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Centro Universitário Leonardo Da Vinci NEAD – Núcleo de Ensino a Distância
KAREN DAVI GONÇALVES
NAPOLEÃO OLIVEIRA GOMIDE FILHO
PAULO CRISTIANO DE MATTOS SILVEIRA
RITA DE CÁSSIA L. INCHAUSPE
WILTON RICARDO DE SOUZA
Tratamento de esgotos pluviais mistos através da
Fitorremediação
KAREN DAVI GONÇALVES
NAPOLEÃO OLIVEIRA GOMIDE FILHO
PAULO CRISTIANO DE MATTOS SILVEIRA
RITA DE CÁSSIA L. INCHAUSPE
WILTON RICARDO DE SOUZA
Tratamento de esgotos pluviais mistos em sistema de drenagem na
estação de bombeamento do Sistema de Proteção Contra as
Cheias de Porto Alegre. Casa de bombas nº 12. Parque Marinha
do Brasil
Projeto apresentado para integralização das
Práticas do Módulo 3 – Tecnologia em Gestão
Ambiental - Centro Universitário Leonardo da
Vinci.
Nome Monitor: Marcus Hübner
i
KAREN DAVI GONÇALVES
NAPOLEÃO OLIVEIRA GOMIDE FILHO
PAULO CRISTIANO DE MATTOS SILVEIRA
RITA DE CÁSSIA L. INCHAUSPE
WILTON RICARDO DE SOUZA
TRATAMENTO DE ESGOTOS PLUVIAIS MISTOS QUE CHEGAM EM UMA
ESTAÇÃO DE BOMBEAMENTO DO SISTEMA DE PROTEÇÃO CONTRA AS
CHEIAS DE PORTO ALEGRE
Projeto apresentado para integralização das
Práticas do Módulo III – Tecnologia em
Gestão Ambiental - Centro Universitário
Leonardo da Vinci.
Nome Monitor: Marcus Hübner
PORTO ALEGRE
2009
ii
iii
SUMÁRIO
1. TEMA E PROBLEMA ............................................................................................ 01
2. JUSTIFICATIVA...................................................................................................... 01
3. OBJETIVOS ............................................................................................................. 03
4. METODOLOGIA ..................................................................................................... 04
5. CRONOGRAMA ...................................................................................................... 06
6. REFERÊNCIAS........................................................................................................ 07
7. ANEXOS.........................................................................................................................08
ANEXO 1. ESTIMATIVA DE CUSTOS ..........................................................................09
ANEXO 2. ESTAÇÕES DE TRATAMENTO ATRAVÉS DAS PLANTAS...................10
ANEXO 3. FITORREMEDIAÇÃO EM ETE.....................................................................33
ANEXO 4. ESGOTOS E FITORREMEDIAÇÃO..............................................................45
ANEXO 5. FOTOS CASA DE BOMBAS N° 12 PARQUE MARINHA DO BRASIL.....51
1. TEMA E PROBLEMA
O tema que abordaremos neste projeto é a poluição, a degradação e a falta de cuidados
com os mananciais hídricos.
O meio ambiente está em constante e progressivo desequilíbrio, causado pela
degradação e destruição dos ecossistemas, que não conseguem vencer a curto prazo, entre
outros problemas, a poluição dos mananciais hídricos.
Especificamente há o problema do lançamento dos esgotos pluviais cloacais, colhidos
pela malha pluvial das cidades, diretamente nos rios, arroios, riachos ou lagos, sem nenhum
tratamento ou pré-tratamento. Sabe-se que os esgotos domésticos, que são lançados na malha
pluvial, são parcelas significativas dos esgotos sanitários, compondo-se basicamente de água.
Os esgotos são formados basicamente por 99,9% de água e 0,1% de impurezas de características diversas. Nas características biológicas encontram-se os microorganismos responsáveis pela depuração dos despejos, e podem estar relacionados com organismos patogênicos (MADEIRA ET AL, 2008)
A prática sistemática de lançamento de esgotos pluviais cloacais nos rios, arroios,
riachos e lagos, contribuindo para a deterioração da qualidade dos mananciais hídricos, cujas
águas, mais tarde, terão que ser tratadas para poderem ser utilizadas.
Há o problema também do custo e do tempo dispensado para a remoção total do
aguapé da lagoa, tarefa que é executada duas ou três vezes ao ano, por pressão da comunidade
leiga do entorno, e também para que o aguapé não seja sugado pelas bombas da CB12, vindo
a entupir ou causar danos aos dutos e às bombas. Esta remoção impede que a água seja tratada
pelo aguapé, originando aí os problemas de mau cheiro, aspecto visual ruim, e acúmulo de
poluentes que são jogados no rio.
2. JUSTIFICATIVA
O tema ora abordado, é extremamente interessante, visto que é notório o
desconhecimento da população em geral, dos problemas acarretados pelo despejo dos esgotos
das cidades diretamente nos corpos hídricos. Não há consciência das gravíssimas
conseqüências do lançamento destes esgotos, que tem, segundo Wartchow (1998, p.46)
2
“[...]altas concentrações de coliformes Totais de 1,7 x 10**7 NMP/100 ml e de coliformes
fecais de 1,5 x 10**7 NMP/100 ml, medidas após um evento de chuva na rede pluvial[...]”,
que disseminam doenças transmissíveis causadas pelos microorganismos patogênicos, tais
como: vírus da hepatite, poliomielite, febre tifóide, cólera, disenteria amebiana, ascaridíase,
esquistossomose, leptospirose, entre outros.
O presente trabalho prevê a utilização do fitotratamento com aguapé, para recuperar as
águas contaminadas por poluentes orgânicos e inorgânicos da bacia de detenção da Casa de
Bombas nº 12, do Dep-Pmpa.
A utilização de plantas aquáticas como “agente purificador”[...] justifica-se pela sua intensa absorção de nutrientes e pelo seu rápido crescimento, como também por oferecer facilidade de sua retirada das lagoas[...].Todas as macróficas exercem importante papel na remoção de substâncias dissolvidas, assimilando-as e incorporando-as à sua biomassa[...]O sistema radicular do aguapé funciona como um filtro mecânico e retém (adsorve) material particulado (orgânico e mineral) existentes na água, e cria um ambiente rico em atividades de fungos e bactérias, passando a ser um agente de despoluição, reduzindo a DBO, a taxa de coliformes e a turbidez das águas poluídas.[...] O aguapé é capaz de retirar quantidades consideráveis de fenóis, metais pesados e outras substâncias tais como 0,7 mg de Cd/Os (peso seco) e 0,5 mg de Ni/g de peso seco [...] (LIGIA , 2003)
A fitorremediação sabe-se hoje, é um instrumento moderno da biotecnologia para o
tratamento da água, podendo também tratar os solos, tratando-se de uma técnica conhecida
como in situ, pois é fácil de aplicar e impacta menos o meio ambiente, podendo ser utilizada
em áreas de tamanhos variados.
Juntamente com o trabalho de fitorremediação, há a possibilidade de se pensar,
planejar e projetar um novo paisagismo para o local, com a adição de vegetais de médio e
grande porte, que ajudariam, além de melhora a parte estética, a melhorar a absorção de
poluentes.
Barreiras hidráulicas: algumas árvores de grande porte, particularmente aquelas com raízes profundas (Ex: Populus sp.), removem grandes quantidades de água do subsolo ou dos lençóis aquáticos subterrâneos a qual é evaporada através das folhas.[...] Os contaminantes presentes na água são metabolizados pelas enzimas vegetais, vaporizados junto com a água ou simplesmente aprisionados nos tecidos vegetais. (LIGIA , 2003)
3
3. OBJETIVOS
Ao aplicar este trabalho, a qualidade do esgoto lançado no lago Guaíba irá melhorar
consideravelmente, assim como a área onde situa-se o lago terá uma melhora funcional e
visual, os envolvidos no projeto irão somar uma experiência rica, teórica e prática, pois irão
contribuir com um trabalho que irá trazer economia ao município, pois ao tratar o esgoto
antes do lançamento no rio, serão lançados menos poluentes na água que posteriormente
deverá ser tratada, além do que estarão livrando o município da dispendiosa tarefa de remover
o aguapé de tempos em tempos, melhorando as condições do esgoto ali depositado.
Figura 1. Lixo preso no gradeamento.
Fonte: Cristiano Mattos
Figura 2. Grades limpas.
Fonte: Cristiano Mattos
Figura 3. Estação de dreanagem casa de Bombas n° 12. DEP-POA. Pq. Marinha do Brasil
Fonte: Cristiano Mattos
4
4. METODOLOGIA
4.1 CONTEXTO E SUJEITOS ENVOLVIDOS
A lagoa de detenção, objeto deste projeto, está situada dentro do parque Marinha do
Brasil, na zona leste de Porto Alegre, e foi construída originariamente, para receber os esgotos
pluviais cloacais que antes se acumulavam na avenida Padre Cacique, esgotos originários dos
bairros no entorno. Na realidade, aquele espaço foi criado para atuar de forma seca, ou seja,
seria uma bacia vazia, que deveria encher apenas em momentos de grande precipitação
pluviométrica, quando o esgoto pluvial seria transferido da avenida para seu interior,
proporcionando tempo para que a CB nº 12 pudesse fazer seu trabalho de bombeamento, que
demanda um certo tempo, mas ao mesmo tempo a população do entorno não sofreria com os
alagamentos, que já eram tradicionais na área. Ocorre que, por decisão da administração do
parque, a cargo da Secretaria Municipal do Meio Ambiente, Smam, foi feito um trabalho de
represar permanentemente os esgotos que por ali passavam, transformando o depósito seco
inicial na lagoa hoje conhecida como lagoa de detenção da CB Nº 12.
4.2 ATIVIDADES PROPOSTAS
O projeto será construído por um grupo de cinco alunos da turma GAM 3021, do curso
de Gestão Ambiental, da Uniasselvi, que tem o professor Marcus Hübner como monitor.
A lagoa será medida, determinando sua área, sua profundidade, sua capacidade de
armazenamento em m³, o que permitirá a execução dos cálculos de custos para a execução de
um gradeamento, que terá a função de impedir que o aguapé seja sugado pelas bombas da CB
nº 12, quando os motores forem ligados.
O grupo contará com a ajuda do engº Carlos Bernd, servidor do Dep, que se
encarregará de fornecer os cálculos de custos atualizados, com preços utilizados por empresas
que prestam serviços de engenharia para o município.
Serão somadas ao projeto fotos do local, uma projeção do ambiente recriado após a
implantação do mesmo, com a lagoa já sendo tratada pelos aguapés e com a paisagem já
modificada.
5
Figura 4. Vista aérea da Casa de Bombas 12.
Fonte: Google maps.
Percebe-se amplo espaço ao redor da lagoa de drenagem onde pode ser possível o
plantio das fitorremediadoras, podendo-se usar variados tipos entre eles o eucalipto, o aguapé,
o copo-de-leite, caniço e agrião.
Espaço igualmente vasto para a implantação de grades de separação do lixo volumoso
existe. Sendo perfeitamente viável a aplicação deste projeto nesta estação de bombas.
6
5. CRONOGRAMA
FASES
DATA/
PERÍODO
ATIVIDADES A SEREM DESENVOLVIDAS NO
LOCAL DE ESTÁGIO C/H**
ETAPA 1
Ago/ 09
Definição da equipe (5integrantes)
e montagem do projeto
Leituras e estudo de textos
10
ETAPA 2 set/09 Elaboração do projeto 5
ETAPA 3 set/out/09 Aplicação do projeto 20
ETAPA 4 out/nov/09 Análises e interpretações – construção do memorial
descritivo 20
ETAPA 5 nov/09 Entrega do Memorial Descritivo ao Monitor - socialização 5
Carga Horária Total 60
7
6. REFERÊNCIAS
LIGIA, Ana. et al. FITORREMEDIAÇÃO. Campinas, 2003. 15f. III Fórum de Estudos Contábeis – Curso de Tecnologia em Saneamento Ambiental, Centro Superior de Educação Tecnológica – (CESET) – Unicamp. Disponível em: <http://www.universoambiental.com.br/AGUA/Imagens-Arq/fito.pdf>Acesso em: 01 nov. 20099.
MADEIRA, Adriano. et al. Ecotécnica, Porto Alegre, p.5, dez. 2008.
WARTCHOW, Dieter. A transformação de um sistema de drenagem pluvial. Núcleo de
Drenagem Urbana da ASSEMAE, Porto Alegre, abr. 1998.
8
7 ANEXOS
9
ANEXO 1.
Tratamento de esgotos pluviais mistos que chegam na estação de
bombeamento nº 12 do Sistema de Proteção Contra as Cheias de Porto
Alegre. Estimativa de custos para o gradeamento
Serviço Quantidades X R$ Total aproximado
( R$ ) 01 Demolição de concreto armado 2,40 m³ X 145,25 348,60 02 Escavação mecânica 13,50 m³ X 15,35 207,22 03 Transporte com carga e descarga até 2 km 13,50 m³ X 5,00 67,50 04 Transporte por km excedente 135,00 m³ X 1,03 139,05 05 Brita 1,40 m³ X 54,60 76,44 06 Radier de concreto armado com formas 1,40 m³ X 635,00 889,00 07 Concreto armado com formas 6 m³ X 935,00 5610,00 08 Grade 12 m X 300,00 3600,00 Total 10937,81
Carlos Adolfo Bernd Engº Civil – Crea nº
Novembro/2009
10
ANEXO 2
Estações de Tratamento Através de Plantas
Rita de Cássia Lourenço de Inchauspe
Professor Marcus Hubner Centro Universitário Leonardo da Vinci-UNIASSELVI
Gestão Ambiental(GAM 3021)-modulo III 10/11/2009
A Carta Européia de Água de 1968 diz: «Alterar a qualidade da água é prejudicar a vida do Homem e dos outros seres vivos que dependem dela» e «Quando a água, depois de utilizada, volta ao meio natural, não deve comprometer as utilizações ulteriores que dela se farão, quer públicas quer privadas».
Limpar águas residuais com plantas
Em 1974 Reinhold Kickuth concebeu as primeiras estações de tratamento
através de plantas que conseguiram dar bons resultados. O professor catedrático da
faculdade de agronomia da Universidade de Göttingen e especialista em solos, fez
experiências com o caniço (Phragmites autralis). Esta gramínea das margens dos rios
e lagoas tem duas vantagens muito importantes para ser usada como planta principal
nas estações de tratamento de águas poluídas: crescimento rápido (em especial as
raízes e rizomas) e sistema eficaz do transporte de oxigênio da parte das folhas até as
raízes.
Hoje em dia sabe-se que a colaboração entre as plantas e a mistura dos solos
cria um tipo de reator onde a carga biológica e a carga química de águas utilizadas é
tratada até à mineralização das componentes poluentes.
A tecnologia das ETAP faz uma verdadeira reciclagem de todas as águas
usadas em casa. Assim aproveita-se a água dos efluentes das estações com plantas
para fins de rega. Quando a água volta ao meio natural não compromete as
utilizações ulteriores - a Carta Européia da Água está cumprida.
11
FIGURA 1(Phragmites autralis)- CANIÇO
Uma fossa séptica é bastante eficaz na decantação e mineralização, mas não
pode reduzir a carga de nutrientes dos líquidos como nitratos e fosfatos. Em
consequência não é permitido libertar as águas tratadas pela fossa no meio ambiente
sem qualquer tratamento adicional. Nos últimos anos tornou-se evidente que os
chamados órgãos complementares de uma fossa séptica, p.e. um “poço roto” ou uma
“trincheira”, são úteis na infiltração no solo, mas não garantem a proteção do meio
ambiente (nível freático das linhas de água) contra a contaminação com nutrientes
provenientes de águas residuais domésticas. Há apenas duas soluções: captar todos
os líquidos pré-tratados pela fossa e trans portá-los para uma ETAR ou implantar um
sistema de tratamento através de plantas (ETAP) a jusante da fossa séptica. Ambas as
soluções têm custos. No primeiro caso são os custos de transporte que, em muitos
casos, são mensais. No caso da instalação de uma ETAP, são os custos de
investimento para a sua instalação. Mas também existem benefícios, porque uma
ETAP recicla em média cerca de 50% da água usada. Isto pode significar para o caso
de aproveitamento da água reciclada da água para rega, uma redução de custos. A
carga dos nutrientes, fosfatos e nitratos, é retirada na ETAP. Uma parte é
mineralizada através da atividade de bactérias e fungos, outra parte é incorporada nas
plantas. Assim chegamos aos rendimentos de 95% (fosfatos) e 80-90% (nitratos), ou
12
seja, na saída uma ETAP temos água suficientemente depurada, sendo é possível
libertá-la no meio ambiente.
As vantagens do sistema ETAP
Perfeita integração paisagística na natureza através de um caniçal construído
Solução local: não há necessidade de uma ligação à rede pública Custos baixos de
manutenção: não há necessidade de usar energia para manter a ETAP em
funcionamento - manutenção mínima Rendimentos ótimos devido à auto-regulação
do eco-tecnologia instalada Depuração eficaz: rendimento sempre conforme
legislação Longevidade: para águas residuais domésticos mais do que 50 anos.
O engenheiro civil Luciano Zanella desenvolveu um sistema de tratamento de
esgoto doméstico que associa a beleza das plantas com o bom desempenho na
purificação de efluentes de produtos naturais.
O sistema utiliza espécies ornamentais fixadas em pedra ou bambu e que são
colocados sobre uma camada de terra. No recipiente, a água passa pelos espaços
entre as pedras (ou anéis de bambu), que, com a ajuda das raízes das plantas, fazem a
filtração.
Tratamento complementar de esgoto
Segundo Zanella, o dispositivo é indicado para o tratamento complementar ao
esgoto doméstico, após esse ter passado por uma primeira etapa de purificação para
remoção dos resíduos mais pesados.
Em testes realizados na Faculdade de Engenharia Agrícola da Unicamp, o
engenheiro utilizou seis tanques de dois mil litros cada. Os tanques receberam
amostras de esgoto que já tinham passado por um primeiro tratamento na faculdade,
sendo que em três recipientes foram adicionadas pedras brita nº 1 até a borda e, nos
outros três, anéis de bambu.
13
Eficiência do sistema
"A eficiência média de remoção de sólidos em suspensão foi de cerca de 60%
para os tanques com brita e de 33% para os tanques com bambu. Os valores médios
de matéria orgânica foram de 22 miligramas por litro (mg/l), com 60% de eficiência
de remoção, para os tanques de pedra brita, e de 36 mg/l, com 33% de eficiência de
remoção, para os construídos com leito de bambu", disse Zanella à Agência
FAPESP. O esgoto que saía da estação apresentava valor médio de matéria orgânica
de 54 mg/l.
Os resultados médios obtidos para outro parâmetro de qualidade da água
demandam química de oxigênio (DQO), que mede indiretamente a carga de matéria
orgânica contida na amostra, foram de 63,9% para os dispositivos com brita e plantas
mistas e 55,8% sem o uso de plantas. No caso dos anéis de bambu, os índices foram
de 29,7% e 20,4%, respectivamente.
Padrão estético
FIGURA 2-CYPERUS PAPYRUS-PAPIRO
14
Segundo o pesquisador, o sistema mantém o padrão estético dos jardins,
diminuindo os níveis de rejeição da população para os dispositivos de tratamento de
efluentes. Podem ser utilizadas diversas espécies de plantas, entre as quais copo-de-
leite (Zantedeschia aethiopica), papiro (Cyperus papyrus) e biri (Canna edulis), que
colaboram com o tratamento do esgoto ao mesmo tempo em que absorvem nutriente
como fósforo e nitrogênio para crescer com qualidade.
FIGURA 3-ZANTEDESCHIA AETHIOPICA-COPO- DE -LEITE
FIGURA 4-CANNA EDULIS - BIRI
A planta cresce em cima do esgoto, que serve como uma espécie de adubo
natural para as espécies. O sistema lembra o processo de hidroponia acrescido da
ação de microrganismos. Outra vantagem é que ele não necessita de nenhum tipo de
produto químico ou eletricidade, disse Zanella.
15
Tratamento de esgoto de baixo custo
Os esgotos sanitários são constituídos por 99,9% de água, todavia, as
impurezas que completam sua constituição impedem seu uso com sucedâneo da água
natural, sendo a matéria orgânica em decomposição a principal responsável por suas
características indesejáveis (McGhee 1991,Von Sperling 1996, Fernandes 1997).
Imhoff &Imhoff (2002) informam que a concentração das substâncias existentes nos
esgotos depende da quantidade diária de água consumida por habitante, dos hábitos
alimentares e da existência ou não de contribuições industriais ou de águas pluviais,
além de outros fatores.
Segundo McGhee (1991), é possível tratar o esgoto a qualquer grau que se
deseje para torná-lo água pura utilizável para qualquer fim. A utilização de plantas
no tratamento d esgoto representa uma tecnologia emergente, eficiente, estética e de
baixo custo energéticos, que está se revelando como uma boa alternativa aos sistemas
convencionais (Vicznevski & Marchesini 2002, Presznhuk et al.2003, Almeida et al.
2005). Dentre as plantas utilizadas, destaca-se a taboa (Typha angustifoliaL.), planta
aquática muito freqüente em brejos e alagados, em todo o Brasil (Mansor 1998,
Lima1998, Valentim 1999).
FIGURA 5-TYPHA ANGUSTIFOLIAL- TABOA
16
Por ser considerado de baixo custo, o sistema é considerado ideal para
pequenas propriedades. A água gerada pode ser utilizada para a irrigação de
plantações e as plantas podem servir como uma fonte de renda extra pela exploração
comercial das flores e fibras vegetais.
"Em uma população rural, por exemplo, seria possível plantar espécies
ornamentais para venda. As fibras do caule do papiro, uma das plantas que melhor se
adaptaram ao sistema, também podem ser usadas para artesanato na confecção de
produtos como papel ou luminárias".
Wetlands: Uma alternativa para disposição de efluentes pluviais
O termo wetlands (do inglês) ou áreas alagáveis é utilizado para caracterizar
vários ecossistemas naturais que ficam parcial ou totalmente inundados durante o
ano.Estes sistemas têm importantes funções dentro dos ecossistemas onde estão
inseridos, entre as quais se destacam:
a) a capacidade de regularização dos fluxos de água, amortecendo os picos de enchentes; b) a capacidade de modificar e controlar a qualidade das águas; c) sua importância na função de reprodução e alimentação da fauna aquática, incluindo os peixes; d) a proteção à biodiversidade como área de refúgio da fauna terrestre; e) o controle da erosão, evitando o assoreamento dos rios.
As características e as propriedades desses ecossistemas variam grandemente
dependendo da geologia, da geomorfologia e dos solos da área considerada, bem
como das condições climáticas. As características ecológicas desses ecossistemas
refletem ainda, a história da evolução biológica que acabaram por caracterizar a flora
e a fauna associadas.
Apesar da potencialidade dos ecossistemas alagados naturais em controlar o
fluxo de nutrientes e poluentes, esforços conservacionistas inibiram o uso destas
áreas para propósitos aplicados. Estes e outros fatores orientaram o rápido
desenvolvimento de estudos em áreas alagadas construídas (HAMMER, 1989). As
wetlands construídas (ou artificiais) compreendem diversas estratégias para a
simulação de ecossistemas naturais, utilizando os princípios básicos de modificação
17
da qualidade da água das áreas alagadas naturais (WOLVERTON, 1989; SALATI,
1998). Do ponto de vista prático, wetlands construídas oferecem melhores
oportunidades para o tratamento de águas poluídas do que áreas alagadas naturais,
pois podem ser idealizadas para maximizar sua eficiência quanto à diminuição de
DBO, DQO e processos de remoção de nutrientes, e máximo controle sobre o
sistema hidráulico e a vegetação da área alagada (VERHOEVEN &MEULEMAN,
1999). As wetlands construídas são tipo de sistemas artificiais manejáveis, que tem
despertado acentuado interesse mundial nestas últimas décadas. Estes sistemas têm
sido matéria de muitas discussões, as quais apresentam um ponto positivo: o
desenvolvimento de pesquisas e experimentos conduzindo para um maior
conhecimento e experiências nessa linha de pesquisa (HARBEL, 1997). Há muitos
registros na literatura de estudos e experiências de utilização de wetlands naturais ou
construídas na remoção de nutrientes e contaminantes de esgoto urbanos e
industriais. Os resultados desses trabalhos são bastante variáveis em função,
basicamente, dos tipos de espécies químicas presentes nesses efluentes, da carga dos
mesmos à área alagável e do tipo wetlands construídas utilizada. O primeiro projeto
de sistemas de wetlands realizado no Brasil foi feito por SALATI et al. (1984), com
a construção de um lago artificial nas proximidades de um córrego altamente poluído
(Rio Piracicamirim) .
Várias técnicas de wetlands construídas foram desenvolvidas nestes últimos
anos, as quais as quais são utilizadas de acordo as características do efluente a ser
tratado, da eficiência final desejada na remoção de nutrientes, contaminantes e outros
poluentes, do interesse da utilização da biomassa produzida e do interesse
paisagístico. Um resumo dos sistemas de wetlands construídas utilizando macrófitas
foi feito por BRIX (1993). Em princípio esses sistemas podem ser classificados
como:
Sistemas de wetlands com plantas flutuantes:
As macrófitas flutuantes formam um grande grupo de plantas abrangendo
diversas espécies, e normalmente são utilizadas em projetos com canais
relativamente rasos. Esses canais podem conter apenas uma espécie de planta ou uma
combinação de espécies. A espécie mais estudada é a Eichornia crassipes da família
das pontederiáceas, pelas suas características de robustez associada a uma grande
18
capacidade de crescimento vegetativo. Esta planta recebe diferentes nomes
populares. Brasil, sendo conhecido como aguapé, baroneza, mururé, pavoá, rainha do
lago, uapé e uapê. Estes sistemas são utilizados para diferentes finalidades.
Palavra de origem tupi, aguapé é o nome dado a diversas plantas aquáticas
flutuantes, com floração azul semelhante à das orquídeas e formato redondo e chato,
destacando-se, entre elas, a Eichhornia crassipes, conhecida vulgarmente como
"rainha dos lagos".
O aguapé vem sendo apresentado como a solução para os problemas de
poluição da água, uma vez que suas raízes absorvem metais pesados, além de certos
elementos orgânicos, não removíveis pelo tratamento convencional. Além disso, é
capaz de reduzir os coliformes em 77% e diminuir os maus odores da água poluída.
O aguapé, ele propicia em suas raízes a proliferação de toda uma
comunidade viva, constituída de bactérias aeróbias, algas, protozoários ou pequenos
crustáceos e larvas de insetos ou moluscos, que fazem trabalho equivalente ao do
lodo ativado das estações secundárias convencionais. Ele vai além, ele faz também o
serviço das estações terciárias que, em geral, não são implantadas devido a seu alto
custo. Além de absorver diretamente parte da matéria orgânica solúvel, o aguapé
absorve os sais minerais resultantes da decomposição da matéria orgânica pela
microvida que ele abriga.
Aqueles que consideram o aguapé como uma praga queixam-se de sua rápida
proliferação. Mal sabem eles que em águas puras ele não tem vez, não consegue
crescer, fica parado. Nos rios de águas claras e nos rios de águas negras do
Amazonas o aguapé não prolifera como o faz nos rios da Flórida, Mississipi,
Louisiana ou em nossos rios poluídos. No Amazonas ele só cresce com força nos rios
barrentos, como o Solimões. Conheço banhados bem equilibrados onde ele mal
sobrevive; noutros, bem poluídos, ele cobre tudo. Em minhas lagoas de purificação
de esgotos, no verão, ele consegue crescer até oito por cento ao dia. Não há planta
mais eficiente que o aguapé em aproveitamento de energia solar e nutrientes. Mas é
nisso que está sua grande utilidade. Sua taxa de crescimento é indicação biológica do
grau de poluição. Ele é um termômetro de poluição, ao mesmo tempo em que
constitui magnífico instrumento para purificação de águas.
19
Se a proliferação do aguapé constitui problema, a solução não está na simples
eliminação ou não introdução, está no manejo.
O aguapé comum, a Eichhornia crassipes, é apenas uma entre dúzias de
plantas extremamente interessantes. Aqui no Sul, em nosso clima subtropical, a
Eichhornia não cresce no inverno, quando as temperaturas baixam de 20 graus. Para
trabalho intensivo em lagoa de purificação pode-se usar outras espécies, nativas da
região, como algumas Heterântheras, Hidrocótiles ou Enhydras, ou mesmo Pistias e
Salvínias. Para efeitos especiais, pode-se introduzir plantas menores, como Lemnas,
Spirodela e mesmo Wolffias. Estas últimas são indicadores biológicos mais precisos
que a Eichhornia. A presença ou ausência destas plantas aquáticas minúsculas em
certas partes das lagoas me dizem mais sobre a qualidade da água do que muita
análise. Os melhores resultados se obtêm com consorciações, não com monoculturas
de plantas aquáticas.
Em Pelotas, numa fábrica de óleo de soja, há quatro anos funciona um
esquema de purificação do efluente em um pequeno banhado natural. Havia e
continua havendo mais de 50 espécies de plantas aquáticas. Pouco a pouco, a
comunidade vai se estratificando dentro do lago, ficando cada espécie naquela parte
do lago em que a qualidade da água mais corresponde às suas exigências. O aspecto
mais gratificante neste tipo de trabalho é ver como aumenta a fauna aquática: sapos,
rãs, pererecas, cobras, peixes, aves e mamíferos. Iniciamos outro esquema, também
em Pelotas, há pouco tempo: desta vez, trata-se de purificar os efluentes cloacais de
todo um bairro, ainda em banhado natural.
É claro que uma purificação eficiente só se consegue em lagoas ou banhados
bem dimensionados e manejados. Mas isso não quer dizer que seja desprezível o
efeito benéfico do aguapé que prolifera livremente em rios e lagos poluídos. Também
nesses casos o aguapé pode ser manejado para não chegar a ser "praga". O excesso
deve ser colhido sistematicamente, para manter constante a área coberta. Também se
pode mantê-lo afastado de pontos sensíveis, como turbinas, bastando fazer barreiras
flutuantes. Nunca se deve deixar que prolifere a ponto de cobrir completamente um
corpo d'água. Quando ele se aperta demais, parte da massa vegetal afunda e temos o
efeito que mencionamos anteriormente.
20
(O aguapé pode ser aplicado, simplesmente, como cobertura orgânica morta
mulching), em pomares, vinhedos, hortas, jardins e praças. Aliás, em São Paulo, por
que não usar o "desfrute" do aguapé da Billings para recultivar algumas das grandes
e feias chagas de terraplenagem especialmente ao longo das estradas, ou nos terrenos
dos BNHs que hoje, não sei por qual perversão mental de seus planejadores e
arquitetos, só se levantam depois que maquinária pesada tiver transformado a terra
em paisagem lunar.
A biomassa colhida permite também fazer um excelente composto, um dos
melhores. O material se decompõe rapidamente, devido a seu alto conteúdo de água,
e forma medas bem arejadas, que não precisam ser revolvidas até amadurecerem, O
composto resultante é rico também em macro e micronutrientes.
Em floricultura descobri que aguapé seco e compactado, especialmente
quando se trata das variedades gigantes da Salvínia, é excelente substrato para
orquídeas. Muito melhor que o xaxim - e o crime que hoje se comete com o xaxim é
gritante.
Mas muitas das espécies aquáticas, entre elas a Eichhornia, a Heteranthera, a
Enhydra, são boa forragem. O caboclo na Amazônia, que vive em casas flutuantes
nas margens dos rios, costuma colher Eichornia para seus porcos. Muares também
aceitam muito bem esta planta. A vaca gosta muito da Enhydra, mas só aceita a
Eichhornia se for seca, picada e introduzida na ração. Mas o búfalo gosta do aguapé.
O porco também gosta da Heteranthera.
Na China faz-se um bom papel de Eichhornia. Sua celulose está livre de
lignina. Uma fábrica de celulose de aguapé não teria o problema da poluição com a
lixívia negra. Ao separar a celulose, sobra proteína, mais de 20% da massa seca. As
fábricas de celulose deveriam investigar esta planta. Enquanto que numa
monocultura de eucalipto, em condições propícias, a produção de biomassa
dificilmente alcança 30 toneladas / hectare/ ano, a Eichhornia, em clima tropical e em
água bem poluída, pode facilmente produzir entre 150 a 300 to/ha/ano, em base de
matéria seca, com mais uma vantagem: a primeira colheita no eucalipto se faz aos
sete ou oito anos, na Eichhornia podemos começar a colher em dois ou três meses. A
celulose seria subproduto da purificação de águas cloacais ou efluentes industriais,
21
como os de laticínios, frigoríficos e alguns outros. Esta purificação por si só já
justifica o custo das lagoas.
Há os que propõem utilizar o aguapé para retirar metais pesados de águas
poluídas. Constituintes químicos: minerais da planta (1% do peso verde da planta):
28,7% de potássio, 21% de cloro, 12% de cal, 7% de anidrido fosfórico, 1,8% de
soda, 1,28% de nitrogênio e 0,59% de magnésio. Pela sua grande capacidade de
absorção de nutrientes, pode ser usada na despoluição de esgotos. Suas folhas são
rígidas e brilhantes, com cutícula espessa e repelente à água e ficam reunidas em
rosetas.
A base das folhas geralmente parece uma pequena bóia. As rosetas
multiplicam-se por meio de estolões. Suas raízes são numerosas, com coifas bem
desenvolvidas. Flores belíssimas apresentam o fenômeno tristilia, bastante raro em
plantas. Neste fenômeno verificam-se basicamente três tipos de plantas, cada uma
com um tipo de flor. Estas flores têm seus estames e estiletes em três alturas
diferentes. Quando as abelhas visitam estas flores, tocam em partes diferentes da
planta, ora sujando-se de pólen ou conduzindo esse pólen para outra planta e
recebendo outro. Dá-se a polinização cruzada.
A importância do aguapé em lagos de jardim, onde servem para a desova dos
peixes de água fria (kinguios e carpas) e de refúgio para os alevinos. A planta evita a
luz direta do sol sobre a lâmina, impedindo que a água fique extremamente
esverdeada, já que absorve a luz na superfície. Prolifera muito: em ambientes
propícios pode aumentar a biomassa na taxa de 5% ao dia. Tem um poder de
germinação enorme. Se for retirada completamente de um lago, para que as suas
sementes germinem basta a presença de luz atravessando a lâmina d’água até o
fundo.
As altas cargas orgânicas provenientes dos esgotos domésticos aumentam o
que os sanitaristas chamam DBO, ou seja, a demanda biológica de oxigênio. Trata-se
do consumo de oxigênio requerido pelas bactérias que fazem a decomposição da
matéria orgânica. Um DBO elevado acaba matando todos os organismos que
precisam de oxigênio, desde o protozoário até o peixe. No estágio final de uma
elevada poluição orgânica sobram apenas bactérias anaeróbias, bactérias que vivem
22
em condições de ausência de oxigênio. Estas bactérias produzem substâncias tóxicas
e gases mal-cheirosos.
Nos estágios secundários das estações de tratamento de esgotos, quando
concebidas em esquema tecnocrático, o efluente costuma ser violentamente agitado,
ou se faz injeção de ar para que surja o "lodo ativado" que está constituído de
bactérias aeróbias, bactérias que só proliferam na presença de oxigênio, de algas e de
protozoários. Estas instalações são extremamente caras e as potentes máquinas de
agitação ou injeção de ar têm enorme consumo de energia. Ora, o aguapé faz
gratuitamente este trabalho. É apenas lógico que alguns o considerem subversivo,
assim como para outros são subversivas as bactérias que, num solo vivo, fixam
gratuitamente o nitrogênio no ar. A tecnocracia prefere fixar este nitrogênio com
imensos gastos de energia, em suas gigantescas usinas de síntese do amoníaco, para
vendê-lo a preço de ouro ao agricultor, em vez de ensinar-lhe como manejar
ecologicamente o solo e fazer as bactérias trabalharem para ele.
Voltando ao aguapé, ele propicia em suas raízes a proliferação de toda uma
comunidade viva, constituída de bactérias aeróbias, algas, protozoários ou pequenos
crustáceos e larvas de insetos ou moluscos, que fazem trabalho equivalente ao do
lodo ativado das estações secundárias convencionais. Ele vai além, ele faz também o
serviço das estações terciárias que, em geral, não são implantadas devido a seu alto
custo. Além de absorver diretamente parte da matéria orgânica solúvel, o aguapé
absorve os sais minerais resultantes da decomposição da matéria orgânica pela
microvida que ele abriga.
Aqueles que consideram o aguapé como uma praga queixam-se de sua rápida
proliferação. Mal sabem eles que em águas puras ele não tem vez, não consegue
crescer, fica parado. Nos rios de águas claras e nos rios de águas negras do
Amazonas o aguapé não prolifera como o faz nos rios da Flórida, Mississipi,
Louisiana ou em nossos rios poluídos. No Amazonas ele só cresce com força nos rios
barrentos, como o Solimões. Conheço banhados bem equilibrados onde ele mal
sobrevive; noutros, bem poluídos, ele cobre tudo. Em minhas lagoas de purificação
de esgotos, no verão, ele consegue crescer até oito por cento ao dia. Não há planta
mais eficiente que o aguapé em aproveitamento de energia solar e nutrientes. Mas é
nisso que está sua grande utilidade. Sua taxa de crescimento é indicação biológica do
23
grau de poluição. Ele é um termômetro de poluição, ao mesmo tempo em que
constitui magnífico instrumento para purificação de águas.
Por meio de suas raízes, absorve também os nitratos e fosfatos sempre
presentes em águas eutrofizadas, competindo diretamente com as algas pela absorção
destes nutrientes. Possui propriedades filtrantes. Erga um aguapé e note a grande
quantidade de detritos em suspensão que ele literalmente “segura” em suas raízes.
Absorve metais pesados presentes na água, principalmente ferro, cálcio, manganês e
magnésio.
Na aqüicultura intensiva, as rações empregadas apresentam elevados teores
de nutrientes e apenas uma fração do alimento disponível é digerida pelos
organismos. Esse alimento não consumido é convertido em sólidos orgânicos em
suspensão, dióxido de carbono, amônia, fosfato e em outros compostos, que
associados às excretas e às fezes, proporcionam um considerável aporte de matéria
orgânica e inorgânica aos ecossistemas aquáticos.
Apesar do efluente de aqüicultura apresentar grande volume com baixos
teores de nutrientes, quando comparado com os efluentes de origem doméstica, o seu
lançamento direto e contínuo nos ambientes límnicos pode resultar em uma
bioacumulação crônica e eutrofização, com conseqüências ecológicas negativas
sobre o ambiente aquático. Para minimizar tais impactos existe a necessidade do
tratamento dos efluentes produzidos por essas atividades, visando atender às
exigências das novas legislações, às pressões de órgãos ambientais e da própria
sociedade.
Outro uso notável do aguapé consiste na fabricação de tijolos do tipo adobe,
amplamente utilizados em construção civil. Apesar de ser um dos mais antigos
materiais manufaturados, esse modelo ainda se mostra atual e perfeitamente viável
como material de construção totalmente ecológico.
A utilização do aguapé pode ser inserida em programas de manejo integrado
de lagos eutrofizados ou em vias de eutrofização, como alternativa de retirada e
encapsulamento de nutrientes e metais indesejados em um ecossistema e alternativa
24
para a construção de habitações de interesse social (com baixo custo), cujo déficit é
preocupante no Brasil.
Outra opção seria a utilização dessa planta para a produção de biogás, a partir
do suco extraído das folhas. Por outro lado, quando seco, o aguapé apresenta o
mesmo poder calorífico da lenha comum, podendo servir como seu substituto.
FIGURA 6-Eichornia crassipes- Aguapé
Está em funcionamento, no 25º Grupo de Artilharia de Campanha, na cidade de
Bagé, Rio Grande do Sul, um projeto que objetiva o tratamento dos efluentes
originados dentro da Unidade. Idealizado e criado nos anos de 1997 e 1998 pelo
então 2º Tenente Orlando Marques da Silva, a estação recolhe todo o esgoto
proveniente das instalações do quartel e realiza o seu tratamento antes que seja
devolvido ao arroio da cidade. Até a construção da estação, todos os detritos
resultantes das atividades diárias do 25º GAC eram lançados diretamente ao Arroio
Bagé. Sem nenhum tratamento, esse esgoto contribuía consideravelmente para a sua
poluição e para a disseminação de doenças. Observando o que acontecia e motivado
pela sua luta para preservar o meio ambiente, o idealizador do projeto iniciou uma
pesquisa consultando diversas fontes experientes na área, como os idealizadores do
projeto Pró- Guaíba, em Porto Alegre, e técnicos no assunto da Universidade de
Brasília. Essa busca, aliada ao seu conhecimento acadêmico como biólogo e ao apoio
25
prestado pelo comandante do Grupo, fez com que conseguisse, dentro de pouco
tempo, concretizar o projeto para a obra. Assim, em fevereiro de 1998, finalizou a
estação, iniciando os trabalhos atinentes ao tratamento dos efluentes e, desde então,
já colhendo resultados positivos do esforço empregado. O maior sucesso da estação
não está somente no fato de tratar o esgoto, mas sim na aliança desse tratamento com
a simplicidade, o baixo custo e a naturalidade com que se realiza o processo.
Primeiramente, para a sua construção, foi utilizada apenas mão-de-obra do quartel.
Da mesma forma, os materiais usados foram remanufaturados de um antigo pavilhão
incendiado, utilizando poucos recursos financeiros. Para a manutenção da estação é
empregado pessoal interno e sua execução não necessita de qualquer gasto em
dinheiro. Finalmente, diferente de outros tipos de tratamento de efluentes, nesse
processo não são usados produtos químicos, sendo a despoluição feita apenas por
agentes biológicos naturais e pela movimentação da água. Por causa de todas essas
vantagens, esse tipo de estação de tratamento pode ser empregada em qualquer
instalação, necessitando apenas de um acompanhamento técnico especializado e
manutenções periódicas de limpeza. O processo para despoluição da água se dá de
maneira bem simples. Todo o esgoto do quartel é direcionado para um primeiro
tanque de estabilização de detritos, que tem forma circular com 4 metros de
profundidade e 4,5m de diâmetro. Nele começa o processo, onde os resíduos
primeiramente são lançados. Bactérias anaeróbicas passam então a agir,
desoxigenando a matéria orgânica e fragmentando-a, facilitando a assimilação pelo
meio ambiente. Ali, ocorre a formação do manto sedimentado, caracterizando a
mineralização daqueles componentes, onde materiais orgânicos transformam-se em
inorgânicos. A passagem para o próximo estágio se dá através do sistema de aeração
e desodorização. O líquido passa por um filtro biológico (rampa de aeração),
constituído de brita, que retém as partículas sólidas restantes do esgoto antes que
cheguem ao tanque seguinte. Dessa forma, apenas o líquido continua no processo.
Após ser filtrado, o esgoto desemboca em uma calha que o conduz até um conjunto
de três tanques. Ali, a água pode ser armazenada, para casos de limpeza e
manutenção da estação. Eles permitem uma folga a fim de evitar o envio do esgoto
direto ao arroio quando dessas situações. No próximo passo, existe um caixa de brita,
onde o processo continua. Ali é feita mais uma filtragem e, por esgotamento, a
passagem é feita para o próximo tanque, No próximo passo, existe um caixa de brita,
onde o processo continua. Ali é feita mais uma filtragem e, por esgotamento, a
26
passagem é feita para o próximo tanque, Após esse tanque, há outro exatamente
igual, para que o mesmo processo de oxigenação possa ser feito duplamente,
angariando um maior sucesso na purificação da água. Com a finalização de todos os
processos internos da estação, a água, chega a 60% de pureza, com pH igual a 6,8 e
70% de oxigenação, níveis esses que podem ser melhorados de acordo com os
cuidados e importância dados à estação. Além disso, o material decantado, ou seja, o
resíduo sólido resultante das reações biológicas pode posteriormente ser utilizado
como adubo.
SOLUÇÃO AMBIENTAL
Por todas as vantagens que traz, tanto na sua criação e manutenção quanto
nos benefícios à natureza, esse tipo de estação biológica pode ser encarado como
uma das soluções para a poluição que tanto se pratica hoje ao meio ambiente.
Mostra-se como uma alternativa de baixo custo, sustentável e natural, que só traz
bons resultados e permite a proteção da tão desgastada natureza.
a) Sistemas de tratamento terciário para remoção de nutrientes nos quais,
especialmente o fósforo e o nitrogênio que são incorporados à biomassa das
plantas;
b) Sistemas integrando o tratamento secundário e terciário. Neste caso, além
da remoção dos nutrientes existe também redução da DBO e da DQO. Os sistemas de
purificação de água utilizando aguapé estão suficientemente desenvolvidos para
serem utilizados em regiões tropicais e sub-tropicais. Os critérios para projetos têm
sido publicados por REDD et al. (1988); WEBER & TCHOBANOGLOUS (1986).
Sistemas de wetlands com plantas emergentes:
Estes sistemas de purificação hídrica utilizam plantas que se desenvolvem
tendo o sistema radicular preso ao sedimento e o caule e as folhas parcialmente
submersas.
A profunda penetração do sistema radicular permite a exploração de um
grande volume de sedimentos, dependendo da espécie considerada. As espécies
típicas de macrófitas aquáticas emergentes são conhecidas de forma genérica pelo
nome de juncos, são plantas herbáceas de diversas famílias. As espécies de plantas
27
mais utilizadas em projetos têm sido a Phragmites australis, a Typha latifolia e a
Scirpus lacustris. Podem ser reconhecidos três esquemas básicos para a utilização
desta técnica de plantas aquáticas emergentes com a finalidade de purificação de
águas:
a) Sistemas com fluxo superficial; b) Sistemas com fluxo sub-superficial horizontal; c) Sistemas com emergentes com fluxo vertical.
FIGURA 7-Scirpus lacustris
FIGURA 8-Typha latifolia
Sistemas de wetlands com macrófitas fixas submersas:
As macrófitas aquáticas submersas ficam totalmente submersas e quando são
expostas ao sol, geralmente seus tecidos fotossinteticamente ativos são destruídos.
As espécies mais produtivas crescem, especialmente ou quase que exclusivamente,
em água oligotróficas. As espécies mais encontradas são a Isoetes Lacustris, Lobelia
Dortmanna e a Egéria sp. As espécies mais produtivas como a Elodea Canadensis
proliferam em águas eutróficas. O principal uso potencial destas macrófitas
submersas é o polimento de águas de esgoto após o tratamento secundário. Com o
aumento de oxigênio na água pelo processo fotossintético durante o período diurno,
28
altas taxas de oxigenação são obtidas, o que forma condições para a mineralização da
matéria orgânica.
FIGURA 9-Elodea Canadensis
Sistemas de wetlands com solos filtrantes (sistema DHS):
As wetlands com solos filtrantes são sistemas constituídos por camadas
superpostas de brita, pedrisco e solo cultivado com arroz. As dimensões dos módulos
de solos filtrantes, bem como a espessura da camada do solo, variam de acordo com
o efluente a ser tratado e da eficiência que se deseja atingir. Pela experiência obtida
pode- se filtrar até 100-300 l/s/há (INSTITUTO DE ECOLOGIA APLICADA,
1990). A ação depuradora dos solos filtrantes se dá através de sua ação como filtro
mecânico, filtro físico-químico e filtro biológico.
a) Ação de filtragem mecânica: depende fundamentalmente da estrutura granulométrica do solo e da sua composição; b) Ação de filtragem físico-química: retenção de cátions e ânions. Esta ação está intimamente ligada à capacidade de troca catiônica do solo; c) Ação biológica: exercida através de diversos mecanismos: c.1) ação de microorganismos do solo que decompõem a matéria orgânica, ativam os processos biogeoquímicos e atuam sobre microorganismos que existem nas águas poluídas; c.2) Ação de plantas que crescem nos solos e retiram nutrientes ao mesmo tempo em que mantêm a permeabilidade do solo através de seu sistema radicular. Os sistemas de solos filtrantes funcionam, dependendo do efluente a ser tratado, com fluxo descendente ou ascendente .O sistema de solo filtrante com fluxo ascendente é normalmente utilizado no tratamento secundário e terciário de esgoto urbano. As vantagens do
29
funcionamento com fluxo ascendente são: diminui os custos do tratamento primário convencional associando-se esta tecnologia à fossas sépticas ou simplesmente caixas de decantação; evita o contato direto com o efluente a ser tratado, eliminando desta forma problemas de mau odores e proliferação de insetos. Sistemas de wetlands combinados A utilização de um determinado tipo de wetlands, ou de uma combinação formando sistemas de wetlands, conforme mencionado anteriormente, depende do problema a ser resolvido, da qualidade do efluente a ser tratado, da eficiência final desejada na remoção de poluentes e contaminantes, da área disponível, do interesse da utilização da biomassa produzida e do interesse paisagístico. Tendo em vista que cada técnica de wetlands tem maior eficiência para purificação de alguns parâmetros, alguns sistemas de purificação hídrica têm sido projetados utilizando uma combinação de técnicas (BRIX, 1993; SALATI, 1987). Algumas estações de tratamento de água projetadas e construídas no Brasil demonstraram alta eficiência com a utilização destes sistemas combinados. MANFRINATO (1989), em um projeto para purificação das águas do rio Piracicaba, utilizou um sistema composto de um canal de plantas aquáticas flutuantes seguidas por solos filtrantes (Sistema DHS - Despoluição Hídrica com Solos), conseguindo eficiências de 70% para DBO; 99% para coliformes totais e fecais; 70% para DQO; 90% para cor e 95% para turbidez. Sistemas de wetlands construídos no Brasil Os projetos desenvolvidos têm diferentes desenhos dependendo da sua finalidade.
Existem hoje no Brasil, implantadas várias estações de tratamento de efluente líquido
utilizando sistemas de wetlands construídas que foram projetadas pelo Instituto de
Ecologia Aplicada (Piracicaba/SP).
CONCLUSÃO A fitorremediação é uma técnica geralmente usada in-situ (sem escavação), que usa
energia solar, limita as perturbações ao meio ambiente e tem um custo muito reduzido
quando comparado às outras formas de remediação. Pode ser usada no tratamento de
grandes áreas contaminadas em que outras técnicas seriam economicamente inviáveis.
Pode decorrer na produção de madeira, forrageiras ou de outros produtos vegetais que
agregam algum valor econômico. Geralmente também ocorre a melhoria visual da
paisagem, o que facilita a aceitação da técnica pelas populações. Agrega-se a esta
vantagem, o fato de que cultivos vegetais de longa duração podem criar valiosos nichos
ecológicos, o que é particularmente importante em áreas industriais urbanas. A
fitorremediação também apresenta a vantagem de poder remediar vários contaminantes
simultaneamente, incluindo sais, metais, pesticidas, e hidrocarbonetos de petróleo.
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ANEXO 3
Karen Davi Gonçalves Prof. Marcus Hubner
Centro universitário Leonardo da Vinci – UNIASSELVI Gestão Ambiental (GAM 3021)
FITORREMEDIAÇÃO EM ESTAÇÃO DE BOMBEAMENTO DE ESGOTO PLUVIAL DE PORTO ALEGRE
ESTAÇÃO Nº 12 PARQUE MARINHA DO BRASIL
TIPOS DE PLANTAS UTILIZADAS NA FITORREMEDIAÇÃO PARA O
TRATAMENTO DE ÁGUA
“AGENTE PURIFICADOR” INTRODUÇÃO
A fitorremediação utiliza sistemas vegetais para recuperar águas e solos contaminados
por poluentes orgânicos ou inorgânicos. Esta área de estudo, embora não seja nova, tomou impulso nos últimos dez anos, quando se verificou que a zona radicular das plantas, apresenta a capacidade de biotransformar moléculas orgânicas exógenas.
A rizosfera, como é denominada esta zona, tem sido desde então estudada por sua
importante função de utilizar moléculas poluentes como fonte de nutrientes para os diversos microrganismos que cohabitam nesta região.
Este trabalho, apresenta uma das alternativas para a despoluição ambiental que utiliza os
sistemas vegetais e sua microbiota com o fim de remover, capturar ou degradar substâncias tóxicas do ambiente.
DESENVOLVIMENTO
A recuperação de áreas contaminadas, pelas atividades humanas, pode ser feita através de vários métodos, tais como escavação, incineração, extração com solvente, oxidoredução e outros que são bastante dispendiosos.
Alguns processos deslocam a matéria contaminada para local distante, causando riscos de
contaminação secundária e aumentando ainda mais os custos com tratamento. Por isso, em anos recentes passou-se a dar preferência por métodos in situ que perturbem menos o ambiente e sejam mais econômicos. Dentro deste contexto, a biotecnologia oferece a fitorremediação como alternativa capaz de empregar sistemas vegetais fotossintetizantes e sua microbiota com o fim de desintoxicar ambientes degradados ou poluídos.
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As substâncias alvos da fitorremediação incluem metais, compostos inorgânicos, elementos químicos radioativos, hidrocarbonetos derivados de petróleo, pesticidas e herbicidas, explosivos, solventes clorados e resíduos orgânicos industriais. VANTAGENS DA FITORREMEDIAÇÃO
A fitorremediação oferece várias vantagens que devem ser levadas em conta.
Grandes áreas podem ser tratadas de diversas maneiras, a baixo custo, com possibilidades de remediar águas contaminadas, o solo e subsolo e ao mesmo tempo embelezar o ambiente. Entretanto, o tempo para se obter resultados satisfatório pode ser longo,segundo,(CUNNINGHAM,1996).
A concentração do poluente e a presença de toxinas, devem estar dentro dos limites de tolerância da planta usada para não comprometer o tratamento. Riscos como a possibilidade dos vegetais entrarem na cadeia alimentar, devem ser considerados quando empregar esta tecnologia,de acordo com (CUNNINGHAM,1996). POTENCIAL ECONÔMICO DA FITORREMEDIAÇÃO
A estimativa mundial para os gastos anuais com a despoluição ambiental gira em torno de 25 – 30 bilhões de dólares. Este mercado, que já estável nos Estados Unidos (7 – 8 bilhões), tende a crescer no Brasil uma vez que os investimentos para tratamento dos rejeitos humanos, agrícola e industrial crescem à medida que aumentam as exigências da sociedade e leis mais rígidas são aplicadas.
Apesar das pressões, são as tecnologias mais baratas com capacidade de atender uma maior demanda e que apresentam mais capacidade de desenvolvimento que tendem a obter maior sucesso no futuro.
Nos últimos 10 anos, surgiram nos EUA e Europa inúmeras companhias que exploram a fitorremediação para fins lucrativos, como a norte americana Phytotech e a alemã BioPlanta, e indústrias multinacionais, como Union Carbide, Monsanto e Rhone-Poulanc, que empregam fitoremediação em seus próprios sítios contaminados . Várias universidades desenvolvem projetos ligados a esta área, como a Universidade da Califórnia e a Universidade de Glasgow.
No Brasil,de acordo com (GLASS,1998), sabe-se que algumas empresas estatais e privadas, bem como instituições acadêmicas (Unicamp, por exemplo) pesquisam e exploram métodos de biorremediação através da fitoremediação,(MCGRATH,1998).
O sucesso do tratamento empregando plantas aquáticas vai além do baixo custo, há muitas possibilidades de reciclagem da biomassa produzida que pode ser utilizada como fertilizante, ração animal, geração de energia (biogás ou queima direta), fabricação de papel, extração de proteínas pra uso em rações, extração de substâncias quimicamente ativas de suas raízes para uso como estimulante de crescimento de plantas, etc. DENOMINAÇÕES
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A fitorremediação pode ser classificada dependendo da técnica a ser empregada, da natureza química ou da propriedade do poluente. Assim, a fitoremediação pode ser compreendida,segundo (GLASS,1998): · Fitoextração: envolve a absorção dos contaminantes pelas raízes, os quais são nelas armazenados ou são transportados e acumulados nas partes aéreas . É aplicada principalmente para metais (Cd, Ni, Cu, Zn, Pb) podendo ser usada também para outros compostos inorgânicos (Se) e compostos orgânicos Esta técnica, utiliza plantas chamadas hiperacumuladoras, que tem a capacidade de armazenar altas concentrações de metais específicos (0,1% a 1% do peso seco, dependendo do metal).
As espécies de 1.Brassica juncea, 2.Aeolanthus biformifolius,3. Alyssum bertolonii e
4.Thlaspi caerulescens são exemplos de plantas acumuladoras de Pb, Cu/Co, Ni e Zn respectivamente.
Brassica juncea Aeolanthus biformifolius Alyssum bertolonii Thlaspi caerulescens
· Fitoestabilização: os contaminantes orgânicos ou inorgânicos são incorporados à lignina da parede vegetal ou ao húmus do solo precipitando os metais são sob formas insolúveis, sendo posteriormente aprisionados na matriz . Objetiva evitar a mobilização do contaminante e limitar sua difusão no solo, através de uma cobertura vegetal . Exemplos de plantas cultivadas com este fim são as espécies de 1.Haumaniastrum, 2.Eragrostis, 3.Ascolepis, 4.Gladiolus e Alyssum .
1.Haumaniastrum 2.Eragrostis 3.Ascolepis
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4.Gladiolus 5. Alyssum · Fitoestimulação: as raízes em crescimento (extremidades e ramificações laterais) promovem a proliferação de microrganismos degradativos na rizosfera, que usam os metabólitos exudados da planta como fonte de carbono e energia . Além disso, as plantas podem secretar elas próprias enzimas biodegradativas . A aplicação da fitoestimulação limita-se aos conta-minantes orgânicos. A comunidade microbiana na rizosfera é heterogênea devido à distribuição espacial variável dos nutrientes nesta zona, porém os Pseudomonas são os organismos predominantes associados às raízes.(BROOKS,1998).Raiz: · Fitovolatilização: alguns íons de elementos dos subgrupos II, V e VI da Tabela periódica, mais especificamente, mercúrio, selênio e arsênio, são absorvidos pelas raízes, convertidos em formas não tóxicas e depois liberadas na atmosfera(FAPEM,1998). Este mecanismo é empregado também para compostos orgânicos. · Fitodegradação: os contaminantes orgânicos são degradados ou mineralizados dentro das células vegetais por enzimas específicas. Entre essas enzimas destacam-se as nitroredutases (degradação de nitroaromáticos), desalogenases (degradação de solventes clorados e pesticidas) e lacases (degradação de anilinas), Populus sp. e Myriophyllium spicatum são exemplos de plantas que possuem tais sistemas enzimáticos.(CUNNINGHAM,1996) · Rizofiltração: é a técnica que emprega plantas terrestres para absorver, concentrar e/ou precipitar os contaminantes de um meio aquoso, particularmente metais pesados ou elementos radiativos, através do seu sistema radicular . As plantas são mantidas num reator sistema hidropônico, através do qual os efluentes passam e são absorvidos pelas raizes, que concentram os contaminantes. Plantas com grande biomassa radicular (hiperacumuladores aquáticos) são as mais satisfatórias, como Helianthus annus e Brassica juncea, as quais provaram ter potencial para esta tecnologia.(GLASS,1998). · Barreiras hidráulicas: algumas árvores de grande porte, particularmente aquelas com raízes profundas (Ex: Populus sp.), removem grandes quantidades de água do subsolo ou dos lençóis aquáticos subterrâneos a qual é evaporada através das folhas.(GRANATO,1995). Os contaminantes presentes na água são metabolisados pelas enzimas vegetais, vaporizados junto com a água ou simplesmente aprisionados nos tecidos vegetais.
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· Capas vegetativas: são coberturas vegetais, constituídas de capins ou árvores, feitas sobre aterros sanitários (industriais e municipais), usadas para minimizar a infiltração de água da chuva e conter a disseminação dos resíduos poluentes, evitando que o lixo fique a céu aberto. As raízes incrementam a aeração do solo, promovendo a biodegradação, evaporação e transpiração.(GRANATO,1995). · Açudes artificiais: são ecossistemas formados por solos orgânicos, microrganismos, algas e plantas aquáticas vasculares que trabalham conjuntamente no tratamento dos efluentes, através das ações combinadas de filtração, troca iônica, adsorção e precipitação (BRANCO,1983).. É o mais antigo método de tratamento dos esgotos municipais e industriais e não é considerado como fitorremediação, pois se baseia nas contribuições de todo sistema.(GLASS,1998). Utilização de plantas aquáticas para tratamento de água:
A utilização de plantas aquáticas como “agente purificador” em hidropônica, justifica-se pela sua intensa absorção de nutrientes e pelo seu rápido crescimento, como também por oferecer facilidades de sua retirada das lagoas e ainda pelas amplas possibilidades de aproveitamento da biomassa escolhida .Além disso,conforme diz,(MOSSE,1980), podem ser cultivadas plantas visando à produção de alimentos que podem ser aproveitados tanto por animais como pelo próprio homem.
Plantas aquáticas,no estudo de,(JUNK,1984), hidrófitas, como as macrófitas providas de
rizomas, têm sido utilizadas visando à melhoria da qualidade de efluentes e no tratamento de águas residuais, principalmente no que diz respeito à redução das concentrações de nitrogênio e fósforo.
Typha angustifóli (Taboa)
Scirpus holoschoenus Juncus acutus – junco agudo
Cyperus longus – junçalonga
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Sistemas de Tratamento com Macrófitas.
1. Diversos sistemas de lagoas para aplicação das macrófitas podem ser constituídos dependendo das características de cada planta ou do sistema de lagoa que se deseja empreender.
· Sistemas baseados em macrófitas aquáticas flutuantes (enraizadas ou livres) .
2. Trata-se de plantas com seus tecidos fotossintéticos flutuantes e com raízes longas livres ou enraizadas, dependendo da profundidade do meio a ser tratado.
· Sistemas baseados em macrófitas submersa.
3. Trata-se de plantas com os seus tecidos fotossintéticos completamente imersos. As principais espécies que integram este tipo são:
Elodea canadensis Elodea nuttali Egeria densa
Cabomba caroliniana Ceratophyllum demersum Hydrilla verticillata
· Sistemas baseados em macrófitas aquáticas emergentes.
4. Na concepção de um sistema de tratamento é possível optar por um destes tipos,
isoladamente, ou combiná-los, seja entre si, seja com órgãos de sistemas convencionais de depuração .
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O AGUAPÉ AGENTE DESPOLUIDOR
Fitotratamento com aguapé:
5. Todas as macrófitas exercem importante papel na remoção de substâncias
dissolvidas, assimilando-as e incorporando-as à sua biomassa, porém a espécie Eichhornia crassipes, o aguapé, tem sido a hidrófita mais estudada para o tratamento de água com plantas, segundo (RIBEIRO,1986). Embora exista farta literatura sobre plantas aquáticas, especialmente do aguapé; segundo.
Há mais de 1000 artigos,conforme relata,(RODRIGUES,1985), os mais diversos possíveis,
referentes a Eichhornia crassipes; o aguapé é muitas vezes apresentado como “praga” e outras como agente despoluidor .
Quando o aguapé é cultivado de forma correta do ponto de vista técnico científico, ele pode
ser um agente de despoluição. Quando, no entanto, a planta cresce de forma descontrolada e sem manejo adequado, pode
se transformar num problema ambiental Para entender a problemática do aguapé é necessário, considerar que: · O aguapé é uma planta aquática flutuante que se desenvolve muito bem nas regiões de clima quente seu desenvolvimento é acelerado quando não existem limitações nutricionais,de acordo com,(SANTOS,1994), como é o caso das águas das lagoas e represas
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que são poluídas por esgoto urbano e alguns tipos de efluentes industriais. · A biomassa de uma plantação de aguapé varia bastante (média para o Brasil da ordem de 250 a 300 toneladas por hectare). A taxa de crescimento também é variável. Em condições ótimas chega em média a 5% ao dia. Assim segundo, (HAAG,1988), se o crescimento estiver nas condições ótimas, a produção será de aproximadamente 15 toneladas de biomassa úmida por dia por hectare. · O sistema radicular do aguapé funciona como um filtro mecânico e retém (adsorve) material particulado (orgânico e mineral) existentes na água, e cria um ambiente rico em atividades de fungos e bactérias, passando a ser um agente de despoluição, reduzindo a DBO, a taxa de coliformes e a turbidez das águas poluídas. · Além da diminuição da carga orgânica, o aguapé retira da água (adsorve) elementos químicos minerais dos quais se nutre, diminuindo suas concentrações, especialmente, de nitrogênio e fósforo.
Os poluentes são removidos numa lagoa com aguapé por vários mecanismos físicos químicos e biológicos característicos do sistema. A sedimentação que ocorre na lagoa é mais eficiente pela proteção ao movimento das águas oferecida pela cobertura compacta de aguapé.
Já a filtração dos sólidos suspensos pelas raízes do aguapé, é um dos mais importantes
processos para o alimento da lagoa deve ser suficiente para que as raízes não se agarrem ao fundo, de tal forma que o fluxo da lagoa seja filtrado através da zona radicular.
O aguapé é capaz de retirar quantidades consideráveis de fenóis, metais pesados e outras substâncias tais como 0,7 mg de Cd/Os (peso seco) e 0,5 mg de Ni/g de peso seco, de acordo com (JUNK,1984).
Eichhornia azurea absorve ortofosfatos na ordem de 14,56 a 58,58 mg/g/h e de 60,65 a 239,92 mg/g/h de nitrogênio.
Pode-se considerar uma boa estimativa 1,33 a 3,33 porcentagem de PS de nitrogênio, 0,14 a
0,80 % PS de fósforo e de 1,60 a 6,70 % PS de potássio presentes na biomassa de E. crassipes.
Como em uma unidade de fitodepuração de 1500 m2 é provável uma retirada mensal de biomassa do aguapé da ordem de 0,45 a 0,65 tPS , utilizando-se dos valores estimados é possível uma remoção de 0,6 a 5,2 kg de fósforo, 0,6 a 216,4 kg de nitrogênio de 7,2 a 43,5 kg de potássio.
Através dos resultados apresentados, pode-se também viabilizar a utilização de plantas aquáticas visando à depuração de efluentes contendo herbicidas como atrazine, 2,4-D, trifluralin e glyfosate.
Apesar de não ter obtido uma solução apta para o descarte, GRANATO (1995), comenta que o aguapé pode ser utilizado para tratar efluente contendo cianetos. Fitotratamento com beterraba (Beta Vulgaris L.)
A beterraba é uma hortaliça que requer alta concentração de macronutrientes (especialmente P, K e Mg), principalmente em sua parte
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aérea, porém sua concentração de micronutrientes é ainda maior tanto em sua parte aérea quanto na raiz . Estes dados indicam que a beterraba irá absorver grande quantidade desses componentes presentes no solo ou águas residuárias empregadas em irrigações.(SITE) Fitotratamento com Rabanetes (Raphanus sativus L.)
As concentrações em macro e micronutrientes no rabanete são elevadas, tanto na raiz como na parte aérea, sendo considerada uma planta exigente em nutrientes. Esta planta é empregada principalmente na extração de Fe, Mg, Zn e Cu.(SITE) Fitotratamento com Cenoura (Dacus Carota L)
A cenoura exige solos férteis e bem estruturados para sua produção, fazendo da matéria orgânica um fator importante em sua cultura. Estudos constataram maior presença de b caroteno em cenouras cultivadas organicamente. Este tipo de fitotratamento é recomendado para áreas que apresentarem contaminação com matéria orgânica.(SITE) Fitotratamento com Alface (Lactuca sativa)
As espécies olerícolas possuem grande capacidade de extração do solo e, dentre elas, a alface é considerada a principal acumuladora de metais pesados (principalmente Zn, Cu, e Pb). Este acúmulo ocorre basicamente na parte aérea da planta. Estudos têm comprovado que a alface pode também apresentar acúmulo significativo de metais pesados Cd e Na .(SITE) EXEMPLOS DE APLICAÇÕES DA FITORREMEDIAÇÃO Tratamento de chorume por Fitorremediação:
O chorume é o nome dado ao líquido escuro e turvo proveniente do armazenamento e repouso do lixo. Resultado da passagem da água através dos resíduos em processo de decomposição que arrasta todo tipo de material sendo um dos mais sérios problemas ambientais dos aterros sanitários.(SITE)
O chorume pode ser tratado por processo de fitorremediação tanto na sua parte líquida, através do aguapé quanto por meio da irrigação, empregando fitotratamento com tubérculos (beterraba, cenoura e rabanete) e espécies folhosas (alface).
Para crescer, as plantas necessitam de 16 elementos químicos, considerados essenciais, e de outros que embora não essenciais, tem efeitos positivos sobre o desenvolvimento dos vegetais.
Dos 16 elementos químicos, os macronutrientes (N, P, K, Ca, Mg e S) e os micronutrientes
(Cu, Fe, Mn, Zn, Mo, B e Cl) são retirados do solo; o C, o H e o O são retirados do ar na forma de gás carbônico e água. Estes nutrientes podem ser encontrados em grandes concentrações no
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chorume. O Co, o Ni, o Si, o V e o Cd são considerados benéficos ao crescimento das plantas e também podem ser encontrado no chorume.
A remoção dos metais pesados pode ser eficientemente realizada através da fitorremediação . Após a saturação, os metais podem ser recuperados na biomassa regenerada.
Vários ciclos de minerais poderiam ser obtidos por meio de sorção/dessorção empregando
plantas. Esta técnica apresentaria custos reduzidos devido empregar recursos naturais e disponíveis. As macrófitas após secagem apresentam massa muito baixa facilitando a recuperação de metais. ÁRVORES .
Ao analisar diversas espécies de árvores, os pesquisadores (GRANATO,1995) escolheram aquelas que conseguiam crescer e se desenvolver mesmo acumulando metal em suas partes. Destacaram-se duas espécies de eucalipto, a herbacea Pfaffia (nome comum calaminácea) e uma crucífera, a Brassica sp.
A Pfaffia é uma planta selvagem, rara, hiperacumuladora de cádmio,
encontrada nas áreas de mineração da Companhia em vazante. Essa descoberta foi um dos grandes méritos das análises em laboratório, A mesma espécie poderá ser utilizada na recuperação de outros solos contaminados por cádmio. Dessa forma, a erosão e a disseminação dos metais no solo são contidas, mas a área recuperada jamais será própria para uso agrícola . u_u_u_v_w_xy_z_{_|_}_~_ _y_{_._~_ _._._ ._._|_._ ~!.#._. %. v(.*.,y_./{_._{_|_ ~3u_.* 6|*._x9. _{_._~_ ; ._._x<|= ?._._.#.*~ .C.E._ H._. _xK. H .%xK. _~U.W.
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CONCLUSÃO
A fitorremediação mostra-se como o avanço da biotecnologia para tratamento de solo e água que vem sofrendo agressões antropogênicas. A técnica já sofreu avanços significativos quanto à natureza dos agentes poluidores surgindo assim uma gama de métodos de fitorremediação como demonstrado neste artigo.
O tema abordado cresce em dificuldade na medida que visa não só reconstruir, remediar, mas fazê-lo segundo as leis naturais da construção. Ou seja, valer-se dos próprios meios que a natureza idealizou para defender-se.
Atualmente dão-se preferência às técnicas de descontaminação in situ, por perturbar menos o meio ambiente, técnicas que sejam mais econômicas e que apresentam facilidades de aplicação.
Estas são as principais vantagens da Fitorremediação, além de poder ser aplicada a grandes áreas pudesse também tratar diversos poluentes orgânicos e inorgânicos. REFERÊNCIAS CUNNINGHAM, S. D.,Anderson, T. A., Schwab, P. And Hsu, F. C., Phytoremediation of soils contaminated with organic pollutants. Adv. Agron. (56) p.55 (1996). GLASS, D. J The 1998 United States Market for Phytoremediation, D. Glass Associates, Needham, p.139 (1998) www.agr.unicamp.br – Faculdade de Engenharia Agrícola. MCGRATH, S.P. Phytoextraction for soil remediation. In Brooks, R. R [Ed], Plants that Hyperaccumulate Heavy Metals, CAB International, Wallingford, p.261 (1998). http://vivimarc.sites.uol.com.br/hidrop onia.htm: Hidroponia e as macrófitas aquáticas. BROOKS, R. R Phytoremediation by volatilisation. In Brooks, R.R [Ed], Plants that Hyperaccumulate Heavy Metals, CAB International, Wallingford, p.289 (1998). http://revista.fapemig.br/9/meioambien te.html: Metais pesados. http://www.hortirelva.pt/etares.htm http://www.geocities.com/SiliconValle y/Drive/5014/branci3.html GRANATO, M. Utilização do aguapé no tratamento de efluentes com cianetos. Rio de Janeiro: CETEM /CNPq, Série Tecnologia Ambiental v.5 p.1 (1995). BRANCO, S.M., BERNARDES, R.S. Culturas hidropônicas como forma de remoção e reciclagem de nutrientes minerais dos efluentes de sistemas de tratamento de esgotos. Revista. DAE, v. 134, p. 113 (1983).
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MOSSE, R.A; CHAGAS; J.M.; TERRA, A.R.S. Utilização de lagoas de maturação com aguapé (Eichhornia crassipes) na remoção de algas e coliformes em efluentes de lagoas de estabilização. Eng. Sanit.; v. 19 (1), p. 72 (1980). MANFRINATO, E.S. O aguapé– fatos e fofocas. In: Problemas Ambientais Brasileiros, Fundação Salim Farah Maluf, p. 109 (1991). JUNK, W.J., HOWARDWILLIAMS, C. Ecology of aquatic macrophytes in Amazônia. In: H. Sioli (ed). The Amazon: Limnology and landscape ecology of a might tropical river and its basin. p.270 (1984). RIBEIRO, M.D., KAWAI, H., TINEL, P.R., ROSSETO, R. Experimento-piloto da lagoa de aguapé para tratamento de esgoto bruto. Revista DAE, v. 46 (144) p. 82 (1986). RODRIGUES, N.S. Aguapé uma alternativa no tratamento de esgotos. Pau-Brasil.v.5, p. 9 (1985). SANTOS, D.M.M. Estimativa da concentração letal (CL50) de cinco herbicidas na macrófita aquática Salvinia mínima Baker. In: II CONGRESSO DE ECOLOGIA DO BRASIL, Londrina: UEL, Resumos. (1994). HAAG, H.P.; MINAMI, K. Nutrição mineral de hortaliças Requerimento de nutrientes pela cultura da beterraba. 2A. edição , Fundação Cargill, Campinas, p. 52 (1988). http://www.pontin.com.br/beterraba.ht m. Balcach, A. A flora nacional na medicina— A beterraba. http://www.pontin.com.br/rabanete.ht m Balcach, A. A flora nacional na medicina— O rabanete http://www.pontin.com.br/cenoura.htm Balcach, A. A flora nacional na medicina— A cenoura. http://www.pontin.com.br/alface.htm: Balcach, A. A flora nacional na medicina— A alface COSTA, Cândido Alves da. Crescimento e teores de Na e metais pesados da alface e da cenoura adubada com composto orgânico de lixo urbano. Viçosa: UFV, p.89 (tese M.S.) (1994). http://www.quimica.ufpr.br/~tecnotrat/ chorume.htm: Chorume. On Line
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ANEXO 4
Wilton Ricardo de Souza Prof. Marcus Hubner
Centro universitário Leonardo da Vinci – UNIASSELVI Gestão Ambiental (GAM 3021)
ESGOTO E A FITORREMEDIAÇÃO Esgoto:
Os esgotos domésticos são parcelas muito significativas dos esgotos sanitários, provêm
principalmente, de residências, edificações públicas e comerciais que concentram aparelhos
sanitários, lavanderias e cozinhas.
Apesar de variarem em função dos costumes e condições sócios econômico das populações,
os esgotos domésticos têm características bem definidas. Resultado do uso feito pelo homem
em função dos seus hábitos higiênicos e de suas necessidades fisiológicas. Os esgotos
domésticos se compõem basicamente de: água de banho, urina, fezes, restos de comida,
sabão, detergentes e águas de lavagem.
Composição:
Todo esgoto sanitário se compõe basicamente de 99,9% de água e 0,1% sólidos.
Sólidos orgânicos 70%(proteínas, carboidratos, gorduras) e sólidos inorgânicos 30%(areia,sais
e metais).A água em si nada mais é que um meio de transporte das inúmeras substâncias
orgânicas e inorgânicas e microrganismos eliminados pelo homem diariamente.Os sólidos são
responsáveis pela deterioração da qualidade do corpo da água.
Porque devemos tratar as águas servidas:
Estamos cada vez mais consumindo grandes quantidades de águas para as nossas
necessidades diárias e em contra partida estamos poluindo nossas fontes com os despejos de
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nossos esgotos deste mesmo uso. Prevenir e reduzir a disseminação de doenças transmissíveis
causadas pelos microrganismos patogênicos.
Organismos patogênicos encontrados nos esgotos domésticos: / vírus hepatite, poliomielite,
febre tifóide, cólera, disenteria amebiana, ascaridíase, esquistossomose, leptospirose e
disenteria bacilar.
Como podemos reciclar as águas servidas:
O processo de reciclagem é em certos aspectos bem simples, temos que criar uma alternância
de ambientes com oxigênio e sem oxigênio.
Construir filtros com materiais porosos que irão limpar a água dos resíduos sólidos em
suspensão, estes materiais porosos podem ter tamanhos diferentes para reter todos os tipos de
sólidos em suspensão. A dimensão do filtro esta relacionada com a demanda de águas
servidas. Consociar com plantas aquáticas que irão ajudar na filtragem e limpeza da água.
Como funciona o processo:
O principal responsável pela decomposição de matéria orgânica é a bactéria, estes organismos
unicelulares que podem se reproduzir em grande velocidade, a partir da matéria orgânica
disponível.
A capacidade de sobreviver dentro de uma variedade de condições ambientais é uma
característica da bactéria. Um grupo delas, as chamadas Aeróbicas, só vive e se reproduzem
em um meio que contém oxigênio molecular livre (atmosférico ou dissolvido na água). Outro
grupo, as Anaeróbicas, não necessita por sua vez de oxigênio livre e morrem quando estão em
ambiente com oxigênio.
As bactérias decompõem as substâncias orgânicas complexas dos esgotos (carboidratos,
proteinase gorduras) em materiais solúveis.
Em condições anaeróbicas, ocorre o seguinte processo: a matéria orgânica sedimentável se
acumula no fundo da lagoa, formando uma camada de lodo, que sofre um processo de
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digestão anaeróbica, as bactérias produzem substancias solúveis, utilizadas como alimento
dentro do ecossistema e que podem ser convertidas em gases como o dióxido de carbono,
metano, gás sulfídrico e amônia.
Sistema de reciclagem composto de filtros mistos e plantas aquáticas:
O ambiente filtrantes (brita, areia, pedriscos e terra) é responsável pela remoção de grande parte da matéria orgânica como as gorduras e sabão. Quanto maior o numero de ambientes anaeróbicos e aeróbicos, maior será a eficiências do sistema de tratamento.
O aguapé além de fornecer um sistema de tratamento de rejeitos industriais econômico, pode
ser utilizado para produção de biogás de adubos e ra. produção de resíduos domésticos,
industriais e agrícolas tem gerado diversos problemas, ocasionando a eutrofização dos
reservatórios, aumentando a carga de sedimentos depositados, bem como a concentração de
metais pesados e outros elementos tóxicos. A qualidade da água e de efluentes pode ser
representada através de diversos parâmetros, que traduzem as principais características físicas,
químicas e biológicas. As características físicas estão associadas em maior parte aos sólidos
presentes na água. As características químicas podem ser interpretadas através de duas
classificações: matéria orgânica ou inorgânica. O uso de vegetais na melhoria das condições
ambientais físico-químicas no meio aquoso muito conhecido e aplicado no tratamento de
efluentes.
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Os benefícios da Aplicação dessa técnica são os seguintes:
Baixo investimento tem a capacidade de fitorremediar mais de um elemento no mesmo local,
apresenta facilidade de manejo, pode ser reutilizada para outros fins possibilitando a
devolução do efluente doméstico com melhor qualidade ao copo da água receptor.
Aguapé é a denominação popular de algumas espécies de plantas aquáticas da família
Pontederiaceae. São plantas flutuantes e rizomatosas que tem preferência por rios de fluxo
lento ou lagoas de água doce. Reproduzem-se rapidamente por meios vegetativos, mas
também produzem frutos e sementes em abundância. A espécie de aguapé mais conhecida é
Eichhornia crassipes (Martius) Solms-Laubach, popularmente conhecida, em alguns locais do
Brasil, por gigoga e em Portugal por jacinto-de-água. É considerada uma planta daninha em
canais de irrigação, represas, rios e lagoas. Possui uma alta tolerância a poluentes como
metais pesados, e por isso também é uma planta infestante de sistemas fluviais e lacunares
urbanos. Em seu local de origem, os rios da Amazônia, é predada por peixes e mamíferos
aquáticos herbívoros.Na ausência destes animais, e em corpos de água eutrofizados, o aguapé
se reproduz com muita facilidade, entupindo-os rapidamente. Sua introdução nos sistemas de
água das cidades brasileiras se deve justamente a sua característica de absorver e acumular
poluentes, "filtrando" a água. Porém, quando em abundância, impede a proliferação de algas
responsáveis pela oxigenação da água, causando a morte dos organismos aquáticos.
O aguapé também é cultivado como planta ornamental por apresentarem repetidas floradas
exuberantes e coloridas o ano inteiro. A grande maioria dos sistemas de tratamento de águas
residuárias é composta por unidades de tratamento seqüencialmente dispostas, nos quais
ocorre operação de separação e processos de transformação dos constituintes presentes. Desta
maneira, autilização de aguapés (Eichhornia crassipes (Mart.) Solms), pode mostrar-se
vantajosa em uma ou mais etapas do tratamento de águas residuárias da suinocultura ou,
então, na depuração de efluentes de sistemas de tratamento que já se encontrem em operação.
O aguapé pode ser um confiável bio-indicador de poluição hídrica, por apresentar alterações
significativas em sua composição química e em sua fisiologia, quando se desenvolve em
ambientes poluídos; por exemplo, plantas cuja parte aérea é baixa, de coloração amarelada e
com sistema radicular longo (de 70 a 80 cm) são indicativos de um ambiente com baixa ou
nenhuma poluição; plantas com parte aérea alta (50 a 70 cm) esverdeada, com sistema
radicular curto e pouco volumoso, indicam presença de elevada poluição orgânica ambiental
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(Mafei, 1988). Segundo Fett (1991) plantas com desenvolvimento reduzido e folhas com
sinais de clorose e de apodrecimento podem indicar níveis excessivos de poluentes
inorgânicos no meio líquido. Pescod (1992) informa que uma das alternativas ecológicas mais
usadas em vários países do mundo emprega o aguapé como agente fitodepurador. Para
Manfrinato (1989) isto se deve às características desejáveis apresentadas por esta planta,
podendo-se citar: 1) grande velocidade de esenvolvimento, em águas poluídas; 2) alta
capacidade de absorver metais pesados; 3) grande eficiência na redução da DBO de águas
poluídas, e 4) alta demanda por nutrientes, como o nitrogênio e o fósforo. Nas lagoas de
aguapés, as plantas aquáticas vasculares funcionam como substrato vivo para atividade
microbiológica, que promove a redução da matéria orgânica, N e P, além de metais pesados
(Pescod, 1992).
Água do Rio Rainha depois da despoluição com aguapés
O aguapé (planta aquática) é usado para
ajudar a filtrar as águas, estas plantas são
eficientes e tem crescimento e reprodução
rápida, temos só que retirar o excessos de
vez em quando ( com até 80% de
eficiência).
50
REFERENCIAS FETT, J.P. Absorção e acúmulo de cádmio por aguapés (Eichhornia crassipes (Mart.) Solms). Viçosa, MG: UFV, 1991.53p. Dissertação Mestrado. Disponível em: < www.scielo.br/pdf/rbfv/v13n3/9263 .pdf - >. Acesso em: 30 de set.2009. MAFEI, M. Aguapé – o bombril das águas. Globo Rural, São Paulo, v.34, p.40-51, 1988. Disponível em: < www.biogeoquimica.unir.br/classes/. php?id=150 >.Acesso em: 15 de out.2009. MANFRINATO, E.S. Avaliação do método edafo-fitodepuraçãopara tratamento preliminar de águas. Piracicaba. Disponível em: < www.scielo.br/scielo. php?pid=S1516...script >. Acesso em: 03 de out.2009. PESCOD, M.B. lagoa de aguapé para tratamento de esgoto bruto. Disponível em: < www.agriambi.com.br/revista/v4n1/081.pdf >. Acesso em: 27 de out.2009.
51
ANEXO 5
FOTOS
FIGURA 1. BEIRA DA LAGOA DE
DRENAGEM. FIGURA 2. ENTRADA DO ESGOTO NA
LAGOA DE DRENAGEM
FIGURA 3. BOMBAS FIGURA 4. VIDA AQUATICA NOS ESGOTOS
FIGURA 5. ENTRADA DO ESGOTO NA LAGOA
FIGURA 6. PRÉDIO DA CASA DE BOMBAS N° 12
