acabam estabilizando a DBO. Ao entrar no tanque, o líquido percola, sai pelo
fundo e a matéria orgânica acaba retida pelas bactérias. São filtros com espaços
livres e vazios, o que permite a circulação de ar. A matéria orgânica que se desprega
do meio suporte é removida no decantador secundário.
Filtros de alta carga possuem uma carga maior de DBO, e nesse sistema o
lodo precisa ser tratado para ficar estabilizado. A recirculação do ef luente do
decantador secundário para o filtro, ocorre para que haja diluição do afluente e para
garantir uma carga hidráulica homogênea. Finalmente, os biodiscos não são filtros
biológicos, porém a biomassa também cresce de forma aderida à um meio suporte,
o qual é compreendido por discos giratórios, expondo em alguns momentos a
superfície ao líquido e em outros, expondo a superfície ao ar.
2.3.5 Reator UASB
Os Reatores Anaeróbios de Fluxo Ascendente com Manta de Lodo (RAFA)
também são chamados de reatores UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket), sendo
que compreendem uma tecnologia amplamente estudada no âmbito do tratamento
de esgotos sanitários. Mesmo que apresentem limitações quanto à remoção de
matéria orgânica e nutrientes, seu desempenho está relacionado ao meio, ou seja, a
uma biomassa que esteja adaptada e possua atividade microbiana intensa capaz de
degradar a carga orgânica e microrganismos presentes no efluente (PONTES;
CHERNICHARO, 2009).
Segundo Von Sperling (2005), nos RAFA a biomassa cresce de forma
dispersa ao meio suporte, favorecendo na formação de grânulos compostos por
microrganismos que servirão de meio suporte à outras bactérias se desenvolverem.
Em função da elevada concentração de biomassa no reator (por isso denominado de
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manta de lodo), seu volume tende a ser reduzido se comparado com outros sistemas
de tratamento de efluentes. Com relação ao seu funcionamento, primeiramente o
efluente líquido entra pelo fundo do reator propiciando um fluxo ascendente,
encontrando um leito de lodo capaz de aderir elevada quantidade de matéria
orgânica através da biomassa (VON SPERLING, 2005).
De acordo com Von Sperling (2005), são formados no interior do reator,
especialmente gás carbônico e metano, oriundos da atividade anaeróbia, sendo que
as bolhas destes gases tendem ao fluxo ascendente, impedindo a saída do efluente
líquido pela extremidade superior do reator. Um dispositivo denominado separador
trifásico é responsável pela separação das fases sólida, líquida e gasosa. Seu
funcionamento consiste basicamente na separação dos gases contidos na mistura
líquida, de modo a favorecer no surgimento de uma zona para a sedimentação, a
qual situa-se na extremidade superior do reator (CHERNICHARO, 2007).
Os gases gerados podem ser captados a partir de um compartimento na parte
superior do reator, e podem ser queimados ou usados como fonte de energia. Os
sólidos presentes no reator sedimentam em uma parte superior deste, porém, na
extremidade externa da estrutura cônica. Essa sedimentação ocorre pelas paredes,
fazendo com que as partículas sólidas retornem para o “corpo” do reator, mantendo
elevada concentração da biomassa no interior do sistema. Ao final, o clarificado sai
do reator mediante passagem por pequenas aberturas existentes entre os
compartimentos de reação e sedimentação, emergindo por meio de vertedores na
extremidade superior (VON SPERLING, 2005). Na Figura 1 visualiza-se um
esquema de funcionamento do reator tipo UASB.
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Leito de lodo
Saída do biogás
Defletor
Manta de lodo
Coleta do efluente
Abertura para o decantador
Partículas de lodo ou sólidos
suspensos grosseiros
Compartimento de digestão Bolha de gás
Separador de fases Compartimento de
decantação
Afluente
Figura 1 - Desenho esquemático de funcionamento do reator tipo UASB
Fonte: Campos – PROSAB (1999).
Se bem instalado e operado, o sistema UASB pode somar grande eficiência a
baixo custo operacional. O projeto destes sistemas é bastante simplificado, assim
como sua instalação, pois não requer a implantação de equipamentos mais
sofisticados (CASSEB; CHERNICHARO, 2003).
2.3.6 Filtro anaeróbio
Os filtros anaeróbios são geralmente utilizados para pós-tratamento de outras
unidades de tratamento anaeróbias, sendo que apresentam uma série de vantagens.
Assim como os reatores anaeróbios, funcionam por meio de um fluxo de lodo ativo,
permitindo elevada retenção de sólidos, principalmente quando da remoção da
matéria orgânica dissolvida, produzindo pouco lodo e consumindo pouca energia
(ANDRADE NETO; VAN HAANDEL; MELO, 2002).
Chernicharo (2007) descreve os filtros anaeróbios como uma unidade de
contato, através da qual, o esgoto atravessa uma massa de sólidos biológicos
contidos no interior do reator. Existem geralmente três formas distintas de
apresentação da biomassa retida, a primeira contempla uma camada pouco espessa
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de biofilme aderido à superfície do meio suporte, uma segunda na qual a biomassa
está dispersa nos interstícios do material suporte e finalmente uma em forma de
grânulos, os quais ficam retidos abaixo do meio suporte, em um fundo falso.
De acordo com Andrade Neto, Van Haandel & Melo (2002), essas unidades
trabalham muito bem com variações de vazões, sendo que propiciam uma boa
estabilidade ao efluente, permitindo uma grande variabilidade com relação à projetos
uma vez que são facilmente construídos e operados. Outra questão importante é
com relação ao efluente final, que tende a sair da unidade bastante clarificado, com
baixa concentração de matéria orgânica dissolvida e suspensa.
2.4 Efluentes líquidos domésticos na irrigação
Mesmo que a utilização de esgotos seja uma prática centenária, outrora pode
ser considerada um novo e importante conceito para alcance do desenvolvimento
sustentável. Verifica-se que a nível mundial, sistemas que se valem desta técnica
são controlados rigidamente por diretrizes, pois envolvem a saúde pública.
A institucionalização e regulamentação para o reúso de esgotos sanitários
pode ser observada em inúmeros países: África do Sul, Alemanha, Arábia Saudita,
Austrália, China, Israel, Japão, México, Peru, Tunísia, etc. Em outros, essa prática
ainda carece de regulamentação em função do controle sanitário e ambiental que se
deve adotar (SANTOS; BASTOS; AISSE, 2006). No Quadro 2 são apresentados
alguns exemplos de utilização dos esgotos sanitários nos Estados Unidos da
América (EUA).
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Quadro 2 - Exemplos da utilização de esgotos sanitários nos EUA
Ano Localidade Aplicação de água de reuso
1912-1985
Parque Golden Gate, São Francisco – Califórnia
Irrigação de gramados e abastecimento de lagos ornamentais.
1926 Parque Nacional Grand Canyon – Arizona
Descarga em sanitários, aspersão em gramados, água para resfriamento para aquecedores.
1929 Cidade de Pomona – Califórnia Irrigação de gramados e jardins.
1942 Cidade de Baltimore – Maryland Resfriamento de metais e em processos de aço na Companhia Siderúrgica Bethkehem.
1960 Cidade de Colorado Spring – Colorado
Irrigação de campos de golfe, parques, cemitérios e rodovias.
1961 Distrito de Irbine Ranch Water – Califórnia
Irrigação de jardins e descarga de sanitários em grandes edificações.
1962 Distrito de Country Sanitation de Los Angeles – Califórnia
Recarga de aquíferos usando bacias de inundação em Montebello Forebay.
1977 Cidade de São Petersburgo – Flórida
Irrigação de parques, campos de golfe, pátio de escolas, gramados residenciais e água de reposição em torres de resfriamento.
1985 Cidade de El Paso – Texas Recarga de aquíferos por injeção direta, no aquífero Hueco Bolson, e como água de resfriamento em usinas de geração de energia elétrica.
1987 Agência Nacional de Monterey de Controle de Poluição da água, Monterey – Califórnia
Irrigação de diversas hortaliças, incluindo alcachofra, aipo, brócolis, alface e couve-flor.
Fonte: Santos; Bastos; Aisse, (2006).
Conforme Santos, Bastos & Aisse (2006), as modalidades de reúso urbano e
ambiental envolvem uma ampla gama de aplicações. No Quadro 3, são
demonstrados exemplos da utilização de esgotos sanitários em várias regiões do
mundo.
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Quadro 3 - Exemplos da utilização de esgotos sanitários no mundo
Ano Localidade Aplicação de água de reuso
1890 Cidade do México – México Atualmente, cerca de 45 m3/s de esgotos sanitários,
combinados a 10 m3/s de águas pluviais, são utilizados em
80.000 ha, a 60 km da região metropolitana (Vale Mezquital), organizados em perímetros irrigados, abastecidos por um complexo sistema de canais e reservatórios.
1929 Calcutá – índia Praticamente, todo o esgoto público da cidade de Calcutá é utilizado em cerca de 4.400 ha de tanques de criação de peixes, a mais de 27 km ao leste da região metropolitana, alimentados por um complexo sistema de canais; algumas unidades produtivas são arrendadas pelo poder público, outras são propriedades privadas ou operam em sistema de cooperativas. A produtividade alcança 1 – 1,4 t/ha e responde por cerca de 10-20% do pescado comercializado na Grande Calcutá.
1962 La Soukra – Tunísia Irrigação com água de reúso para plantas cítricas e recarga de aquíferos para reduzir a intrusão de águas salinas na água subterrânea.
1968 Cidade de Windhoek – Namíbia
Sistema avançado de tratamento de esgoto para aumentar o abastecimento de água potável.
1969 Cidade de Wagga Wagga – Austrália
Irrigação de campos esportivos, gramados e cemitérios.
1977 Projeto Região Dan, Tel-Aviv – Israel
Recarga de águas subterrâneas por bacias; águas subterrâneas bombeadas são transferidas via sistema adutor com 100 km de extensão para irrigação irrestrita de culturas alimentares no sul de Israel.
1984
Governo Metropolitano de Tóquio – Japão
Projeto em Shinjuku, distrito de Tókio, incentiva reaproveitamento de água para descarga em vasos de dezenove altas edificações em áreas metropolitanas altamente congestionadas.
1989 Consórcio da Costa Brava, Girona – Espanha
Irrigação de campos de golfe.
Fonte: Santos; Bastos; Aisse, (2006).
As águas residuárias, ou seja, aquelas que são geradas em sistemas de
tratamento de esgotos apresentam um elevado potencial para irrigação. A
disposição de efluente de esgoto tratado pode servir como um pós-tratamento do
efluente, mediante sua passagem pelo sistema solo-planta, fornecendo nutrientes
que serão retidos por “este sistema”. Além do fornecimento de nutrientes ao sistema
solo-planta, organismos patogênicos remanescentes e alguns tipos de poluentes
também podem vir a serem retidos neste meio (BOUWER; CHANEY, 1974) apud
(SANTOS; BASTOS; AISSE, 2006).
Conforme Haruvy (1997) apud Duarte et al. (2008), quando utilizadas para
irrigação, as águas residuárias proporcionam a redução de custos com fertilizantes
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pois elas contém importantes nutrientes, sendo que o solo e a planta ainda agem
como biofiltros naturais.
Efluentes líquidos domésticos tratados são fonte de adubação natural, e se
utilizados para produção de alimentos podem ser um fator para alavancamento da
produção agrícola, em consequência disso, o mercado é novamente ativado, pois há
o retorno econômico (LEÓN; CAVALLINI, 1999) apud (DUARTE et al., 2008).
A utilização do efluente de esgoto tratado pode representar uma grande fonte
de energia para o meio ambiente e não mais um problema ambiental, pois o sistema
solo-planta poderá desempenhar a função de um reator biológico, e desta forma
fornecer nutrientes sem gerar passivos ambientais (PAGANINI, 1997) apud
(SANTOS et al., 2006).
No Brasil, esta prática não é muito difundida em função da falta de
informações técnico-científicas e estudos de longo prazo, mas em muitos outros
países, como é o caso da Austrália e Israel, sua utilização vem ocorrendo há vários
anos. Nestes locais, alguns estudos focaram-se na interação existente entre o
esgoto tratado e o solo através do monitoramento contínuo após sua aplicação,
revelando viabilidade e sustentabilidade na sua utilização, pois já se conhece os
impactos que ele pode provocar no solo (SANTOS; BASTOS; AISSE, 2006).
Conforme Cavinatto e Paganini (2007), dispor efluentes e esgotos em
recursos hídricos ainda é bastante comum, e o lançamento destes no solo também é
uma alternativa que está sendo intensamente empregada. Se o lançamento do
efluente ocorrer de forma planejada e nas quantidades ideais, evita-se a sobrecarga
da matéria orgânica no ecossistema. No caso de boas condições ambientais no local
de lançamento, a matéria orgânica pode vir a ser degradada rapidamente
(CORAUCCI FILHO et al., 1999) apud (CAVINATTO; PAGANINI, 2007).
Considerando o atendimento aos padrões de qualidade exigidos aliados à
viabilidade do sistema, é interessante que a reciclagem de nutrientes mediante o
reúso de águas residuárias possa ser cada vez mais difundida e estudada, até
porque, os recursos hídricos devem ser cada vez mais protegidos (SANTOS;
BASTOS; AISSE, 2006).
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Diante disso, o reaproveitamento de esgotos tratados na agricultura,
principalmente com relação à irrigação do solo exige que sejam conhecidas as
características do efluente, pois elas são imprescindíveis para estudos relacionados
aos possíveis impactos no solo e recursos hídricos subterrâneos e superficiais. A
escolha do tipo de irrigação a ser utilizada é relevante, uma vez que existem vários
fatores que podem afetar na sua escolha, tais como custo, topografia do terreno,
eficiência do sistema, entre outros.
Considerando a importância das práticas de reúso, os efluentes líquidos
domésticos apresentam riqueza em nutrientes e matéria orgânica, o que torna seu
reúso uma prática viável, principalmente na agricultura. O tratamento de esgoto tem
função de contribuir com o Ciclo Hidrológico, pois ao final permite retorno da água ao
ambiente sem oferecer riscos. Após a saída da estação de tratamento, mesmo que o
efluente tratado não apresente qualidade para consumo humano, ele pode ser
reutilizado em situações que não exijam alto padrão de potabilidade (PIEDADE,
2004).
Dentro desse contexto, Piedade (2004) avaliou o desenvolvimento vegetativo
de espécies de gramas irrigadas com efluente oriundo de estação de tratamento de
esgoto doméstico, e constatou que o macronutriente nitrogênio, presente na água de
reúso foi importante para o bom desenvolvimento das espécies de gramas.
Os efeitos da reutilização de um efluente líquido doméstico tratado na
irrigação de uma espécie de pimentão foram avaliados por Duarte (2006), com o
objetivo de obter a partir da irrigação, frutos adequados para o consumo humano. Na
ocasião, também foi avaliado o efeito do nitrogênio fornecido pelo efluente e as
implicações no estado nutricional da planta. Com o estudo foi possível concluir que a
água residuária utilizada não alterou os teores dos macronutrientes no solo, nem tão
pouco provocou aumento da contaminação deste, sendo assim, se mostrou
adequado para irrigação da cultura.
Efluentes líquidos domésticos tratados foram aplicados por Santos et al.
(2006) na cultura do quiabo a fim de ser avaliado o desenvolvimento da planta e sua
produtividade. Para a irrigação da cultura, três diferentes tipos de efluentes foram
utilizados, sendo um oriundo de um reator UASB, o segundo de uma lagoa de
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polimento e o terceiro de um leito de brita. O tratamento irrigado com efluente do
UASB possibilitou bom desenvolvimento da planta em função do aporte de
nutrientes. Quanto ao efluente oriundo da lagoa de polimento, apresentou baixa
concentração de nitrogênio e fósforo, e tais características foram suficientes para
prejudicar a produtividade do quiabo fertirrigado. Já o tratamento com efluente do
leito de brita produziu plantas com maior comprimento e maior produtividade, sendo
assim, com os experimentos pode-se comprovar que a reutilização das águas
residuárias tratadas são importantes para a agricultura.
Capim Tifton 85 foi irrigado com esgoto doméstico tratado por Sousa (2009)
para que se pudesse avaliar principalmente, a possibilidade de utilização do efluente
tratado para fertirrigação e a qualidade e produtividade da forragem das plantas
sujeitas à irrigação com este efluente. A autora concluiu que não houveram riscos
quanto ao rendimento da cultura e que o efluente de esgoto tratado não apresentou
qualquer grau de restrição quanto à sua utilização.
Mojid, Wyseure & Biswas (2012) utilizaram águas residuárias para o cultivo de
trigo. A aplicação de nitrogênio no cultivar representou uma influência positiva sobre
o crescimento e atributos de produtividade e rendimento do trigo, pois causou
aumento na produção de biomassa e de grãos, assim como, a ausência deste
elemento fez com que a planta não evoluísse em termos de crescimento. Neste
mesmo trabalho verificou-se também que a ausência da aplicação de fósforo,
proporcionou efeitos negativos sobre a cultura, como a redução do crescimento e
produtividade.
Nascimento (2003), também utilizou água residuária tratada no cultivo de
mamona, e certa dose da aplicação apresentou boas respostas para o
desenvolvimento da planta.
Água de abastecimento e água residuária foram utilizadas para irrigação da
cultura do algodão herbáceo por Ferreira (2003), o qual notou que houve melhor
crescimento das plantas irrigadas com a água residuária do que as irrigadas com
água de abastecimento.
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Costa et al. (2009) constatou algo similar em seu estudo, ao comparar que
nos tratamentos onde o milho foi irrigado com água residuária, houve melhor
crescimento da cultura do que quando irrigado com água de abastecimento.
Tendo em vista os inúmeros estudos realizados, utilizar o lodo de esgoto ou a
água residuária como fertilizantes é uma estratégia ambientalmente adequada para
o aproveitamento deste resíduo ou efluente, pois a medida que as cidades vão
investindo mais no tratamento do esgoto doméstico, quantidades cada vez maiores
deste material são disponibilizadas com grande potencial agrícola, portanto,
aproveitar este insumo apresenta-se como uma técnica viável (COSTA et al., 2009).
A Companhia de Saneamento Básico do Estado de São Paulo – SABESP, fez
da água de reúso um grande negócio. A empresa apostou no momento promissor
deste insumo a ponto estar diretamente focada em ampliar o fornecimento de água
de reúso para o mercado. Entre seu portfólio de clientes podem ser citados a
Prefeitura de São Paulo (que compra esta água para lavagens diversas), o Polo
Petroquímico de Capuava – empresa Quattor (com perspectiva de compra de 1000
L/s de água de reúso) e a empresa Santher (que utiliza a água residuária para
produção de papéis especiais de baixa gramatura, para revestimentos, laminação,
entre outros) (SABESP, 2009).
2.4.1 Fósforo e nitrogênio
O fósforo e o nitrogênio são fundamentais para o desenvolvimento de
microrganismos, plantas e animais, sendo conhecidos como nutrientes ou
bioestimulantes (METCALF; EDDY, 2003).
Segundo Santos, Bastos & Aisse (2006), a remoção de P e N é imprescindível
no caso de disposição de efluentes em recursos hídricos. Porém, quando os
efluentes líquidos são empregados na irrigação, o fósforo, por exemplo, pode
representar um elemento indispensável para o bom rendimento de culturas
(ABICHEQUER, 1995).
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O fósforo é um elemento essencial para o desenvolvimento de algas e outros
organismos biológicos. Tendo em vista a proliferação de algas nocivas nas águas
superficiais, existe um constante interesse em controlar a quantidade de compostos
de fósforo que entram nas águas superficiais através da descarga de efluentes
líquidos domésticos, industriais e do escoamento natural. Formas usuais de fósforo
são encontradas em soluções aquosas, incluindo o ortofosfato, polifosfato e fosfato
orgânico, os quais estão disponíveis para o metabolismo biológico sem
desagregação em formas mais simples (METCALF; EDDY, 2003).
Constituinte principal dos sólidos em suspensão e sólidos dissolvidos, o
fósforo tem origem natural (solo, matéria orgânica e seres vivos) e antropogênica
(despejos diversos, detergentes, fertilizantes e excrementos de animais), contudo,
não apresenta problemas de ordem sanitária em águas destinadas ao
abastecimento (VON SPERLING, 2005).
Metcalf & Eddy (2003) afirmam que o nitrogênio é um importante elemento na
síntese de proteínas, sendo que a quantidade deste nas águas serve para avaliar a
tratabilidade de um efluente por processo biológico. Presente em diferentes
ambientes encontra-se naturalmente no ar atmosférico em sua forma molecular (N2),
abrangendo aproximadamente 78% em volume, e ainda, na forma de amônia (NH3)
em poucas quantidades, sendo assim, constitui um importante reservatório natural
deste elemento (NUVOLARI, 2003).
Conforme Nuvolari (2003), através da fixação de nitrogênio molecular (N2),
bactérias e alguns tipos de algas conseguem transformar este elemento, permitindo
que ele fique disponível para os seres vivos em diferentes formas. Além de fixarem o
nitrogênio, os microrganismos absorvem-no em forma de amônia e nitrato,
imobilizando-os nas células. Em condições anóxicas, alguns conseguem oxidar a
matéria orgânica presente na molécula de nitrato, devolvendo o oxigênio à
atmosfera, ou seja, mediante o processo de desnitrificação. Além dos
microrganismos, animais e plantas também necessitam de N. Os animais absorvem-
no pelas proteínas vegetais ou animais, e restituem-no ao meio pelos dejetos,
posteriormente os agentes decompositores da matéria orgânica vão liberando
nitrogênio amoniacal para em seguida, através do processo de nitrificação serem
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transformados em nitritos e após nitratos, estando assim disponíveis novamente às
plantas e microrganismos (NUVOLARI, 2003).
Mesmo que o N seja um elemento indispensável para o crescimento de
organismos vivos e ser indicativo sobre o estágio de poluição de corpos d'água, na
forma de nitrato está associado a doenças como a meta-hemoglobinemia2, e na
forma de amônia livre é altamente tóxico para a fauna íctica (VON SPERLING,
2005).
2.4.2 Remoção de fósforo e nitrogênio por wetlands construídos
Os sistemas wetlands construídos, também denominados alagados
construídos, são sistemas com tecnologia simples, de baixo custo, manutenção e
operação para tratamento de águas residuárias ricas em matéria orgânica. São
meios de tratamento de efluentes que oferecem benefícios ao meio ambiente,
justamente por poderem ser integrados à parques e áreas recreacionais, de
harmonização paisagística, proporcionando efluentes de boa qualidade e com alto
potencial de aproveitamento na agricultura, ou ainda, para simplesmente serem
lançados em corpos receptores (MEIRA et al., 2001 apud MATOS et al., 2010).
Hammer (1992) apud Kadlec; Knight (1995) define wetlands expressamente
para substituição de habitats ou mitigação de zonas úmidas criadas, e wetlands
construídos como sistemas que são feitos para o tratamento da qualidade da água.
Para ele, wetlands são projetados ou construídos por quatro razões principais:
compensar e ajudar a compensar a taxa de conversão de zonas úmidas naturais
resultantes da agricultura e desenvolvimento urbano; melhorar a qualidade da água;
proporcionar controle de inundações e para serem usados para a produção de
comida e fibra. São inúmeros os detalhes que envolvem sua construção quando de
sua utilização para tratamento da qualidade da água, um deles refere-se ao tipo de
2Doença que geralmente ocorre através da intoxicação por nitrito. O ferro ferroso do sangue
(molécula de hemoglobina) oxida e se transforma em ferro férrico. Os sintomas são os mais variáveis possíveis: convulsões generalizadas, fraqueza, taquicardia, e à medida que as concentrações de meta-hemoglobina forem maiores no sangue, com mais emergência o paciente deverá ser tratado (MURINELLO et al., 2001).
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fluxo de escoamento do líquido no sistema, o qual pode ser através de fluxo
superficial ou subsuperficial.
Nos wetlands construídos atuam mecanismos biológicos, químicos e físicos
do sistema solo-planta, pelos quais o esgoto pós-tratamento adquire bons níveis de
remoção de DBO, nutrientes e até patógenos (SANTOS; BASTOS; AISSE, 2006).
Wendland & Chiarawatchal (2006) apud Ormonde (2012) mencionam que
além dos mecanismos acima citados, atuam ainda o solo, a planta, a água e o ar. O
princípio do tratamento consiste basicamente na atuação de um processo físico de
sedimentação e posterior filtração das partículas sólidas em suspensão, de um
processo químico, no qual a adsorção, aglutinação e a precipitação acabam
removendo os metais pesados e o fósforo, e em um processo biológico, no qual
atuam microrganismos capazes de decompor a matéria orgânica, de promover a
nitrificação nas zonas aeradas e de possibilitar a desnitrificação nas regiões
anaeróbias.
As espécies vegetais mais utilizadas em wetlands construídos são a Typha
angustifolia ou Typha latifolia (Taboa), Juncus sp. ou Juncus ingens (Junco), Iris
pseudocorus (Lírio dos pântanos), Carex sp. (Bunho), Eleocharis sp. (Taioba) e
Phragmites sp. ou Schoenoplectus validus (Caniço) (SILVA, 2007 apud Ormonde,
2012).
2.5 Legislações
Nos subitens deste capítulo, serão abordadas algumas legislações voltadas ao
Saneamento Básico, assim como, leis, resoluções, portarias e normas relacionadas
aos recursos hídricos, ao reúso das águas residuárias e seus usos previstos, à
utilização de esgoto ou produtos derivados em solo, entre outras particularidades.
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2.5.1 A legislação ambiental
No ano de 1981, através da Lei nº 6938 foi instituída a Política Nacional de
Meio Ambiente. Este marco na história brasileira objetiva a partir de então, a
preservação, a melhoria e a recuperação da qualidade ambiental no país, a fim de
propiciar uma melhor qualidade de vida, e desta forma assegurar aos cidadãos e à
nação, proteção da dignidade da vida humana. A partir do desenvolvimento das
cidades, aumento da população entre outras condicionantes, houve com o passar do
tempo a necessidade da criação de uma política voltada às questões ligadas ao
tratamento de esgoto, recolhimento de resíduos sólidos, abastecimento de água e
manejo de águas pluviais (BRASIL, 1981).
Foram instituídas então no ano de 2005, diretrizes para os serviços públicos
de saneamento básico e a Política Nacional de Saneamento Básico através do
Projeto de Lei nº 5296/2005. No âmbito água, tais diretrizes foram direcionadas para
o reúso conforme pode ser verificado no Artigo 10, Inciso III, que aborda o incentivo
ao reúso da água, a reciclagem dos demais constituintes dos esgotos e a eficiência
energética que condicionem ao atendimento de requisitos básicos relacionados à
saúde pública e a proteção ambiental (BRASIL, 2005).
Dentro desse contexto, houve a necessidade de leis voltadas aos recursos
hídricos. A Lei nº 9433/1997 da Política Nacional de Recursos Hídricos (PNRH),
estabelece a partir de sua criação, a necessidade de assegurar para a atual e as
futuras gerações, necessária disponibilidade de água de boa qualidade, ou seja,
com padrão de qualidade relacionado ao seu uso (BRASIL, 1997).
A Portaria nº 2914 de 12 de dezembro de 2011, do Ministério da Saúde (MS),
estabelece que compete aos responsáveis pelo abastecimento de água, o controle
de sua qualidade, assim como, cabe às diferentes instâncias do poder público, a
vigilância e fiscalização da qualidade da água para consumo humano. Esta portaria
também define que os órgãos ambientais são os responsáveis pelo monitoramento e
controle contínuo da qualidade das águas destinadas ao abastecimento público,
assim como dos recursos hídricos, pois estes podem ser separados em classes de
acordo com sua qualidade, e com isso há uma limitação para os usos da água
(BRASIL, 2011).
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A Resolução do Conselho Nacional do Meio Ambiente (CONAMA), nº 396 de
03 de abril de 2008, dispõe sobre a classificação e as diretrizes ambientais para
enquadrar as águas subterrâneas. Segundo essa resolução, a proteção da
qualidade das águas subterrâneas deve ser promovida em função de que uma vez
contaminadas, é extremamente difícil recuperá-las ou remediá-las (BRASIL, 2008).
Alguns anos mais tarde, houve finalmente a instituição de legislações que
contemplassem também, os padrões de qualidade requeridos para lançamento de
efluentes. Os conselhos de meio ambiente, tanto a nível nacional como estadual,
começaram a estabelecer resoluções que pudessem contemplar esta área ainda
deficiente. Importantes resoluções podem ser citadas atualmente, sendo elas a
Resolução Nº 357/2005 do CONAMA, 430/2011 do CONAMA e a Resolução nº
128/2006 do CONSEMA (BRASIL, 2005).
A Resolução Nº 357 de 17 de março de 2005 do CONAMA e a Resolução Nº
430 de 13 de maio de 2011, dispõem sobre a classificação dos corpos de água,
assim como, diretrizes ambientais para o enquadramento dos recursos hídricos e
ainda estabelecem condições e padrões relacionados ao lançamento dos efluentes.
Por sua vez, a Resolução Nº 128 de 2006 do CONSEMA, fixa padrões para
que as fontes de emissão possam lançar os efluentes líquidos em recursos hídricos
superficiais. Ela aborda que há a necessidade de controlar os níveis de emissão de
poluentes nos mananciais de água de modo que a qualidade do meio ambiente, dos
recursos hídricos e a saúde da população sejam preservados. Para tanto, os
geradores de efluentes líquidos do estado do Rio Grande do Sul devem obedecer
aos padrões de emissão para recursos hídricos superficiais a fim de atenderem à
resolução supracitada (BRASIL, 2006).
Ainda dentro da legislação hídrica, a Resolução Nº 54 de 2005 do Conselho
Nacional de Recursos Hídricos (CNRH), estabelece modalidades, critérios e
diretrizes para práticas voltadas ao reúso direto não potável de água no Brasil. Pois
as águas residuárias necessariamente não precisam ser lançadas em corpos
hídricos, mas podem ser reaproveitadas inúmeras vezes. Esta resolução remete
para a regulamentação complementar dos padrões de qualidade e códigos de
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práticas referentes aos reúsos, sendo eles, reúso para fins agrícolas e florestais,
para fins urbanos, ambientais, fins industriais e na aquicultura (BRASIL, 2005).
No entanto, além das legislações voltadas ao reúso da água resultante do
processo de tratamento de esgoto, destaca-se a NBR 13969/1997 da ABNT,
especificamente o item 5.6, que trata do reúso do esgoto tratado para fins que não
exijam alto padrão de potabilidade, mas que esteja em condições sanitariamente
seguras. Os usos previstos abrangem a irrigação de jardins, campos agrícolas e
pastagens, lavagem de pisos e veículos, descarga de sanitários, para manutenção
paisagística dos lagos e canais com água. Mesmo que imprescindível, esta norma
não estabelece níveis com relação aos teores de N e P na água residuária.
Com relação à aplicação de efluente de esgoto tratado no solo, a Resolução
CONAMA nº 375 de 29 de agosto de 2006, define concentrações de microrganismos
e diferentes substâncias inorgânicas no lodo de esgoto ou produto derivado, quando
aplicado para fins agronômicos, porém quanto à níveis mínimos dos teores de
fósforo e nitrogênio no efluente de esgoto tratado, não são definidos. Ainda é
relevante mencionar que em seu artigo 15º, restringe áreas e aptidões do solo no
que tange a aplicabilidade do lodo de esgoto ou produto derivado, não permitindo a
utilização destes em Áreas de Proteção Ambiental (APA), Áreas de Preservação
Permanente (APP), Áreas de Proteção de Mananciais (APM), áreas de captação de
água para abastecimento público, Zona de Transporte para fonte de águas minerais,
próximas à poços rasos ou residências (BRASIL, 2006).
Existe ainda a Resolução Nº 420 de 28 de dezembro de 2009, que dispõe
sobre critérios e valores orientadores de qualidade do solo quanto à presença de
substâncias químicas e estabelece diretrizes para o gerenciamento de áreas
contaminadas por tais substâncias em decorrência de atividades antrópicas. Em seu
artigo 15º, essa resolução coloca que as concentrações de substâncias químicas no
solo, as quais forem resultantes da aplicação ou disposição de resíduos e efluentes,
não poderão ter valores que ultrapassem os respectivos Valores de Prevenção (VPs)
ANEXO A. Nesta legislação verifica-se que o fósforo e nitrogênio não estão
presentes, portanto, não há limites definidos para tais substâncias (ANEXO B).
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Para Von Sperling (1998), as leis ambientais que regulamentam o lançamento
de efluentes líquidos e a qualidade da água são importantes meios para definir
estratégias capazes de controlar a poluição, porém, a complexidade de transferir
essas leis do papel para a realidade, faz com que sua implantação e execução
sejam dificultadas.
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3 METODOLOGIA
Nos subitens deste capítulo serão abordadas as metodologias e todo o
delineamento experimental referente à parte prática do estudo.
3.1 Empresa objeto do estudo
A Cooperativa de Distribuição de Energia Teutônia – CERTEL ENERGIA e a
Cooperativa Regional de Desenvolvimento Teutônia - CERTEL, empresas cenário
deste estudo, possuem em seus históricos, programas ambientais nas mais diversas
linhas de atuação desde 1985, o que as fazem se destacar e serem reconhecidas
cada vez mais por seus méritos ambientais, tornando-se referências no estado do
Rio Grande do Sul. O desenvolvimento de estudos e projetos desta alçada visam
estimular a conscientização, preservação e recuperação dos recursos naturais,
proporcionando melhorias na qualidade de vida de seus associados, colaboradores
e sociedade em geral, assim como desenvolver suas atividades em consonância
ambiental. Em função disto, as cooperativas apoiam a elaboração deste estudo.
Dentro dessa ótica, a cooperativa como um todo, optou por substituir seu
antigo sistema de tratamento de esgoto, anteriormente composto por fossa séptica e
sumidouro, por um sistema compacto para tratamento de esgotos domésticos que
pudesse atender os padrões de emissão requeridos pela legislação. A partir desse
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ponto, a empresa iniciou uma incessante busca por uma tecnologia capaz de
atender sua exigência, e que também pudesse ser mais acessível economicamente.
O grupo CERTEL optou então, pela instalação de um sistema de tratamento de
esgoto doméstico com gradeamento, reator UASB seguido de filtro anaeróbio (FAN)
e um clorador. Este novo sistema contribui para a melhoria da qualidade do efluente
líquido doméstico lançado para o pluvial, se comparado com o efluente
anteriormente lançado, e sua instalação ainda pode permitir o reúso do efluente
líquido após tratamento, basta adaptação do sistema na saída do pluvial para o
reúso.
Essa perspectiva de reaproveitamento de um efluente para um fim menos
nobre implica em redução de custos relacionados ao consumo de água potável e
permite que um efluente com maior carga de fósforo e nitrogênio deixe de ser
lançado em águas superficiais para poder ser aproveitado como nutriente em outro
ambiente que necessita destes compostos.
Com relação à estrutura da empresa, o escritório administrativo tem em seu
entorno, pátio com uma área de aproximadamente 500 m2 onde há presença da
gramínea da espécie Axonopus compressus, comumente chamada de grama
sempre-verde, o que demanda um consumo expressivo de água potável para
manutenção dos jardins. A partir do desenvolvimento de um protótipo de bancada
que tenha como base a irrigação da grama com o efluente líquido doméstico pré-
tratado gerado na própria empresa, espera-se conseguir ao final, um efluente com
menores teores de fósforo e nitrogênio.
3.1.1 Sistema de tratamento de efluentes líquidos domésticos adotado
A empresa conta com cerca de 240 colaboradores nas dependências do
escritório administrativo (matriz), especificamente nos blocos 1, 2, e 3, os quais são
contemplados com a coleta do efluente líquido doméstico oriundo dos sanitários,
sendo conduzidos para uma caixa de distribuição com encaminhamento via
tubulação até o sistema de tratamento preliminar, composto por gradeamento. Na
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Figura 2 pode ser visualizado o diagrama de blocos que contempla desde a geração
do efluente até a passagem pelo clorador e chegada ao pluvial.
Figura 2 - Diagrama de blocos contemplando os locais de geração de efluente e os processos de tratamento
Fonte: Da autora.
Para os blocos 1,2 e 3 há uma estação de tratamento de esgoto (ETE) que foi
dimensionada com base no número de funcionários abrangidos pelos prédios,
considerando-se um percentual de crescimento embasado na análise conjunta dos
setores de meio ambiente, patrimonial e recursos humanos, que consideraram os
percentuais de crescimento de colaboradores dos últimos dez anos.
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O projeto do sistema e a escolha do tratamento foram feitos por empresa
terceirizada com base na análise dos dados fornecidos pela contratante e focaram-
se na eficiência do tratamento, baixo custo, ausência de odores e pouca geração de
lodo. Consideraram ainda o espaço disponível para implantação, optando por um
sistema de tratamento compacto e eficiente, compreendido pelas etapas primária,
secundária e terciária. O sistema de tratamento de efluentes líquidos domésticos da
cooperativa apresenta como base para o tratamento secundário ou biológico, um
reator do tipo UASB, seguido de filtro anaeróbio (FAN) de fluxo ascendente. Para o
tratamento terciário, foi adotada uma unidade de desinfecção. O funcionamento do
sistema ocorre mediante fluxo contínuo. A instalação de todo o sistema respeitou o
projeto do fabricante (ANEXO C).
Como fase preliminar, tem-se uma unidade retentora de sólidos grosseiros,
composta por uma caixa de gradeamento com capacidade para quinhentos litros por
dia (500L/dia), fabricada em plástico reforçado com compósito de alta resistência
química e mecânica. Esta unidade do sistema é responsável pelo recebimento do
esgoto bruto, retenção dos sólidos suspensos, e encaminhamento do efluente via
tubulação ao reator anaeróbio.
O reator anaeróbio tem capacidade de tratamento estimada em oito mil litros
por dia (8.000L/dia), e assim como as demais unidades do sistema, é fabricada em
plástico reforçado com compósito de alta resistência química e mecânica. A Figura 3
apresenta o esquema do reator da cooperativa.
Figura 3 - Reator anaeróbio com manta de lodo
Fonte: Adaptado de UREDO Ltda. Manual de Instalação – Equipamento Enterrado (ETEC 8.0) (2012).
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Inicialmente, o efluente líquido doméstico provindo do gradeamento, entra no
reator anaeróbio por uma tubulação de Policloreto de Vinila (PVC) de 100 mm de
diâmetro, e, mediante a degradação da matéria orgânica através de microrganismos,
gera menor carga orgânica, gases, especialmente gás metano e sólidos
sedimentáveis como lodo estabilizado. O reator UASB é composto por um separador
trifásico (sólido, líquido e gasoso), que degrada a matéria orgânica dissolvida. Os
sólidos suspensos que acabaram não sendo removidos no reator, saem com o
efluente líquido via tubulação até a próxima etapa de tratamento.
A inspeção e limpeza do reator UASB e do FAN, são feitas de acordo com o
manual do fabricante, o qual especifica os procedimentos:
O tubo de inspeção e limpeza (TIL) de número 2 é destinado para a inserção
da mangueira de um caminhão esgota fossa até o fundo do reator, e esta não
pode tampar a tubulação de entrada do reator. Após, deve-se subir a
mangueira do caminhão até 50 cm;
Deve ser verificado se o TIL nº 1 do reator está aberto e após deve-se ligar a
sucção do caminhão para dar início à retirada do lodo;
Salienta-se que nunca deve-se esgotar o reator por completo, sempre deve-
se deixar o sistema com um pouco de lodo, retirando somente cerca de dois
mil e quinhentos litros (2.500 L) do tanque, pois o lodo remanescente é
fundamental para a continuidade da remoção da matéria orgânica e
manutenção da eficiência do reator.
Após a saída do reator, o efluente líquido entra via tubulação na extremidade
interior do FAN, e de forma ascendente o efluente passa por camadas de meios
filtrantes. Parte da carga orgânica e dos sólidos suspensos ainda presentes, vão
sendo retidos nesta fase. O FAN é composto por camadas de meios filtrantes, sendo
que o recheio escolhido para preenchimento do filtro foram anéis de plásticos de
conduítes elétricos de diferentes tamanhos. Os primeiros 10 cm (fundo falso) são
preenchidos com anel de plástico de 4 cm, a fim de evitar entupimentos, e os 10 cm
seguintes são preenchidos com anéis de plástico de 2,5 cm. Os anéis de conduítes
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plásticos propiciam maior área para adesão dos microrganismos, e por isso são
comumente utilizados. Na Figura 4 pode ser visualizado o esquema do filtro
anaeróbio de fluxo ascendente utilizado na cooperativa.
Figura 4 - Filtro anaeróbio de fluxo ascendente
Fonte: Adaptado de UREDO Ltda. Manual de Instalação – Equipamento Enterrado (ETEC 8.0) (2012).
Após a passagem pelo FAN, o efluente líquido segue para a unidade de
desinfecção. Esta, também é fabricada em plástico reforçado com compósito de alta
resistência química e mecânica, com capacidade para mil litros por dia (1.000 L/dia).
O efluente entra na unidade via tubulação de PVC de 100 mm de diâmetro, e
mediante a inserção de pastilhas de cloro de 200 g (compostas por Ácido Tricloro
Isocianúrico) na câmara de contato, o efluente escoa e entra em contato com a
pastilha, sendo parcialmente desinfectado, ou seja, grande parte dos organismos
patogênicos são eliminados. Após a cloração da água residuária, o efluente é
lançado para o pluvial.
3.1.2 Características locais
Os experimentos foram desenvolvidos entre os meses de junho a outubro de
2013, no município de Teutônia, no Vale do Taquari, estado do Rio Grande do Sul.
Teutônia localiza-se entre as coordenadas geográficas 51°47’57” W de longitude e
29°26’36” S de latitude (PREFEITURA MUNICIPAL DE TEUTÔNIA, 2013), e de
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acordo com o Projeto Radam Brasil (1986), o município possui altitudes que variam
de 250 a 700 metros acima do nível do mar.
O clima predominante, segundo Kopen, é do tipo Cfa, portanto, é subtropical
(MORENO,1961; MALUF, 2000) apud (MARKUS; FREITAS, 2011). Conforme Streck
et al. (2008), o solo da região abrangida pelo município é classificado como
Chernossolo Háplico Órtico típico. A precipitação pluviométrica média mensal
registrada pela Estação Meteorológica Davis Vantage Pro 2, do CIH da UNIVATES
para o Vale do Taquari, com base em uma média do período 2003 a 2012, é
apresentada na Tabela 1.
Tabela 1: Precipitação pluviométrica média mensal do Vale do Taquari de 2003 a
2012
Mês Quantidade (mm)
Janeiro 145,3
Fevereiro 145,0
Março 125,5
Abril 109,5
Maio 121,8
Junho 110,1
Julho 174,3
Agosto 145,6
Setembro 182,7
Outubro 180,2
Novembro 131,9
Dezembro 143,7
Média anual do período 1715,5
Fonte: Centro de Informações Hidrometeorológicas da UNIVATES (CIH), (2013).
Os maiores índices de precipitações foram registrados entre os meses de
julho a outubro, enquanto que nos meses com menores índices de precipitações
(janeiro a junho e ainda incluindo os meses de novembro e dezembro), puderam ser
verificadas as menores taxas de precipitações pluviométricas. Nos períodos de
estiagens, justifica-se a irrigação em função das altas temperaturas e chuvas
escassas, o que não quer dizer, que nos meses mais frios e chuvosos não se possa
fazer uso do esgoto pré-tratado como fonte de insumo para irrigação, o que pode
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evitar o desperdício de água nobre para um fim não potável e possibilitar o
fornecimento constante de nutrientes para a vegetação.
3.2 Elaboração e montagem dos protótipos de bancada (PBS)
Para a elaboração e desenvolvimento dos protótipos de bancada (PBS)
buscou-se reproduzir ao máximo as características naturais do meio em questão,
uma vez que diferenças significativas entre o experimento e o ambiente real podem
propiciar o surgimento de algum microrganismo ou condição desfavorável, o que
poderia influenciar nos resultados finais do projeto. Em virtude disso, foi
desenvolvido um protótipo de bancada teste, para que fosse verificada a viabilidade
do projeto quanto à sua funcionalidade.
Com relação à estrutura experimental, todos os procedimentos relacionados
aos testes com os protótipos de bancada (PBS) foram conduzidos no interior de uma
estufa agrícola medindo 20 metros de largura (dois vãos de 10 metros) por 20
metros de comprimento, com pé-direito de 3,5 metros. A estrutura metálica suporte
da estufa foi fabricada com chapa de aço galvanizada em banho de zinco fundente.
Cada coluna de sustentação apresenta um perfil de 90x60x25 mm, as treliças
metálicas entre colunas apresentam perfil em “U” de chapa 2,0 mm de espessura e 6
metros de comprimento, utilizadas somente nos dois vãos da extremidade e frontais.
Tanto para a cobertura quanto para as paredes internas, são utilizadas tela
sombrence 50% (sombrite). Na Figura 5 pode ser visualizada a estufa agrícola que
abrigou os PBS durante o delineamento experimental.
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Figura 5 - Estufa agrícola que abrigou os PBS no período experimental
Fonte: Da autora.
Ressalta-se que a fase de irrigação foi realizada em condições controladas,
ou seja, um termo-higrômetro portátil foi instalado no interior da estufa, próximo aos
PBS, para medir diariamente a temperatura e a umidade no interior da estufa.
A temperatura média no interior da estufa permaneceu, na maioria dos dias,
entre 18 a 24 ºC enquanto que a umidade do ar manteve-se, por quase todos os
dias entre 50 e 75%. Tendo em vista que no interior da estufa, foi instalado um
sistema de irrigação por microaspersão, automático e programável, os protótipos
foram colocados em uma das laterais da estufa, e os microaspersores localizados
nesta extremidade foram desligados. Ainda foi montada uma estrutura em arco, com
lona plástica transparente para impedir que os aerossóis oriundos dos outros
microaspersores não atingissem os PBS (FIGURA 6).
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Figura 6 - Estrutura montada no interior da estufa para acondicionamento dos PBS
durante a fase experimental
Fonte: Da autora.
Para o delineamento experimental foram desenvolvidos nove protótipos de
bancada, portanto dois tratamentos em triplicata e três testemunhos. Os tratamentos
utilizados foram caracterizados como T1 e T2 com suas respectivas subdivisões. Os
protótipos de bancada T1 foram nomeados T1A, T1B e T1C, os quais foram irrigados
com 100% de efluente líquido doméstico pré-tratado enquanto que os protótipos de
bancada referentes ao T2, nomeados T2A, T2B e T2C foram irrigados com 50% de
água da chuva mais 50% de efluente líquido doméstico pré-tratado, ou seja, estes
três últimos tratamentos corresponderam a uma diluição do efluente em água da
chuva, enquanto que os testemunhos (brancos), nomeados Testemunho 1,
Testemunho 2 e Testemunho 3 foram irrigados integralmente com água da chuva.
Como foi desenvolvido um protótipo de bancada teste antes do início dos
experimentos, foi possível descrever sucintamente os detalhes que envolveram a
elaboração e montagem dos protótipos de bancada para este projeto. Cada protótipo
de bancada foi montado em um recipiente branco de polietileno (bandeja), com
formato trapezoidal, adquiridos em comércio local. As dimensões frontais destes
recipientes eram de aproximadamente 27 cm de comprimento da base inferior e 33,5
cm de comprimento da base superior, enquanto que nas laterais, a base inferior
apresentou 43 cm e a base superior 54 cm. A profundidade (altura) do recipiente era
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de 13,5 cm. Sendo que em uma das extremidade foi fixada uma torneira, para coleta
do efluente. Na Figura 7 pode ser visualizado o recipiente utilizado para desenvolver
a base do protótipo de bancada teste.
Figura 7 - Recipiente de polietileno utilizado para base da estrutura do PB teste
Fonte: Da autora.
No interior de cada um dos nove recipientes utilizados como estrutura base de
cada protótipo de bancada (PB), foi colocado um escorredor de louças de polietileno,
vazado, com formato similar a um trapézio, previamente adquirido no mercado local.
As dimensões frontais aproximadas destes objetos eram de 25,5 cm de base inferior
e 27,5 cm de base superior, enquanto que para as laterais, 36,5 cm de base inferior
e 38,5 cm de base superior. A profundidade (altura) deste objeto era de cerca de 7
cm, mais 1,3 cm dos pés de sustentação. Para que esses objetos pudessem ser
utilizados nos protótipos, foi necessária a retirada de estruturas internas (dentes),
pois elas poderiam dificultar o acondicionamento da leiva no interior do objeto.
Conforme testes realizados, a retirada destes dentes foi possível através da
utilização de uma faca pré-aquecida em chama.
O objeto (escorredor de louças) foi então deslocado para a extremidade
esquerda da estrutura base, de maneira a proporcionar um maior espaçamento na
lateral direita, e com isso, possibilitou a instalação de torneiras nos protótipos, pelas
quais o efluente final, após passagem pelo sistema solo-planta, pode ser extraído.
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Tendo em vista que, a distância entre o fundo do escorredor para o fundo da
bandeja era de apenas 1,3 cm conforme relatado anteriormente, foram colocados
quatro calços retangulares de granito no fundo das bandejas, permitindo assim que
os escorredores pudessem ser acomodados sobre estes, proporcionando então uma
maior distância entre os objetos. Escolheu-se o granito tendo em vista que é um
material inerte se comparado com outros, como a madeira por exemplo. Observou-
se ainda que os calços foram lavados com água de abastecimento e posteriormente
com água deionizada, a fim de que impurezas não interferissem nos resultados das
análises, pois os calços ficaram no mesmo ambiente do efluente lixiviado pela
sistema solo-planta. As dimensões aproximadas de cada calço eram de 10 cm de
comprimento, 5 cm de largura e espessura de 2 cm.
O interior do escorredor de louça de cada PB foi revestido com tela sombrite,
sobre a qual foi disposta a leiva em grama coletada na área de estudo (pátio da
empresa). A leiva foi revestida, ao entorno, com saco de polietileno preto maleável
com vistas a restringir a entrada de luz solar e qualquer outro fator interferente nas
extremidades laterais da leiva, permitindo assim, características mais próximas do
habitat natural da gramínea. Na Figura 8, pode ser visualizado o escorredor de
louças utilizado como estrutura suporte para a leiva, já na Figura 9, visualiza-se o
objeto no interior do recipiente branco de polietileno de alta densidade, utilizado
como estrutura base para o PB.
Figura 8 - Objeto para acondicionamento da leiva no PB teste
Fonte: Da autora.
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Figura 9 - Objeto no interior da estrutura de base do PB teste
Fonte: Da autora.
Na Figura 10, pode ser visualizado ainda, o protótipo de bancada teste,
confeccionado para avaliação da funcionalidade operacional.
Figura 10 - PB teste
Fonte: Da autora.
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Na Figura 10 percebe-se que fitas foram utilizadas para separar a leiva em
quatro quadrantes iguais visando uma irrigação uniforme em cada área de leiva.
Durante o delineamento experimental, tais fitas acabaram sendo removidas e
prosseguiu-se com a irrigação da quantidade total de líquido em toda a área de leiva
de uma única vez.
3.2.1 Coleta das leivas para montagem dos protótipos de bancada (PBS)
As leivas utilizadas para elaboração dos PBS foram coletadas do pátio da
empresa. Quanto às dimensões, possuíam tamanho compatível com a estrutura do
objeto nas quais foram acondicionadas, portanto, 25 cm de largura por 36 cm de
comprimento, sendo que a profundidade de grama e de solo coletados para
relocação no protótipo constituíram um perfil com cerca de dez centímetros (10 cm)
de altura.
Tendo em vista que a área de pátio da empresa apresenta glebas uniformes
da espécie Axonopus compressus, o critério utilizado para a escolha das glebas foi
através de uma análise visual de cada parcela a ser coletada.
Através da análise visual prévia, buscou-se coletar porções de leiva com
aspecto saudável, ausentes de qualquer associação de vegetação que não fosse a
espécie em questão, que estivessem livres de pragas ou doenças e qualquer
danificação nos tecidos vegetais.
Após a escolha da parcela desejada, a área a ser coletada foi medida com o
auxílio de uma fita métrica, e palitos foram fixados verticalmente no solo para
servirem de demarcação dos vértices do retângulo. Com o auxílio de um enxadão e
uma pá de corte, o solo foi cortado verticalmente nas laterais e cada leiva foi retirada
do solo e acondicionada sobre a tela sombrite do objeto colocado no interior da
estrutura de base de cada um dos PBS.
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3.2.2 Fase de adaptação das leivas para recebimento do efluente pré-tratado
Previamente à fase de irrigação das leivas, os três protótipos de bancada que
receberam 50% de efluente líquido doméstico pré-tratado mais 50% de água da
chuva e os três que receberam 100% de efluente líquido doméstico pré-tratado,
passaram por uma fase de adaptação. Os protótipos de bancada correspondentes
aos tratamentos T1A, T1B e T1C receberam a cada semana, no período de um mês,
incrementos no percentual de irrigação com o efluente líquido, de maneira que a
leiva pudesse se adaptar aos poucos ao novo ambiente imposto à ela. Para os
protótipos de bancada correspondentes aos tratamentos T2A, T2B e T2C, receberam
durante duas semanas incremento no percentual de irrigação. Ambos tratamentos
foram adaptados e aptos para irrigação a partir da quinta semana, ou seja, a partir
do primeiro mês subsequente. Na Tabela 2 pode ser visualizada a fase de
adaptação pelos quais foram submetidos todos os tratamentos.
Tabela 2 - Diluições para irrigação nas fases de adaptação dos PBS
Período de adaptação Tratamentos T1A, T1B e T1C Tratamentos T2A, T2B e T2C
1º Semana de julho 25% efluente + 75% água pluvial 100% água pluvial
2º Semana de julho 50% efluente + 50% água pluvial 100% água pluvial
3º Semana de julho 75% efluente + 25% água pluvial 25% efluente + 75% água pluvial
4º Semana de julho 100% efluente 50% efluente + 50% água pluvial
1º dia de agosto Início da contagem para irrigação Início da contagem para irrigação
Fonte: Da autora.
O volume total de líquido aplicado por dia nos diferentes tratamentos serão
especificados no próximo capítulo.
3.3 Manejo e sistema de irrigação
Os efluentes utilizados para a irrigação dos tratamentos foram o efluente
líquido doméstico pré-tratado e a água da chuva conforme citado anteriormente.
Tanto para a fase adaptativa quanto para a fase de delineamento experimental, a
leiva foi irrigada conforme necessidade hídrica calculada para a cultura, e conforme
a capacidade de armazenamento do PB, ou seja, do recipiente em que foi
armazenado o lixiviado oriundo da irrigação.
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Para estipular a necessidade hídrica da espécie Axonopus compressus,
determinou-se a evapotranspiração real (Etm) através da equação utilizada por Allen
et al. (2000) no documento denominado FAO Irrigation and Drainage Paper Nº 56 –
Crop Irrigation:
Etm = Et0 x Kc (1)
Onde:
Et0 é a evapotranspiração de referência;
Kc é o coeficiente da cultura.
Para o cálculo da evapotranspiração de referência, foram utilizados os dados
de evapotranspiração média dos meses de inverno e primavera (julho, agosto,
setembro e outubro de 2012), fornecidos pelo Centro de Informações
Hidrometeorológicas (CIH) do Centro Universitário UNIVATES. Para cada um dos
meses anteriormente citados foram realizadas 48 leituras diárias, com intervalos de
trinta minutos, portanto, a cada meia hora a estação meteorológica armazenava a
leitura realizada pelo equipamento. Após a coleta dos dados foi realizada a média
mensal de evapotranspiração com base nos dados diários. Em seguida, calculou-se
a média para o período com base nos valores mensais, obtendo-se a
evapotranspiração de referência média. O valor de evapotranspiração de referência
média (Et0) calculado para os meses supracitados foi de 0,04 mm/dia.
Para o coeficiente da cultura, adotou-se o valor de Kc de 0,95 conforme
recomendado pelo FAO Irrigation and Drainage Paper Nº 56 – Crop Irrigation, de
Allen et al. (2000). Para estimativa da necessidade hídrica mínima da cultura em
questão, calculou-se posteriormente a evapotranspiração real:
Etm = Et0 x Kc (1)
Etm = 0,04 mm/dia x 0,95 (2)
Etm = 0,038 mm/dia (3)
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Observa-se que 0,038 mm equivalem a 0,038 L/m2. Tendo leivas com área de
900 cm2, tem-se 0,09 m2. Considerando essa última área, cada leiva deveria ser
irrigada, com no mínimo 0,0034 L, portanto 3,4 mL de efluente.
Tendo em vista que a evapotranspiração real foi estimada, cada leiva de 900
cm2 recebeu mais que 3,4 mL de líquido diariamente para repor a perda de água por
evapotranspiração. Optou-se por irrigar cada protótipo diariamente com 500 mL.
O efluente líquido doméstico pré-tratado foi coletado ao final do sistema de
tratamento de esgoto da empresa, mais precisamente na saída para o pluvial. A
água da chuva foi captada a partir de calhas coletoras instaladas nos telhados da
estufa agrícola do viveiro de mudas da cooperativa, sendo armazenada
posteriormente em um reservatório.
A rega da leiva foi realizada manualmente, e como método de irrigação para
os protótipos, utilizou-se a aspersão através de um recipiente de transbordo com
capacidade para 2 L, com bocal de quatro centímetros (4 cm) de diâmetro, composto
por furos com tamanhos aproximados a 2,5 mm de diâmetro. Durante a irrigação de
cada PB colocou-se uma barreira de plástico para evitar que qualquer gota do
efluente caísse diretamente no fundo da bandeja utilizada para captar o lixiviado.
O efluente pré-tratado utilizado para irrigar os tratamentos T1A, T1B e T1C foi
coletado com um copo plástico de medida na saída para o pluvial, posteriormente foi
transferido para uma bombona com tampa, com capacidade para 25 L. Portanto,
houve-se a necessidade de utilização de duas bombonas com capacidade de 25 L
cada, para acondicionar 50 L de efluente, sendo que, quando uma das bombonas
com efluente foi esvaziada, houve uma nova coleta de efluente, a fim de que a
quantidade ainda necessária para o término dos experimentos fosse suficiente.
Quando coletado, o efluente permaneceu reservado por um dia, para que os sólidos
suspensos ainda presentes pudessem decantar. Após este procedimento, o efluente
foi distribuído em parcelas similares, em outros dois recipientes de polietileno de alta
densidade com capacidade máxima para 25 L, os quais tinham profundidade
máxima de 20 cm de altura. Após a transferência, os recipientes foram deixados pelo
período de um dia sob o sol. A penetração da luz solar pela lâmina d’água permitiu a
evaporação do cloro residual presente no efluente pré-tratado, uma vez que
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elevadas quantidades dessa substância no líquido, poderiam ter ocasionado a
queima da leiva, e consequentemente, perda das amostras vegetais.
Encerrado o prazo, os recipientes foram retirados do sol, colocados em local
coberto e com o uso de provetas graduadas, foram coletados os volumes suficientes
para irrigar os PBS. A quantidade foi transferida para o recipiente de transbordo, a
fim de que se pudesse iniciar a rega. Cada PB foi irrigado inicialmente com 500 mL
de efluente líquido por dia, durante 31 dias consecutivos, totalizando cerca de 15,5 L
para cada protótipo, durante o período mencionado. Considerando que houveram
três tratamentos (T1A, T1B e T1C) foram necessários no mínimo 46,5 L de efluente
líquido doméstico pré-tratado para a irrigação destes tratamentos.
A água da chuva utilizada para irrigar o testemunho e os tratamentos T2A, T2B
e T2C foi acondicionada em bombona plástica de 25 L, sendo que quando houve a
necessidade de abastecimento, pode ser realizada a qualquer momento, uma vez
que não havia necessidade de submetê-la à decantação. A água da chuva foi
captada de um reservatório. Para os tratamentos irrigados com água da chuva mais
esgoto pré-tratado, utilizou-se proveta graduada para transferir o volume de efluente
para o recipiente de transbordo, e com outra proveta graduada foi transferido para o
mesmo recipiente, o volume restante, correspondente à água da chuva.
O líquido presente no recipiente de transbordo foi homogeneizado e utilizado
para regar os tratamentos correspondentes. Neste experimento, cada PB foi irrigado
diariamente com uma mistura contendo 250 mL de água da chuva mais 250 mL de
efluente líquido doméstico pré-tratado, totalizando 500 mL de líquido para cada
protótipo de bancada (PB). Portanto, foram necessários 7,75 L de água da chuva
mais 7,75 L de efluente líquido doméstico pré-tratado para a rega de um tratamento
no período de 31 dias. Então foram necessários 23,25 L de água pluvial + 23,25 L de
efluente líquido para irrigar os três tratamentos durante o período de 31 dias. Os
Testemunhos 1, 2 e 3, foram irrigados diariamente com 500 mL de água da chuva,
portanto, para o período de 31 dias, também foram necessários 46,5 L desse líquido.
Após abastecido, o recipiente de transbordo utilizado para a irrigação de cada
leiva dos PBS foi inclinado até que o líquido de seu interior vertesse completamente
pelos orifícios do bocal. Quando finalizada a irrigação, esse recipiente foi novamente
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abastecido com o volume de efluente líquido necessário para irrigar o próximo PB, e
assim, sucessivamente até a finalização da irrigação para todos os PBS. Houve um
recipiente de transbordo para os tratamentos T1A, T1B e T1C, outro para os
tratamentos T2A, T2B e T2C e um terceiro para os três testemunhos.
Tanto os seis tratamentos como os três testemunhos foram irrigados da forma
anteriormente descrita, sendo que adotou-se essa metodologia para que toda a
extensão da leiva recebesse mesmo volume em uma determinada área quadrada.
As leivas foram irrigadas todos os dias, pelo período de 31 dias. Após término
deste período, ou seja, do 32º ao 36º dia, procedeu-se da seguinte maneira: A água
residual lixiviada por 31 dias, de cada sistema solo-planta de cada um dos nove PBS,
foi retirada. Após esvaziamento de cada um dos recipientes, foi coletada uma
amostra de entrada, ou seja, antes da irrigação foi realizada uma amostragem com
os três tipos de efluentes de entrada. Portanto, uma amostra de entrada para os PBS
referente aos tratamentos T1A, T1B e T1C, uma amostra de entrada referente aos
tratamentos T2A, T2B e T2C e uma terceira amostra de entrada referente os
testemunhos 1, 2 e 3. Posteriormente procedeu-se com a irrigação conforme
descrito anteriormente, no entanto, cada protótipo foi irrigado com 1 L de líquido, ao
invés de 500 mL. Este incremento de meio litro de líquido para cada PB, durante a
fase de rega e amostragem (32º ao 36º dia), foi realizado para que se obtivesse a
quantidade mínima de 1 L de líquido lixiviado para cada PB, de modo a garantir a
quantidade necessária à realização dos ensaios físico-químicos.
Após a irrigação dos nove protótipos, foram coletadas três amostras
compostas de saída. Dos tratamentos irrigados com 100% de efluente (T1A, T1B e
T1C) coletou-se o lixiviado oriundo dos três PBS para um único recipiente,
homogeneizou-se a amostra e esta foi passada para um recipiente propício. Com os
tratamentos irrigados com 50% de efluente líquido doméstico + 50% de água da
chuva (T2A, T2B e T2C) também coletou-se o lixiviado oriundo dos três PBS para um
único recipiente, homogeneizou-se a amostra e esta também foi acondicionada em
recipiente. Com os testemunhos 1, 2 e 3, irrigados somente com a água da chuva,
também coletou-se o lixiviado oriundo dos três PBS para um único recipiente,
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homogeneizou-se a amostra e acondicionou-se em frasco ideal para posterior envio
para análise.
É interessante mencionar que na lateral direita, entre a parede da bandeja e a
torneira, foi fixada tela sombrite de aproximadamente 4 cm de diâmetro, que serviu
de filtro para retenção de partículas sólidas em suspensão presentes no efluente
final.
À medida que foi realizada a irrigação, o líquido escoava pelo tecido vegetal
da gramínea e infiltrava pelo solo, ficando retido no fundo do recipiente (PB). Após o
período de irrigação, a bandeja contendo o líquido foi inclinada manualmente em
aproximadamente 30º. O líquido escoou para a extremidade direita do recipiente,
onde estava instalada a torneira, de maneira que o efluente pode ser vertido para
outro recipiente, para acondicionar as amostras compostas, em seguida, as
amostras foram vertidas para os frascos vítreos cedidos pelo laboratório responsável
pelas análises.
Do 37º ao 45º dia, todos os protótipos apenas continuaram a serem irrigados
conforme primeiramente descrito (500 mL/dia por PB). No 46º dia coletou-se e
preparou-se uma amostra de tecido vegetal de cada PB, as quais foram remetidas
para análises de absorção de P e N. Portanto, nove amostras de tecido vegetal
foram coletadas e pré-preparadas para envio ao laboratório responsável pelas
análises de absorção de fósforo e nitrogênio nos tecidos vegetais.
3.4 Análises de absorção de fósforo e nitrogênio em Axonopus compressus
Uma das melhores formas de avaliar a disponibilidade de nutrientes em solos
é através da absorção pelas plantas. Análises de absorção de nutrientes por tecidos
vegetais são extremamente válidas em estudos de monitoramento ambiental,
justamente pelo fato de que as plantas são consideradas o elo fundamental nas
cadeias alimentares de animais superiores (TEDESCO et al.,1995).
Para avaliação de absorção de fósforo e nitrogênio pelos tecidos vegetais,
amostras da espécie Axonopus compressus foram analisadas. Nos próximos
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capítulos são descritos os procedimentos padrões adotados para quantificação dos
teores destes nutrientes nas plantas da espécie em questão.
3.4.1 Coleta e pré-preparo das amostras de grama
A coleta das amostras de gramínea da espécie Axonopus compressus foi
realizada conforme as recomendações do Manual de Adubação e de Calagem de
2004 para os estados do Rio Grande do Sul e Santa Catarina, coordenado por
Wiethölter (2004), da Sociedade Brasileira de Ciência do Solo – Núcleo Regional
Sul.
A amostragem foi realizada no mês de setembro, após o 45º dia de irrigação,
sendo portanto, coletadas no 46º dia uma amostra de cada PB conforme já descrito
neste trabalho.
A coleta das folhas da espécie Axonopus compressus foi realizada através de
aparas de corte com uma tesoura. Foram coletadas 20 g de material de cada
protótipo. Somente folhas foram analisadas, pois raízes e caule poderiam apresentar
diferentes teores de nutrientes. Conforme estipula o manual de adubação e calagem
de 2004, foram selecionadas folhas inteiras ausentes de qualquer sintoma de
deficiência nutricional e folhas sem doenças, que não estivessem danificadas por
insetos ou outros agentes.
Conforme estabelece o Manual Técnico para Análises de Solo, Plantas e
Outros materiais, elaborado por Tedesco et al. (1995), as amostras de tecido vegetal
foram colocadas em sacos de papel previamente identificados, sendo levadas até o
laboratório de águas e efluentes do curso de Engenharia Ambiental do Centro
Universitário UNIVATES, para serem lavadas com água de abastecimento e em
seguida, com água destilada. Após lavagem foram colocadas em cápsulas de
porcelana identificadas conforme amostra e foram postas em uma estufa com
temperatura por volta dos 70ºC, durante 48 horas. Após, foram retiradas da estufa e
moídas em moinho de facas do tipo Willey, localizado no laboratório do Curso de
Farmácia, no qual foi utilizada a peneira “mesh 10”, ou seja, uma peneira com
abertura de malha de 1,7 mm de diâmetro. Após moída cada amostra do tecido
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vegetal, o moinho foi limpo com pincel e a seguinte amostra foi colocada no moinho,
e assim sucessivamente até todas as amostras serem moídas.
As amostras foram acondicionadas em sacos de papel devidamente
identificados e enviadas para o Laboratório de Análise de Solo, Adubos, Plantas e
outros materiais da Universidade de Passo Fundo.
3.4.2 Procedimentos experimentais
Os experimentos foram conduzidos por laboratório terceirizado, e a
metodologia adotada permitiu a quantificação dos teores destes macronutrientes de
uma única vez, mediante metodologia descrita por Tedesco et al. (1995).
Primeiramente 0,2 g das amostras foram colocadas em tubos de ensaio de 25
x 200 mm, em vidro Pyrex. Conforme recomenda o manual, os tubos deveriam
possuir marcações nas capacidades de 20 e 50 mL. Foi adicionado 1 mL de
Peróxido de Hidrogênio (H2O2) e posteriormente 2 mL de Ácido Sulfúrico (H2SO4) no
interior dos vidros de Pyrex. Deixou-se o material digerindo até atingir 180ºC. Entre
15 e 30 minutos após, uma fumaça escura que até o momento saía do Pyrex, não
mais saiu do recipiente, então elevou-se a temperatura para a faixa de 350 a 375ºC
durante uma hora, para que a digestão pudesse ser completa. Durante essa reação
os compostos orgânicos oxidaram parcialmente e com isso, não houve formação de
espuma, o que é importante uma vez que ela pode causar a perda de material. Em
seguida, após a amostra esfriar, adicionou-se água destilada até completar o volume
de 50 mL. A diluição no próprio tubo tornou o procedimento mais fácil.
Seguiu-se com a homogeneização da mistura mediante agitação manual da
amostra no interior do tubo. Deixou-se a amostra decantando, e de seis a doze
horas após retirou-se a alíquota de 20 mL do extrato para a determinação do teor de
nitrogênio e 1 mL do extrato para a determinação do fósforo, sem necessidade de
realizar filtração no extrato. As determinações de P foram feitas pelo
espectrofotômetro comum, sendo que os valores para N foram determinados via
titulação. Todos os resultados foram expressos em percentuais e posteriormente
comparados entre si e com outras pesquisas semelhantes.
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3.5 Análise e caracterização do efluente final (lixiviado)
O efluente final foi armazenado no fundo do recipiente do protótipo, portanto,
através da abertura da torneira instalada na lateral do recipiente (PB), o líquido foi
vertido para um frasco contendo o preservante ácido sulfúrico (H2SO4), o qual foi
fornecido pelo laboratório responsável pelos ensaios físico-químicos, sendo então,
encaminhado para análise em tempo hábil, conforme estabelecido em Standard
Methods for Examination of Water and Wastewater - 22st Edition (APHA, 2005). A
coleta do lixiviado foi feita do dia 2 ao dia 6 de setembro, sendo que, no máximo em
uma hora e meia, as amostras de efluente eram entregues ao laboratório
terceirizado responsável pelas análises físico-químicas.
Os resultados dos ensaios físico-químicos realizados nas amostras foram
comparados entre si e com as legislações vigentes. Também pode-se verificar os
percentuais de eficiência de remoção destes teores após passagem pelo protótipo
desenvolvido neste estudo.
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4 RESULTADOS E DISCUSSÕES
Após encerramento dos períodos de coleta do efluente final, lixiviado pelo
sistema solo-planta e das amostragens de tecido vegetal dos PBS, seguiu-se com o
encaminhamento destas para análise dos teores de fósforo total (P) e nitrogênio total
(N) presentes. Neste capítulo serão apresentados os resultados dos ensaios
realizados, assim como, discussões acerca dos dados obtidos.
4.1 Teores de fósforo e nitrogênio no efluente final
Conforme mencionado no capítulo 3.5 (Manejo e sistema de irrigação), foram
montados nove PBS, sendo dois tratamentos em triplicata e três testemunhos.
Ressalva-se que os testemunhos foram irrigados somente com água da chuva,
enquanto que os tratamentos T1, com 100% de efluente pré-tratado, e os T2 com
50% efluente pré-tratado mais 50% água da chuva. Em função de terem sido
coletadas no total, três amostras de entrada (antes da rega) e três amostras de
saída (após a lixiviação do efluente líquido pelo sistema solo-planta), perfazendo um
total de seis amostras diárias, durante cinco dias, contabilizou-se trinta amostras
analisadas. A seguir podem ser visualizadas as concentrações de fósforo total e
nitrogênio total na entrada e na saída, durante os cinco dias de amostragem, assim
como, os percentuais relacionados à eficiência de remoção de P e N, calculados
através das fórmulas:
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% eficiência na remoção de P = Pinicial (mg/L ) – Pfinal (mg/L) x 100, e (1)
Pinicial l(mg/L)
% eficiência na remoção de N= Ninicial (mg/L) – Nfinal (mg/L) x 100. (1)
Ninicial (mg/L)
Na Tabela 3, podem ser verificados todos os dados obtidos nas análises de
efluente realizadas antes da rega (entrada) e após a lixiviação do efluente líquido
pelo sistema solo-planta (saída). Podem ser visualizados também, os percentuais de
eficiência de remoção de P.
Tabela 3 - Teores de fósforo no efluente de entrada e saída dos PBS testemunhos,
T1 e T2
Teores de fósforo no efluente
Dia Entrada
testemunho (mg/L)
Saída testemunho
(mg/L)
Eficiência testemunho
(%)
Entrada T1
(mg/L)
Saída T1
(mg/L)
Eficiência T1 (%)
Entrada T2
(mg/L)
Saída T2
(mg/L)
Eficiência T2 (%)
32° 0,72 0,58 19,44 8,22 3,31 59,73 4,47 2,76 38,26
33° 0,15 0,45 -200,00 8,12 4,98 38,67 4,01 3,27 18,45
34° 0,18 0,56 -211,11 8,18 5,02 38,63 3,88 3,23 16,75
35° 0,16 0,49 -206,25 11,64 7,52 35,40 4,41 3,28 25,62
36° 0,20 0,50 -150,00 10,76 7,40 31,23 4,86 4,28 11,93
Fonte: Da autora.
Na Figura 11, visualizam-se as concentrações de fósforo de entrada e saída
dos dois tratamentos e do testemunho, sendo claramente perceptível que todos os
teores de saída, apresentaram redução da concentração de fósforo, com exceção
dos testemunhos, já na Figura 12 podem ser verificados os percentuais de eficiência
para remoção de fósforo.
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Figura 11 - Teores de fósforo no efluente de entrada e saída dos PBS testemunhos,
T1 e T2
Figura 12 - Eficiência de remoção de fósforo dos PBS testemunhos, T1 e T2
Observa-se que na Figura 12 os maiores percentuais de remoção referem-se
aos PBs dos tratamentos T1, os quais possuíam elevadas concentrações do
macronutriente fósforo em comparação com os tratamentos T2. O valor máximo
encontrado para a eficiência na remoção de fósforo nesse experimento foi de
59,73%. Nos experimentos conduzidos por Ormonde (2012), nos quais foram
Fonte: Da autora.
Fonte: Da autora.
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projetados três tipos de wetlands construídos, cada qual com uma espécie
vegetativa visando o polimento de um efluente, os percentuais de remoção foram da
ordem de 52,74% à 59,79%, sendo assim, a gramínea da espécie Axonopus
compressus obteve remoção satisfatória e similar à um sistema de wetland
construído.
É importante a salientar, é que os testemunhos obtiveram percentuais
negativos de eficiência, ou seja, as concentrações de saída foram maiores que as
concentrações de entrada, e isso provavelmente ocorreu em função de que durante
a rega, os nutrientes presentes na água da chuva ou no próprio sistema-solo planta
foram carreados através do perfil do solo, resultando no acúmulo destes no efluente
de saída. Nesse sentido, a presença de plantas vistosas e fortes sobre a superfície
do solo é fundamental, pois tende a impedir que os nutrientes sejam perdidos, e com
isso depositados em camadas mais profundas do solo, o que pode dificultar ainda
mais na absorção destes nutrientes por plantas com raízes superficiais.
Na Tabela 4 podem ser verificados os dados das análises de nitrogênio,
realizadas antes da rega (entrada) e após a lixiviação do efluente pelo sistema solo-
planta (saída). Visualizam-se ainda os percentuais de eficiência de remoção para N.
Tabela 4 - Teores de nitrogênio no efluente de entrada e saída dos PBS testemunhos, T1 e T2
Teores de nitrogênio no efluente
Dia Entrada
testemunho (mg/L)
Saída testemunho
(mg/L)
Eficiência testemunho
(%)
Entrada T1 (mg/L)
Saída T1
(mg/L)
Eficiência T1 (%)
Entrada T2
(mg/L)
Saída T2
(mg/L)
Eficiência T2 (%)
32° 5,7 < 5 12,28 87,4 21,8 75,06 45,3 16,7 63,13
33° < 5 < 5 0,00 85,9 38,4 55,30 42,8 20,3 52,57
34° < 5 < 5 0,00 86,7 36,3 58,13 39,0 21,5 44,87
35° < 5 < 5 0,00 124,5 60,4 51,49 43,4 19,8 54,38
36° < 5 < 5 0,00 114,3 53,6 53,11 51,8 32,7 36,87
Fonte: Da autora.
Tanto na Tabela 4 como na Figura 13, observa-se que assim como ocorrido
com o fósforo, o nitrogênio também obteve redução nas concentrações finais em
todos os PBS T1 e T2. Ressalva-se ainda que praticamente todos os resultados do
PB testemunho apresentaram concentrações inferiores a 5 mg/L na entrada e saída,
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conforme mostra a Tabela 4, no entanto, para confecção dos gráficos, foi necessário
considerar o valor 5 mg/L. Ademais, o cálculo resultaria em erro, em função das
fórmulas automáticas. Na Figura 14 visualiza-se a eficiência de remoção de
nitrogênio nos diferentes PBs.
Figura 13 - Teores de nitrogênio no efluente de entrada e saída dos PBS testemunhos, T1 e T2
Figura 14 - Eficiência de remoção de nitrogênio dos PBS testemunhos, T1 e T2
Fonte: Da autora.
Fonte: Da autora.
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Assim como no parâmetro P observa-se que, os maiores percentuais de
remoção de N referem-se aos PBS dos tratamentos T1, os quais possuíam antes da
rega, elevadas concentrações do macronutriente em comparação com os
tratamentos T2.
Constatou-se então que os maiores percentuais de remoção dos
macronutrientes P e N foram nos tratamentos nomeados T1 (amostra composta de
T1A, T1B e T1C), ou seja, aqueles que foram irrigados somente com o efluente líquido
doméstico pré-tratado, o que permite diagnosticar que não é necessário diluir um
efluente para se obter as maiores remoções de concentração, assim como quanto
maiores as concentrações de nutrientes no efluente de entrada, maiores tendem a
ser as quantidades assimiladas pelas plantas, nas condições deste experimento.
Outro fato importante a salientar ainda, é que tanto nos resultados
relacionados à eficiência de remoção de fósforo quanto de nitrogênio, ocorre uma
perceptível queda gradual da eficiência. Tais resultados poderiam induzir a uma
interpretação equivocada de que o sistema seria ineficiente com passar do tempo,
porém, ressalta-se que, os resultados obtidos foram em condições controladas de
temperatura e umidade do ar no ambiente experimental. Além disso, foram poucos
os dias consecutivos em que o experimento foi realizado e posteriormente
amostrado, assim como, não foram testadas outras variáveis, como as climáticas
(radiação solar, precipitações, ventos, geadas, etc.), de manejo de solo (descanso e
tratos culturais), de manejo da cultura (corte), entre outras que poderiam implicar em
resultados divergentes.
O trabalho de Piedade (2004), que avaliou o desenvolvimento de quatro
espécies de gramas irrigadas com efluente oriundo de uma estação de tratamento
de esgoto, além de avaliar a absorção de nutrientes pelas gramíneas, verificou a
situação do solo a partir da irrigação com água residuária, ou seja, focou-se em
estudar uma possível contaminação do solo ao invés de também tentar utilizar o
sistema solo-planta como meio de polimento do seu efluente. Por esse motivo, não é
possível comparar os resultados obtidos no efluente final deste trabalho com o
estudo citado, uma vez que avalia somente os parâmetros físico-químicos
encontrados no solo. Devido à esta questão, optou-se por comparar os resultados
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deste estudo com pesquisas que contemplaram o polimento do efluente, mesmo que
o sistema utilizado tenha sido diferente do sistema empregado no presente estudo.
Ormonde (2012) também observou em seu estudo, uma queda gradual na
eficiência de remoção de fósforo do primeiro para o terceiro mês de amostragem,
sendo que, explicou tal ocorrência devido à saturação da capacidade do material
filtrante em adsorver o fósforo, bem como, ao estágio avançado de evolução das
macrófitas de seu experimento. Mesmo que no presente trabalho, a queda foi
registrada em um curto período de tempo, acredita-se que, o mesmo motivo
(saturação da capacidade de filtração) também possa ter influenciado na redução da
eficiência de remoção de P com o passar dos dias, ou até mesmo, em função da
espécie utilizada neste experimento, a qual é uma forrageira com características
distintas às macrófitas utilizadas por Ormonde.
É questionável o fato de que, Ormonde (2012), aborda a remoção de
nitrogênio em sua pesquisa bibliográfica, no entanto, no delineamento experimental
não analisa este parâmetro quando avalia os resultados do polimento de seu
efluente. Apenas os parâmetros DQO, DBO, Fósforo total e Sólidos em Suspensão
Totais são avaliados em termos de remoção. O autor poderia ter levado em
consideração o parâmetro nitrogênio total, uma vez que sistemas wetlands
construídos são mais utilizados para remoção de fósforo e nitrogênio. Por esse fato,
com relação ao parâmetro nitrogênio, não foi possível comparar os valores obtidos
neste trabalho com o experimento de Ormonde.
No estudo dirigido por Sousa et al. (2000), no qual foi testado o pós-
tratamento de efluente de reator UASB utilizando wetlands construídos, as
eficiências de remoção para nitrogênio foram da ordem de 76 a 87%, sendo que
para este estudo, o pós-tratamento realizado pelas gramíneas resultou em eficiência
de remoção de 53,11 à 75,06% para os tratamentos T1 e de 36,87 a 63,13% para os
tratamentos T2. Mesmo que não se possam comparar em mesmo nível estes dois
tipos de sistemas utilizados para melhoramento da qualidade final do efluente,
observa-se que, as gramíneas dos tratamentos T1 conseguiram um satisfatório
percentual de remoção, chegando a valores máximos de eficiência de remoção de
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75,06%, muito próximos aos valores obtidos pelo sistema de wetland construído dos
pesquisadores.
No que diz respeito à eficiência de remoção de fósforo, o sistema testado por
Sousa et al. (2000), obteve uma faixa de 78 a 100% de remoção, enquanto que o
presente estudo alcançou o máximo de 59,73% de eficiência de remoção nos
tratamentos T1, os quais foram irrigados com 100% de esgoto pré-tratado. O
presente estudo não corrobora com os estudos dirigidos por Sousa et al. (2000)
quando analisados os teores de P presentes, pois obteve-se níveis de remoção
muito baixos com o sistema proposto, talvez em função da espécie vegetativa
utilizada ou pelas características do ambiente experimental.
Mesmo assim, o polimento do efluente líquido doméstico pré-tratado foi
possível tanto em sua forma pré-tratada (original) como diluída, contudo é
necessário observar que, de acordo com a Resolução CONSEMA Nº 128/2006, que
define os teores de P (4 mg/L) e N (20 mg/L) nas águas superficiais, considerando a
vazão de descarte da empresa, os limites tendem a ser alcançados somente quando
a diluição for realizada. Mesmo que a irrigação seja uma maneira de disposição de
efluente no solo, a resolução mencionada deve ser considerada uma vez que este
sistema possa vir a ser adaptado e utilizado para polimento do efluente, ou pelo fato
de que uma vez que ocorresse precipitação sobre o sistema, poderia acarretar no
lixiviamento das águas residuárias para os recursos hídricos superficiais, e também
pelo fato de que, as Resoluções Nº 357/2005 e 430/2011; 375/2006 e 420/2009,
mencionadas no capítulo 2.5.1 (A Legislação Ambiental), não fixam padrões para P
e N quando do lançamento de efluentes de esgotos em corpos d'água, e nem
valores mínimos para estas substâncias em produtos derivados do esgoto sanitário e
no solo respectivamente.
Tais considerações levam a crer que o estabelecimento de valores mínimos
para fósforo total e nitrogênio total nos diferentes ambientes e nos produtos
derivados do esgoto, são importantíssimos para a manutenção da qualidade de vida
nos diferentes habitats, até mesmo como meio de monitoramento e alerta para uma
excessiva concentração destes nutrientes no solo, os quais poderiam implicar em
efeitos adversos neste, já que em mananciais hídricos, eles causam a eutrofização
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do ambiente. Nesse viés, a presente pesquisa serve de incentivo para outros
estudos relacionados ao tema, para que em um futuro próximo, esses limites
possam ser estabelecidos por lei.
Outro fator importante é com relação à manutenção do sistema de tratamento
de efluentes domésticos da empresa. Em virtude deste ainda não ter sido limpo pela
primeira vez, provavelmente as concentrações de entrada e saída do efluente
(quanto aos tratamentos T1 e T2) poderiam ter sido menores ainda. Além disso,
todas as coletas de efluente para irrigação do experimento foram realizadas no
período de inverno, e sabe-se que a eficiência dos reatores diminui drasticamente
nos períodos mais frios. No entanto, caberia ainda um maior tempo de
experimentação abrangendo a estação de verão, para que essas possibilidades
pudessem ou não serem confirmadas.
4.2 Teores de fósforo e nitrogênio absorvidos pelas gramíneas
A partir das análises de absorção de macronutrientes nos tecidos vegetais,
verificou-se que a maior absorção de fósforo e nitrogênio ocorreu nas amostras dos
PBS irrigados com 100% de efluente líquido doméstico pré-tratado, nomeados T1B e
T1C respectivamente. Este resultado converge com os resultados referentes às
maiores eficiências de remoção de P e N no efluente de saída dos tratamentos T1.
Na maioria dos tratamentos irrigados com 100% efluente (amostra composta de T1A,
T1B e T1C), onde a concentração de P e N eram mais elevadas, a capacidade de
absorção da gramínea também foi maior, ou seja, a planta da espécie em estudo
absorveu o máximo possível dos nutrientes P e N disponíveis no efluente líquido
doméstico pré-tratado (TABELA 5).
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Tabela 5 - Percentuais de absorção de fósforo (P) e nitrogênio (N) encontrados nas
gramíneas dos diferentes PBS
Protótipo de bancada (PB) e quantidades irrigadas (%) absorção de
fósforo (P) (%) absorção de
nitrogênio (N)
Testemunho 1 – 100% água da chuva 0,20 2,58
Testemunho 2 – 100% água da chuva 0,25 2,15
Testemunho 3 - 100% água da chuva 0,19 1,77
T1A – 100% efluente 0,29 2,97
T1B – 100% efluente 0,30 3,51
T1C – 100% efluente 0,33 2,92
T2A – 50% efluente + 50% água da chuva 0,29 3,15
T2B - 50% efluente + 50% água da chuva 0,30 2,67
T2C - 50% efluente + 50% água da chuva 0,19 2,80
Fonte: Da autora.
Os valores obtidos na Tabela 5 foram em percentuais, o que significa massa
por massa, ou seja, 1% significa 1 grama de nutriente em 100 gramas de amostra.
Com relação aos valores de absorção de P e N obtidos pelas gramíneas
(TABELA 5) realizou-se análise estatística, na qual os ensaios foram submetidos à
análise de variância de medidas, considerando 9 observações através do
delineamento inteiramente casualizado. As comparações de médias foram efetuadas
pelo teste Scott Knott (5%) e o programa estatístico utilizado foi o SISVAR 4.6.
Conforme a Tabela 6 e a Tabela 7 observa-se que ambas amostras não apresentam
diferença significativa entre si.
Tabela 6 - Análise de variância da absorção de P obtido pelas gramíneas através do
teste Scott-Knott a 5% de probabilidade
Tratamento Médias Resultados
Testemunho 0.213333 a1 T2 0.260000 a1 T1 0.306667 a1
Observação 1: Na coluna resultados, letras seguidas pelo mesmo número não diferem entre si. Observação 2: Média harmônica do número de repetições (r): 3 Erro padrão: 0,0242670329642684 C.V.(%) = 16.17 n=9
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Tabela 7 - Análise de variância da absorção de N obtido pelas gramíneas através do
teste Scott-Knott a 5% de probabilidade
Tratamento Médias Resultados
Testemunho 2.166667 a1 T2 2.873333 a1 T1 3.133333 a1
Observação 1: Na coluna resultados, letras seguidas pelo mesmo número não diferem entre si. Observação 2: Média harmônica do número de repetições (r): 3 Erro padrão: 0,184732038168602 C.V.(%) = 11.74 n=9
Analisando e comparando outras informações, com relação à absorção de
fósforo (P) do tratamento T1C (irrigado com 100% efluente) em comparação com o
testemunho 3 (irrigado 100% com água da chuva), observa-se que a diferença mais
significativa foi da ordem de 0,14%. Sousa (2009) obteve 0,51% como maior
diferença entre seu testemunho (irrigado com água de poço) e um de seus
tratamentos (tratamento nº 3 – irrigado com esgoto tratado – lâmina de 265 mm/ano-
1). Portanto, se comparado com o dado obtido por Sousa (2009), a diferença de
absorção do macronutriente fósforo no presente experimento não foi tão significativa.
De acordo Peres (2000) apud Santos (2004), o fósforo tende a ser imobilizado como
fosfato no solo, o que ocasiona na dificuldade de assimilação pelas raízes da planta,
sendo assim, esta teoria vai de encontro ao baixo teor do nutriente na gramínea da
espécie Axonopus compressus utilizada nos experimentos.
Com relação ao nitrogênio (N) absorvido pela gramínea, comparando-se
testemunhos e tratamentos, pode-se verificar que a maior diferença foi observada foi
com relação ao tratamento T1B (irrigado com 100% efluente) para o testemunho 3
(irrigado 100% com água da chuva), cujos valores foram de 3,51% para 1,77%
respectivamente, ou seja, uma diferença de 1,74%. No experimento conduzido por
Sousa (2009), a diferença mais significativa, quando comparou seu testemunho
(irrigado com água de poço) com um de seus tratamentos (tratamento nº 5 – irrigado
com esgoto tratado – lâmina de 1061 mm/ano-1), foi de 1,18% para 1,69%
respectivamente, ocasionando em uma diferença de apenas 0,51%. As gramíneas
do presente experimento foram muito mais eficientes para a absorção de nitrogênio
do que o Capim Tifton 85 cultivado por Sousa (2009).
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Piedade (2004) submeteu quatro espécies de gramas à irrigações com
tratamentos de diferentes composições. A espécie São Carlos, também conhecida
como sempre-verde (Axonopus compressus) utilizada em seu experimento, foi a
espécie que apresentou o maior acúmulo de N no tratamento de reúso em relação
ao testemunho. O efeito causado nesta espécie superou a adubação química em
nitrogênio, enquanto que a espécie Esmeralda obteve valores equivalentes. As
espécies Bermudas e Santo Agostinho ficaram com valores de N abaixo dos valores
com adubação química. Provavelmente, a diferença de 1,74% encontrada neste
experimento ter superado a bibliografia consultada, se deve às características
favoráveis da própria espécie, que tende a absorver em grandes quantidades esse
nutriente, assim como, esse resultado é coerente com o resultado apresentado por
Piedade (2004).
Em suas conclusões, Sousa (2009) afirmou que os níveis de P e N no
efluente final, foram satisfatórios. Portanto, mesmo que a absorção de P tenha sido
baixa se comparado com o resultado obtido pelo pesquisador mencionado, também
foi um resultado positivo, o que transmite a ideia de que a grama da espécie
Axonopus compressus pode aproveitar, mesmo que pouco, o nutriente
disponibilizado, talvez pelo fato do fósforo tender à uma fixação no solo e dificuldade
de mobilidade até as raízes vegetais das culturas. Com relação à absorção do N, foi
plenamente satisfatória uma vez que superou os valores encontrados por Sousa
(2009).
Al-Nakshabandi et al. (1997) apud Fonseca (2001), constataram que houve
um aumento irrisório nos teores de cádmio, cromo, manganês, zinco e chumbo da
berinjela irrigada com efluente de esgoto, no entanto, as concentrações de potássio,
sódio, cálcio, magnésio, nitrogênio e fósforo nas folhas e nos frutos da cultura,
aumentaram consideravelmente, e este resultado foi atribuído à presença dos
nutrientes no efluente utilizado para a irrigação da cultura.
Bole & Bell (1978) apud Fonseca (2001) atestam que plantas forrageiras
possuem um potencial elevado para acumular nutrientes, pois além de apresentarem
longa estação de crescimento, possuem uma boa capacidade em recobrir o solo, o
que firma ainda mais o experimento do presente estudo.
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Os valores positivos de absorção dos nutrientes P e N deste experimento vão
de encontro às imagens de crescimento das leivas, confirmando que quanto maior a
quantidade de nutrientes disponíveis, maior tenderá a ser o crescimento vegetativo
da planta. Na Figura 15, podem ser visualizadas as diferenças de crescimento das
gramíneas dos PBS no 15º dia de irrigação. No topo, as gramíneas dos PBS
testemunhos, ao centro as gramíneas dos tratamentos T1 e na extremidade inferior
da imagem, tem-se as gramíneas dos PBS T2.
Figura 15 - Crescimento das leivas dos PBS testemunhos, tratamentos T1 e tratamentos T2 no 15o dia de irrigação
Na Figura 15, verifica-se uma “leve” diferença no crescimento dos tratamentos
em relação aos testemunhos. Nota-se que, nos PBs irrigados somente com a água
da chuva (testemunhos – ao topo) o crescimento foi mínimo. Quanto aos
tratamentos, tanto nos irrigados com 100% de efluente (T1A, T1B e T1C – ao centro)
quanto nos irrigados com 50% de efluente + 50% de água da chuva (T2A, T2B e T2C
– na extremidade inferior), percebe-se um maior crescimento em relação aos
testemunhos, no entanto, não há diferença significativa de crescimento entre eles.
Fonte: Da autora.
TESTEMUNHOS 1, 2 e 3
TRATAMENTOS T1A, T1B e T1C
TRATAMENTOS T2A, T2B e T2C
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Na Figura 16, podem ser visualizados todos os testemunhos e tratamentos
juntos no 15º dia, onde também se comprova que os tratamentos T1 e T2 cresceram
um pouco mais que os testemunhos (ao centro), e que entre os tratamentos não há
diferença significativa no crescimento, mas sim, um crescimento muito semelhante.
Figura 16 - Crescimento das leivas no 15º dia
Fonte: Da autora.
No 30º dia de irrigação, há uma perceptível diferença no crescimento
vegetativo das leivas dos PBS tratamentos em comparação com os PBS testemunhos
(FIGURA 17).
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Figura 17 - Crescimento das leivas dos PBS testemunhos, tratamentos T1 e
tratamentos T2 no 30o dia de irrigação
Fonte: Da autora.
De acordo com a Figura 17, no 30º dia de irrigação já há uma notável
diferença entre o crescimento das gramíneas, assim como na Figura 18, onde
podem ser visualizados os nove PBS, sendo que na esquerda encontram-se os
tratamentos T1, ao centro os testemunhos e à direita os tratamentos T2.
Nota-se que, as gramíneas que mais cresceram são as da esquerda (T1), ou
seja, as irrigadas com 100% de efluente pré-tratado, sendo que em segundo lugar,
estão as dos tratamentos T2 (irrigadas com 50% de efluente + 50 de água da
chuva), e as que menos cresceram, as gramíneas dos testemunhos (centro),
irrigadas somente com água da chuva.
TESTEMUNHOS 1, 2 e 3
TRATAMENTOS T1A, T1B e T1C
TRATAMENTOS T2A, T2B e T2C
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Figura 18 - Crescimento das leivas no 30º dia
Fonte: Da autora.
Sousa et al. (2006), ao irrigarem a cultura do pimentão verificaram que um de
seus tratamentos (tratamento T5 - efluente de um reator UASB), obteve um bom
desempenho quanto ao crescimento foliar da espécie, pois fez com que a cultura
atingisse um valor muito semelhante ao crescimento obtido com o tratamento no
qual foi utilizada adubação mineral como fonte de nutrientes. Tal resultado permite
considerar que assim como no experimento de Sousa et al. (2006), as gramíneas
irrigadas com 100% efluente pré-tratado, obtiveram maior crescimento do que todos
os outros tratamentos, sendo assim, vão de encontro aos resultados obtidos por
estes pesquisadores.
Após 45 dias de irrigação foi realizado o último registro fotográfico para
verificação do crescimento da gramínea, sendo claramente perceptível a diferença
de crescimento das leivas dos PBS. Na Figura 19, visualiza-se da esquerda para a
direita, os tratamentos T1A e T2A e o Testemunho 1.
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Figura 19 - Diferença de crescimento vegetativo entre os tratamentos T1A, T2A e o
Testemunho 1
Fonte: Da autora.
Na Figura 19, o tratamento da esquerda, T1A (irrigado com 100% efluente)
obteve ótimo desempenho quanto ao crescimento foliar, apresentando uma altura
média das folhas de 9 a 11 cm, o que comprova que quanto mais nutrientes
disponíveis, maior é a tendência da gramínea em absorvê-los, o que a faz se
desenvolver rapidamente. No centro da imagem, no tratamento T2A (irrigado 50%
com efluente pré-tratado + 50% água da chuva), o crescimento foi moderado, no
entanto ele também ocorreu, com altura média das folhas entre 5 e 7 cm.
Observando o Testemunho 1, localizado na extremidade direita, o crescimento foi
inexpressivo, abrangendo uma faixa de crescimento entre 2 e 3 cm.
O experimento de Costa et al. (2009) apresentou resultados semelhantes com
os desse trabalho, pois também obteve como resultado, maior crescimento do milho
irrigado com água residuária, quando comparou o crescimento da cultura também
irrigada com água de abastecimento.
Assim como no experimento de Piedade (2004), o nitrogênio presente na
água de reuso, o qual foi absorvido em maiores percentuais pelas gramíneas desse
experimento quando comparado com os teores de absorção de fósforo, foi
preponderante para o bom desenvolvimento da espécie de grama.
T1A T2A Testemunho 1
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Outro fato a observar é que, por serem forrageiras, as gramíneas possuem
raízes mais superficiais, sendo assim, não atingem grandes profundidades no
interior do solo. Dentro desse contexto, Peres (2000) apud Santos (2004) salienta
que para uma boa absorção de nutrientes pelas plantas, é fundamental que o
vegetal possua um crescimento radicular contínuo, pois a formação de novas raízes
proporciona o alcance de áreas do solo mais profundas, nas quais os nutrientes
ainda estão presentes, o que justifica os limitados teores de absorção,
(principalmente para o fósforo) pela gramínea da espécie Axonopus compressus.
Com relação ao aspecto, ainda na Figura 19 nota-se que a gramínea do PB
T1 (à esquerda) possui coloração em tom de verde escuro e um aspecto bastante
saudável e vistoso, por sua vez, a gramínea do PB T2 (ao centro) e do Testemunho
1 (à direita) possuem colorações em tom de verde mais claro, sendo que não
possuem folhas tão vistosas e bonitas como as do tratamento irrigado com 100% de
efluente pré-tratado. Concomitantemente, a maior absorção de nutrientes pelo PB T1
refletiu em um melhor desenvolvimento da gramínea deste tratamento.
Salienta-se que durante o período experimental deste trabalho, não foi
observado qualquer ataque de pragas às gramíneas. Isto provavelmente se deve ao
fato do experimento ter sido desenvolvido em ambiente controlado. Na Figura 20
observam-se os detalhes das folhas do tratamento T1A no 30º dia de irrigação.
Figura 20 - Aspectos das folhas das gramíneas do tratamento T1A no 30o dia de irrigação
Fonte: Da autora.
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Finalizando, os resultados obtidos através deste estudo vão de encontro à
maioria das informações relatadas em outras pesquisas, portanto, este trabalho
demonstra que é possível promover o reúso de águas residuárias, assim como, a
técnica da fertirrigação, se bem controlada, pode ser preponderante para o bom
desenvolvimento de espécies vegetais, estritamente em função do aporte de
nutrientes.
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5 CONCLUSÕES
As gramíneas da espécie Axonopus compressus absorveram os
macronutrientes P e N presentes em excesso no efluente líquido doméstico pré-
tratado, portanto, o sistema solo-planta contribuiu para o polimento do efluente em
questão, com uma diminuição de seus teores em suas concentrações finais, o que
viabiliza o reuso para irrigação de gramas da referida espécie. Levando em
consideração a legislação vigente (CONSEMA No 128/2006), apenas os PBS T2
ficaram na faixa permitida.
Os nutrientes analisados, principalmente o nitrogênio, contribuíram para o
bom crescimento e desenvolvimento da espécie vegetativa em estudo, além de
proporcionarem à ela um aspecto bastante saudável e vistoso. No caso da irrigação
na empresa, permitiria ainda que o aspecto paisagístico dos gramados viessem a
ser mais saudáveis.
Ainda verificou-se que não existem limites de emissão estabelecidos
legalmente para os parâmetros fósforo total e nitrogênio total em produtos derivados
do esgoto quando da aplicação destes para fins agronômicos, o que seria
interessante do ponto de vista nutricional da planta, para verificação dos teores
lançados à cultura e ao solo, principalmente para a saúde pública.
A utilização desse efluente para irrigação e outros fins não nobres, implicaria
em uma diminuição do consumo de água potável pela empresa, mas principalmente
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o reuso do efluente implicaria em menores concentrações de fósforo e nitrogênio
passíveis de atingirem corpos receptores, o que poderia evitar a proliferação de
algas, a depreciação de O2 nos ambientes aquáticos e a mortandade de organismos
vivos.
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6 SUGESTÕES PARA TRABALHOS FUTUROS
Em algumas pesquisas bibliográficas, nas quais houve a aplicação com
efluente de esgoto tratado, observou-se que houveram efeitos indesejáveis no
sistema solo-planta e ambiente, como o acúmulo de nutrientes e sais minerais,
presença de metais pesados e até mesmo absorção excessiva por parte das plantas
utilizadas. Estes efeitos podem estar associados a vários fatores, entre eles, as
baixas eficiências de alguns sistemas de tratamento de esgoto, o que pode
ocasionar em um efluente não apropriado para a irrigação; utilização de efluentes
com altos teores de sólidos proporcionando obstrução dos poros da superfícies de
determinados solos; sincronização da taxa de aplicação de efluente, entre outros
(FONSECA, 2001). Tais motivos levam ao entendimento que, se bem realizada, a
irrigação com efluente de esgoto tratado pode ser preponderante para o
desenvolvimento e até mesmo para o aumento da produtividade das culturas,
conforme alguns pesquisadores aqui citados.
Sendo assim, seriam relevantes estudos contemplando novas variáveis, como
quantidade, tempo de irrigação, interferência dos fatores climáticos, tempos de
descanso do solo, manutenção da cultura, entre outros, a fim de verificar a
viabilidade da irrigação em outras condições.
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REFERÊNCIAS
ABICHEQUER, A. D. Eficiência de absorção e utilização de fósforo por variedade de trigo. Dissertação (Mestrado em Ciência do Solo) – Programa de Pós-
Graduação em Agronomia, Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS), Porto Alegre, 1995.
ACHBAR, M.; LITVINOFF, S. Blue Gold: World Water Wars. Documentary based on the book Blue Gold: The fight to Stop the Corporate Theft of the World’s Water – From BOZZO, S. Production: Purple Turtle Films. Translation and subtitling: docsPT.
Canada, 2008. Disponível em: <http://www.youtube.com/watch?v=lKcf-RBHirw>. Acesso em: 29 jan. 2013.
ALLEN, R. G.; PEREIRA, L. S.; RAES, D.; SMITH, M. Crop Evapotranspiration. FAO Irrigation and Drainage Paper Nº 56. FAO, Rome, Italy. 300p. 2000.
AMERICAN PUBLIC HEALTH ASSOCIATION – APHA. Standard Methods for Examination of Water and Wastewater. 22 edition. Washington, 2005.
ANDRADE NETO, C. O.; VAN HAANDEL, A.; MELO, H. N. S. O uso do filtro anaeróbio para pós-tratamento de efluentes de reatores anaeróbios no Brasil. Simpósio Luso-brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental, Braga, Portugal.
2002.
ANDREAZZI, M. A. R.; BARCELLOS, C.; HACON, S. Velhos Indicadores para
novos problemas: a relação entre saneamento e saúde. Revista Panamericana de la Salud. 2007. Disponível em: <http://www.scielosp.org/pdf/rpsp/v22n3/a08v22n3.pdf>. Acesso em: 20 mai. 2013.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS (ABNT). 9800 NB 1032: Critérios para lançamento de efluentes líquidos industriais no sistema coletor
público de esgoto sanitário. Rio de Janeiro. p. 1-3. 1987.
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ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS (ABNT). NBR 13969/1997.
Tanques sépticos – Unidades de tratamento complementar e disposição final dos efluentes líquidos – Projeto, construção e operação. Rio de Janeiro. p. 1-60. 1997.
BRASIL. Projeto de Lei n. 5.296, de junho de 2005. Institui as Diretrizes para os Serviços Públicos de Saneamento Básico e a Política Nacional de Saneamento
Básico – PNSB. Disponível em: <http://www.resol.com.br/textos/PL-PNS(L4).htm> . Acesso em: 6 abr. 2013
BRASIL, Lei n. 6.938, de 31 de agosto de 1981. Dispõe sobre a Política Nacional do Meio Ambiente, seus fins e mecanismos de formulação e aplicação, e dá outras providências. Disponível em:
<http://www.planalto.gov.br/ccivil_03/leis/l6938.htm>. Acesso em: 16 mar. 2013. BRASIL, Lei n. 9.433, de 8 de janeiro de 1997. Institui a Política Nacional de
Recursos Hídricos, cria o Sistema Nacional de Gerenciamento de Recursos Hídricos, regulamenta o inciso XIX do art. 21 da Constituição Federal, e altera o art. 1º da Lei n. 8.001, de 13 de março de 1990, que modificou a Lei n. 7.990, de 2
de dezembro de 1989. Disponível em:<http://www.mma.gov.br/port/conama/legiabre.cfm?codlegi=370>. Acesso em: 16 mar. 2013
BRASIL, Lei n. 11.455, de 5 de janeiro de 2007. Estabelece diretrizes nacionais para o saneamento básico. Disponível em:
<http://www.planalto.gov.br/ccivil_03/_ato2007-2010/2007/lei/l11445.htm>. Acesso em: 16 mar. 2013. BRASIL, Ministério do Meio Ambiente. RESOLUÇÃO Nº 54, de 28 de novembro de
2005 . Conselho Nacional de Recursos Hídricos (CNRH). Estabelece critérios gerais para reúso da água potável. Disponível em: <http://www.aesa.pb.gov.br/legislacao/resolucoes/cnrh/54_2005_criterios_gerais_us
o_agua.pdf>. Acesso em: 6 abr. 2013. BRASIL, Ministério do Meio Ambiente. RESOLUÇÃO Nº 357, de 17 de março de
2005. Conselho Nacional do Meio Ambiente - CONAMA. Dispõe sobre a classificação dos corpos de água e diretrizes ambientais para o seu enquadramento, bem como estabelece as condições e padrões de lançamento de efluentes, e dá
outras providências. Disponível em: <http://www.mma.gov.br/port/conama/res/res05/res35705.pdf>. Acesso em: 6 abr. 2013.
BRASIL, Ministério do Meio Ambiente. RESOLUÇÃO Nº 375, de 29 de agosto de 2006. Conselho Nacional do Meio Ambiente - CONAMA. Dispõe sobre critérios e
procedimentos, para o uso agrícola de lodos de esgoto gerados em estações de tratamento de esgoto sanitário e seus produtos derivados, e dá outras providências. Disponível em: <http://www.mma.gov.br/port/conama/res/res05/res35705.pdf>.
Acesso em: 6 abr. 2013.
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98
BRASIL, Ministério do Meio Ambiente. RESOLUÇÃO Nº 396, de 3 de abril de 2008.
Conselho Nacional do Meio Ambiente – CONAMA. Dispõe a classificação e diretrizes ambientais para o enquadramento das águas subterrâneas e dá outras providências. Disponível em:
<http://www.mma.gov.br/port/conama/legiabre.cfm?codlegi=562>. Acesso em: 6 abr. 2013.
BRASIL, Ministério do Meio Ambiente. RESOLUÇÃO Nº 420, de 28 de dezembo de 2009. Conselho Nacional do Meio Ambiente – CONAMA. Dispõe sobre critérios e valores orientadores de qualidade do solo quanto à presença de substâncias
químicas e estabelece diretrizes para o gerenciamento ambiental de áreas contaminadas por essas substâncias em decorrência de atividades antrópicas. Disponível em:
<http://www.cve.saude.sp.gov.br/htm/doma/legis/Resolu%C3%A7%C3%A3o%20CONAMA%20420%20de%2028%20de%20dezembro%20de%202009.pdf>. Acesso em: 24 set. 2013.
BRASIL, Ministério do Meio Ambiente. RESOLUÇÃO Nº 430, de 13 de maio de 2011. Conselho Nacional do Meio Ambiente – CONAMA. Dispõe sobre as condições
e padrões de lançamento de efluentes, complementa e altera a Resolução n º 357, de 17 de março de 2005, do Conselho Nacional do Meio Ambiente – CONAMA. Disponível em: <http://www.mma.gov.br/port/conama/legiabre.cfm?codlegi=646>.
Acesso em: 6 abr. 2013. BRASIL, Ministério da Saúde. Portaria MS Nº 2914/2011. Brasília - DF, 2004.
Disponível em: <http://www.caern.rn.gov.br/contentproducao/aplicacao/caern/arquivos/pdf/portaria-ms-2914.pdf>. Acesso em: 13 fev. 2013
BRASIL, Secretaria do Meio Ambiente do estado do Rio Grande do Sul. RESOLUÇÃO Nº 128/2006 - Conselho Estadual de Meio Ambiente (CONSEMA). Dispõe sobre a fixação de padrões de emissão de efluentes líquidos para fontes de
emissão que lancem seus efluentes em águas superficiais no Estado do Rio Grande do Sul. Disponível em: <http://www.sema.rs.gov.br/upload/Resolu%C3%A7%C3%A3o%20CONSEMA%20n
%C2%BA%20128_2006%20-%20Fixa%C3%A7%C3%A3o%20de%20Padr%C3%B5es%20de%20Emiss%C3%A3o%20de%20Efluentes%20L%C3%ADquidos.pdf>. Acesso em: 6 abr. 2013.
CAMPOS, J. R. (coord) Tratamento de Esgotos Sanitários por Processo Anaeróbio e Disposição Controlada no Solo. (Projeto PROSAB) 1ª ed. Rio de
Janeiro – RJ: ABES. 464p. 1999. CASSEB, M. M. S.; CHERNICHARO, C. A. L. Avaliação do desempenho de um
sistema UASB/filtro anaeróbio operando em regime hidráulico transiente. In: Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental, 19., 2003, Foz do Iguaçu. Anais... Foz do Iguaçu: ABES, 2003. p. 1009-1016.
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99
CAVINATTO, A. S.; PAGANINI, W. S. Os microrganismos nas atividades de
disposição de esgotos no solo – estudo de caso. Revista Engenharia Sanitária e Ambiental. v.12, nº 12, p.42-51. 2007.
CHEMIN, Beatris F. Manual da UNIVATES para trabalhos acadêmicos: planejamento, elaboração e apresentação. 2. ed. Lajeado: UNIVATES, 2012. E-book. Disponível em: <www.UNIVATES.br>. Acesso em: 10 jun. 2013.
CHERNICHARO, C. A. L. Reatores Anaeróbios. Vol 5. 2ª ed. Belo Horizonte – MG: Departamento de Engenharia Sanitária e Ambiental – UFMG. 380p. 2007.
CIH – Centro de Informações Hidrometeorológicas. Dados sobre Evapotranspiração (média dos meses de julho, agosto, setembro e outubro de
2012). Lajeado: UNIVATES, 2012.
CIH – Centro de Informações Hidrometeorológicas. Dados sobre Precipitação
Pluviométrica no Vale do Taquari (média mensal do período 2003 a 2013). Lajeado: UNIVATES, 2013.
COSTA, F. X.; LIMA, V. L. A.; BELTRÃO, N. E. M.; AZEVEDO, C. A. V.; SOARES, F. A. L.; ALVA, I. D. M. Efeitos residuais da aplicação de biossólidos e da irrigação com água residuária no crescimento do milho. Revista Brasileira de Engenharia
Agrícola e Ambiental. v.13, nº 6, p.687-693. 2009. DUARTE, A. S. Reúso da água residuária tratada na irrigação da cultura do
pimentão (Capsicum annum L.). Tese (Doutorado em Agronomia: Área de concentração: Irrigação e Drenagem) - Escola Superior de Agricultura “Luiz de Queiroz” - USP, Piracicaba, SP. 2006.
DUARTE, A. S.; AIROLDI, R. P. S.; FOLEGATTI, M. V.; BOTREL, T. A.; SOARES, T.M. Efeitos da aplicação de efluente tratado no solo: pH, matéria orgânica, fósforo e potássio. Revista brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, v.12, nº
3, p.302-310, Campina Grande – PB, 2008. FERREIRA, O. E. Efeitos da aplicação da água residuária doméstica tratada e
adubação nitrogenada na cultura do algodão herbáceo e no meio edáfico. Dissertação (Mestrado) – Universidade Federal de Campina Grande – UFCG. 78p. 2003.
FONSECA, A. F. Disponibilidade de nitrogênio, alterações nas características químicas do solo e do milho pela aplicação de efluente de esgoto tratado.
Dissertação (Mestrado em Agronomia: Área de concentração: Solos e Nutrição de plantas) – Escola Superior de Agricultura “Luiz de Queiroz” – USP, Piracicaba, SP. 2001.
FUNASA – Fundação Nacional da Saúde – Ministério do Meio Ambiente. Resíduos Sólidos e a Saúde da Comunidade. Brasília, 2009. Disponível em:
<http://www.funasa.gov.br/site/wp-content/files_mf/potResiduosSolidos.pdf>. Acesso em: 9 mar.
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l da
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.uni
vate
s.br/
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100
GIACCHINI, M. Uso e reúso da água. Série de cadernos técnicos – CREA PR. 2010.
INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATÍSTICA - IBGE. Pesquisa Nacional de Saneamento Básico 2008. Rio de Janeiro, 2010. Disponível em: <http://www.ibge.gov.br/home/estatistica/populacao/condicaodevida/pnsb2008/defaul
t.shtm. Acesso em: 29 jan. 2013. LIMA, J. E. F. W. Recursos Hídricos no Brasil e no mundo. Ministério da
Agricultura Pecuária e Abastecimento. Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária. Centro de Pesquisa Agropecuária dos Cerrados. ed. 3, 46p. n.33. ISSN 1517-5111. 2001.
MARKUS, E.; FREITAS, E. M. Florística Arbórea de uma porção de mata de encosta do Morro da Harmonia, Teutônia, Rio Grande do Sul, Brasil. Centro
Universitário UNIVATES. Lajeado, RS. 2011. MATOS, A.T.; ABRAHÃO, S.S.; BORGES, A.C.; MATOS, M.P. Influência da taxa
de carga orgânica no desempenho de sistemas alagados construídos cultivados com forrageiras. Revista Engenharia Sanitária e Ambiental. V.15, nº 1, p.83-92. 2010.
METCALF, L.; EDDY, H. P. Wastewater engineering: Treatment and reuse. 4 ed. New York: mc Graw Hill. 1819p. 2003.
MOJID, M. A.; WYSEURE, G. C. L.; BISWAS, S. K. Requirement of nitrogen, phosphorus and potassium fertilizers for wheat cultivation under irrigation by municipal wastewater. Journal of Science and Plant Nutrition. V. 12, nº 4, p. 655-
665. 2012.
MURINELLO, A.; BICHO, M.; INÁCIO, R.E.; LOUREIRO, M.C. Meta-
hemoglobinemia. Vol.8, nº4. 2001. Disponível em: <http://www.spmi.pt/revista/vol08/vol8_n4_2001_210-216.pdf> Acesso em: 27 mai. 2013.
NASCIMENTO, M. B. H. Modificações no ambiente edáfico na água e na mamoeira, submetidas ao uso de biossólidos e água residuária. Dissertação
(Mestrado) – Universidade Federal de Campina Grande – UFCG. 78p. 2003.
NUVOLARI, A. Esgoto Sanitário: Coleta, transporte, tratamento e reúso agrícola.
São Paulo: Edgard Blücher, 2003. 520p. ISBN 85-212-0314-4. 2013. ORMONDE, V. S. S. Avaliação de “wetlands” construídos no pós-tratamento de
efluente de lagoa de maturação. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Edificações e Ambiental) – Universidade Federal de Mato Grosso – UFMT. 96p. 2012.
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ww
.uni
vate
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101
PIEDADE, A. R. Desenvolvimento vegetativo de quatro espécies de grama
irrigadas com efluente de estação de tratamento de esgoto doméstico. Dissertação (Mestrado em Agronomia: Área de concentração: Irrigação e Drenagem) – Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho” – Faculdade de Ciências
Agronômicas – UNESP, Botucatu, SP. 2004. PONTES, P. P.; CHERNICHARO, C. A. L. Efeito do retorno de lodo aeróbio sobre
as características da biomassa presente em reatores UASB tratando esgoto sanitário. Jornal: Engenharia Sanitária e Ambiental, vol.14, nº 2, p223-234. 2009.
PREFEITURA MUNICIPAL DE TEUTÔNIA. A cidade. Disponível em: <http://www.teutonia.com.br/web/a_cidade.html>. Acesso em: 03 abr. 2013. PROJETO Radambrasil, SEPLAN, IBGE 1986. Levantamento dos recursos
naturais. Rio Grande do Sul, v.33, 791p.
PHILIPPI Jr., A. Saneamento, Saúde e Ambiente: Fundamentos para um Desenvolvimento Sustentável. Coleção Ambiental 2. Barueri – SP: Editora Manole, 2005. 850p. ISBN 85-204-2188-1.
REBOUÇAS, A. C. Água doce no mundo e no Brasil. In: REBOUÇAS, Aldo da Cunha et al. Águas doces no Brasil: Capital Ecológico, uso e conservação. Instituto
de estudos avançados da Universidade de São Paulo – USP, São Paulo, SP.1999. REBOUÇAS, A. C. Água no Brasil: Abundância, desperdício e escassez. Bahia
Análise e dados, v. 13, nº especial, p. 341-345, Salvador - BA, 2003. SABESP – Companhia de Saneamento Básico do Estado de São Paulo. 3º Workshop de Uso e Reúso de Águas Residuárias. Reúso como solução
ambiental, tecnológica e comercial. Revista DAE. Edição Extra. São Paulo – SP, 2009.
SANTOS, K. D.; HENRIQUE, I. N.; SOUSA, J. T.; LEITE, V. D. Utilização de esgoto tratado na fertirrigação agrícola. Revista de Biologia e Ciências da Terra. Suplemento especial, nº 1. 2006. ISSN 1519-5228.
SANTOS, D. M. M. Absorção e transporte de íons. Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho” - UNESP, Jaboticabal – SP. 2004. Disponível em:
<http://www.joinville.udesc.br/sbs/professores/arlindo/materiais/TEXTO_01_absorcao_e_transporte_de_ions.pdf>. Acesso em: 4 out. 2013.
SANTOS, M. L. F.; BASTOS, R. K. X; AISSE, M. M. (coord). Tratamento e utilização de esgotos sanitários. (Projeto PROSAB). 1ª edição. Rio de Janeiro – RJ: ABES, 2006. 427p.
SOUSA, C. C. M. Avaliação do Uso de Esgoto Doméstico Tratado na Irrigação do Capim Tifton 85, Aquiraz - CE. Dissertação (Mestrado em Engenharia Agrícola:
Área de Concentração: Manejo em Irrigação e Drenagem) – Programa de Pós-
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102
Graduação – Centro de Ciências Agrárias, Universidade Federal do Ceará,
Fortaleza, 2009. SOUSA, J. T.; CEBALLOS, B. S. O.; HENRIQUE, I. N.; DANTAS, J. P.; LIMA, S. M.
S. Reuso de água residuária na produção do pimentão (Capsicum annuum L.) . Revista brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, v.10, nº 1, p.89-96, Campina Grande – PB, 2006.
SOUSA, J. T.; VAN HAANDEL, A. C.; CONSETINO, P. R.; GUIMARÃES, A. V. A. Pós-tratamento de efluente de reator UASB utilizando sistemas “wetlands”
construídos. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental. V.4, nº 1, p.87-91, Campina Grande – PB, 2000.
STRECK, E. V.; KÄMPF, N.; DALMOLIN, R. S. D.; KLAMT, E.; NASCIMENTO, P. C.; SCHNEIDER, P.; GIASSON, E.; PINTO, L. F. S. Solos do Rio Grande do Sul. EMATER/RS – ASCAR. Porto Alegre-RS: Editora UFRGS, 2008. p.222. ISBN 85-
702-5648-5. TEDESCO, M. J.; GIANELLO, C.; BISSANI, C. A.; BOHNEN, H.; VOLKWEISS, S. J.
Análise de Solos, Plantas e Outros Materiais. Boletim Técnico Nº 5. 2ª ed. Departamento de Solos – Faculdade de Agronomia. Universidade Federal do Rio Grande do Sul – UFRGS. Porto Alegre – RS. 1995. 174p.
UREDO – Ltda. Unidade reciclagem esgoto doméstico. Manual de Instalação – Equipamento Enterrado (ETEC 8.0). Estações compactas para tratamento de esgoto
em plástico reforçado/compósito. 25 jun. 2012. 11p. VON SPERLING, M. Análise dos padrões brasileiros de qualidade de corpos d’água e de lançamento de efluentes líquidos. Revista Brasileira de Recursos
Hídricos – RBRH. Vol 3. n 1. p.111-132. 1998. VON SPERLING, M. Lagoas de Estabilização. Vol 3. 2ª ed. Belo Horizonte – MG:
Departamento de Engenharia Sanitária e Ambiental – UFMG, 2002a. 196p. VON SPERLING, M. Lodos Ativados. Vol 4. 2ª ed. Belo Horizonte – MG:
Departamento de Engenharia Sanitária e Ambiental – UFMG, 2002b. 428p. VON SPERLING, M. Introdução à qualidade das águas e ao tratamento de
esgotos. Vol 1. 3ª ed. Belo Horizonte – MG: Departamento de Engenharia Sanitária e Ambiental – UFMG, 2005. 452p.
WIETHÖLTER, S. (coord). Manual de Adubação e Calagem para os estados do Rio Grande do Sul e Santa Catarina. Sociedade Brasileira de Ciência do Solo – Núcleo Regional Sul. Comissão de Química e Fertilidade do Solo - RS/SC. 10ª
ed. Porto Alegre, 2004. 400p.
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ANEXOS
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LISTA DE ANEXOS
Anexo A – Procedimento para o estabelecimento de valores de referência de
qualidade dos solos .................................................................................................. 105
Anexo B – Lista de valores orientadores para solos e para águas subterrâneas .. 107
Anexo C – Vista superior e vista lateral do sistema de tratamento de esgotos
utilizado atualmente na empresa .............................................................................. 110
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ANEXO A – Procedimento para o estabelecimento de valores de referência de
qualidade dos solos
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ANEXO B – Lista de valores orientadores para solos e para águas subterrâneas
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ANEXO C – Vista superior e vista lateral do sistema de tratamento de esgotos
utilizado atualmente na empresa
