Tratamentos de efluentes e reuso da água - Apostilas - Engenharia de Pesca, Notas de estudo de Tratamento de Água

Baixe Tratamentos de efluentes e reuso da água - Apostilas - Engenharia de Pesca e outras Notas de estudo em PDF para Tratamento de Água, somente na Docsity! RESUMO A escassez de água potável, os conflitos associados aos usos múltiplos e a cobrança pelo uso vem pressionando a tomada de decisões que envolvam o tratamento de água, esgoto e resíduos e o reúso de água. A atividade agropecuária é grande consumidora de água e geradora de resíduos, e o meio agrícola não é contemplado com abastecimento de água potável, coleta e tratamento de esgotos e dejetos. O binômio fossa-poço e a disposição não controlada de dejetos animais em solos é realidade no meio rural brasileiro, ocasionando contaminação ambiental e problemas de saúde pública. Diante deste contexto, este artigo técnico alerta para os contaminantes presentes em esgotos, dejetos animais e efluentes agroindustriais, assim como para as vantagens e desvantagens do reúso na agricultura. Técnicas alternativas, práticas, econômicas e eficazes de tratamento de água, esgotos e dejetos de animais são apresentadas. São discutidos os entraves legislativos e técnicos que dificultam a expansão do reúso da água o meio agrícola no Brasil. Comenta-se sobre o uso da vinhaça em solos agrícolas como sucesso da prática do reúso e as novas normas que regulamentam seu uso no estado de São Paulo. Legislação sobre o reúso da água é apresentada, assim como duas experiências controladas de aproveitamento de efluentes sanitários na irrigação agrícola. Palavras-chave: saneamento rural, tratamento alternativo, efluentes, contaminantes, reúso de água. TRATAMENTO DE EFLUENTES E REÚSO DA ÁGUA NO MEIO AGRÍCOLA 1Edna Ivani Bertoncini 1Eng. Agr., Doutora, Pesquisadora Científica, Pólo APTA Centro Sul, Rodovia SP 127, km 30, Caixa Postal 28, CEP: 13400-970, Piracicaba, SP. ebertoncini@apta.sp.gov.br. Revista Tecnologia & Inovação Agropecuária Junho de 2008 www.apta.sp.gov.br152 INTRODUÇÃO A ocupação urbana e o adensamento populacional desordenado têm resultado em graves crises de abastecimento de água. Como exemplos, pode-se citar a Região Metropolitana de São Paulo, que apresenta disponibilidade de água de 200 metros cúbicos por habitante por ano, e a cidade de Piracicaba, interior do estado de São Paulo, que apresenta 400 metros cúbicos de água por habitante por ano, índices muito abaixo dos internacionalmente recomendados: 1.500 metros cúbicos de água por habitante por ano. A falta de tratamento de esgotos e de efluentes industriais e agroindustriais e o desperdício de água na irrigação agrícola contribuem para este cenário de escassez de água. A demanda por água potável e conflitos pêlos usos múltiplos da água, especialmente na região Sudeste do Brasil, vem pressionando a tomada de decisões que envolvam o tratamento de água, esgoto e resíduos, assim como o aproveitamento dos efluentes tratados. No Brasil, tentativas de gestão das águas iniciaram-se em 1934, com o Código das Águas. Contudo, somente a partir de 1997, com a promulgação da Lei 9433/97, instituiu-se a cobrança pelo uso da água, que consiste no conceito de “usuário pagador” e de “poluidor pagador”, de forma que quem desperdiça e polui paga mais. A cobrança pelo uso da água está instituída nos Estados do Ceará, Paraná e Santa Catarina e, em nível federal, para rios que cortam mais de um estado. No estado de São Paulo, a cobrança pelo uso da água está funcionando na Bacia do Rio Paraíba do Sul e na Bacia dos Rios Piracicaba, Capivari e Jundiaí. No mês de dezembro de 2007, o Departamento de Águas e Energia Elétrica (DAEE) e a Agência Nacional de Águas (ANA) enviaram cobrança aos usuários que captam mais de 100 litros por segundo para irrigação agrícola e mais de 20 litros por segundo para atividades de saneamento, como a lavagem de baias de animais. A falta de tratamento de esgoto e dejetos animais na zona rural tem forçado a busca por soluções práticas, econômicas e eficientes para tratamento e reúso de águas servidas. Atualmente, a prática do reúso é realidade em alguns países. No Brasil, o reúso tem sido incentivado como forma de minimizar a escassez de água potável e a degradação de mananciais causada pelo despejo direto de esgotos e resíduos. Os entraves à expansão da técnica serão relatados e discutidos. As propriedades rurais, geralmente, não são servidas pelos sistemas de tratamento de água e esgotos operados por empresas de saneamento. A associação fossa-poço é comum, aumentando os riscos de proliferação de doenças e parasitas por meio da contaminação da água subterrânea. A irrigação e lavagem de verduras, hortaliças e frutas com água de mananciais contaminados com esgotos domésticos e o uso direto no solo de resíduos, como a cama-de-frango e resíduos de suínos e bovinos, são fontes de contaminação do produto agrícola e das águas subterrâneas. Neste informativo serão descritos os principais contaminantes presentes nestes resíduos e os problemas de saúde pública ocasionados pelo contato com água e produtos agrícolas contaminados. Para o reaproveitamento de águas residuárias na agricultura é necessário que o seu tratamento seja eficaz. Técnicas de tratamento, eficazes, práticas, econômicas e recomendadas ao meio rural serão abordadas neste informativo. Finalmente, será discutida a legislação que regulamenta a qualidade de efluentes tratados, visando ao reúso na irrigação, lavagem de baias de animais ou mesmo descarte nos corpos de água. Experimentos pilotos e monitorados utilizando irrigação de culturas, como o milho e café, com efluentes sanitários serão relatados e discutidos. DISCUSSÃO Demanda de água na agricultura A área irrigada no Brasil está em torno de três milhões de hectares, que representa apenas 1,9% dos 155,0 milhões de hectares cultivados. A região Sul apresenta 35% da área irrigada, seguida da região Sudeste com 30%, Nordeste com 24% e as regiões Centro-Oeste e Norte, juntas, com 11% do total. Os Cadernos Setoriais dos Recursos Hídricos (Ministério do Meio Ambiente, 2006) citam que a agricultura brasileira consome 69% da água dos mananciais, seguindo-se o abastecimento doméstico (21%) e a atividade industrial (10%). Dados semelhantes foram obtidos pelo Banco Mundial (1994), indicando que a agricultura consome 69% da água, enquanto que o consumo residencial e industrial é de 23% e 8%, respectivamente. Desperdícios de água na irrigação agrícola ocorrem devido ao uso de métodos de irrigação que favorecem perdas de até 60% da água por evaporação, como a inundação, os sulcos rasos, o pivô central e a aspersão. Contudo, deve-se considerar que a produtividade é aumentada com a irrigação, reduzindo a necessidade de expansão da fronteira agrícola. www.apta.sp.gov.br 153 Revista Tecnologia & Inovação Agropecuária Junho de 2008 Figura 1. Aspecto de bosque de Moringa e tratamento de água no Pólo APTA Centro Sul - Piracicaba. A - Bosque de Moringa B - Aspecto da vagem C - Aspecto da vagem As sementes de Moringa são aproveitadas para extração de óleo e fabricação de cosméticos. As folhas são utilizadas como suprimento alimentar para crianças desnutridas e pessoas debilitadas, pois apresentam sete vezes mais vitamina C que a laranja, três vezes mais potássio que a banana, e quatro vezes mais cálcio e vitamina A que o leite e a cenoura, além de possuírem 27% de proteína (Amaya et al., 1992). O uso da semente no tratamento de água em larga escala é praticado em Malawi, na África, e em escala domiciliar no Sudão e Indonésia. Recomenda-se a adição de 2,0 (dois) gramas de sementes trituradas de Moringa para cada 20 litros de água contaminada. A água deve ser agitada rapidamente a cada dois minutos e, após, lentamente a cada 10-15 minutos. Após uma hora, observa-se a remoção de 99% das bactérias intestinais presentes na água (Folkard & Sutherland, 2004). Estudos recentes revelam a remoção eficaz de metais pesados de águas tratadas com sementes de Moringa (Kumari et al., 2006), indicando o potencial da semente para estudos de remediação de águas e efluentes contaminados. No Brasil, alguns grupos de pesquisa estudam e recomendam o uso de sementes de Moringa no tratamento de água e das folhas no tratamento da desnutrição. Entre os trabalhos podem-se citar os da Embrapa Tabuleiros Costeiros, em Aracaju, Sergipe, que possui programa de distribuição de sementes, e estudos do grupo Prof. Dr. José Euclides Stipp Paterniani da Feagri, Unicamp, com o uso de semente de Moringa no tratamento de esgotos e efluentes (Paterniani, 2005). Na fazenda do Pólo APTA Centro Sul, Piracicaba, SP, implantou-se em 2007 um bosque com 100 plantas de Moringa (Figura 1), que se encontra em plena produção. O objetivo deste plantio é gerar estudos para tratamento de água, esgotos e efluentes com diferentes níveis de contaminação e conduzir pesquisas para o uso das folhas da planta na alimentação humana e animal (Bertoncini et al., 2008). Desinfecção da água no meio rural Após a remoção de materiais sólidos, é necessária a desinfecção da água de abastecimento, para eliminação de bactérias indicadoras de contaminação fecal, de modo que atenda aos parâmetros de potabilidade de água prescritos na Portaria 518/2004 (Ministério da Saúde, 2004). No mercado há diversos desinfetantes utilizados para desinfecção da água, mas, historicamente, o cloro tem sido o desinfetante mais utilizado. Pesquisas recentes mostram que alguns vírus e protozoários como a Giardia sp e o Cryptosporidium sp (Tchobanoglous, 2003) sobrevivem mesmo após o tratamento da água com elevadas doses de cloro, causando preocupações aos serviços de tratamento de água e de saúde pública. Revista Tecnologia & Inovação Agropecuária Junho de 2008 www.apta.sp.gov.br156 Figura 2. Clorador de água modelo EMBRAPA. Imagem cedida pelo Pesquisador Antonio Pereira de Novaes. 1 - bucha de redução soldável longa de 60 por 25 milímetros (Peça 4) 3 - tubos de PVC de 25 milímetros de diâmetro e 30 centímetros de comprimento (Peças 5,9 e 11); 3 - adaptadores de 25 milímetros por 3/4 de polegada (Peças 1 e12); 2 - registros de esfera com borboleta em PVC de 3/4 de polegada (Peças 3 e 6); 1 - nipel de 3/4 de polegada (Peça 7); 1 - Te soldável de 25 milímetros (Peça 10); 1 - e soldável de 25 milímetros por 0,5 polegada com rosca (Peça 8); 1 - torneira de jardim de 0,5 polegada (Peça 2); Lixa especial para PVC; Cola para PVC A presença de matéria orgânica na água juntamente com o cloro pode propiciar a formação de compostos organoclorados, prejudiciais ao Homem e à biota aquática (Monarca et al., 2000), e também reduzir a eficiência da radiação ultravioleta usada para substituir o cloro como desinfetante. O ozônio vem sendo estudado com sucesso na desinfecção de águas, contudo, em nossa realidade, o processo ainda é pouco conhecido e oneroso. Assim, a remoção eficaz da matéria orgânica é de fundamental importância para o sucesso do processo de desinfecção. A desinfecção de água de chuva, água coletada em minas, córregos, poços para abastecimento e irrigação de hortas pode ser efetuada por meio da cloração. A Embrapa Instrumentação Agropecuária, com sede em São Carlos, SP, desenvolveu um sistema dosador de cloro para uso em pequenas comunidades. O clorador de água pode ser montado pelo próprio usuário a um custo muito baixo, menos de R$ 50,00 (referência: ano de 2006; Novaes, 2005), e o cloro pode ser adquirido em lojas que comercializam produtos para piscina. A Figura 2 apresenta o modelo do clorador com as peças necessárias para sua confecção. O clorador é adaptado na canalização de distribuição de água, antes da caixa de armazenamento de água. A cloração deve ser efetuada da seguinte maneira: 1- Fechar o registro de entrada de água para o reservatório (Peça 6); 2- Abrir a torneira (Peça 2) para que toda água da tubulação escorra; 3- Dissolver uma colher rasa de café com cloro granulado 60% em meio copo de água (quantidade suficiente para tratar 500 litros de água) e adicionar a solução ao funil (Peça 4); 4- Abrir o registro do clorador vagarosamente (Peça 3); 5- Lavar o funil com água, fechar o registro e tampar o funil com placa de PVC; 6- Abrir novamente o registro de entrada de água (Peça 6). O tempo de contato mínimo do cloro com a água deve ser de uma hora, e após o uso da água esta operação deve ser repetida. No caso de volumes maiores de água, calcular o volume de água a ser tratada e a quantidade de cloro que deve ser adicionada. Cabe ressaltar que a legislação brasileira (Ministério da Saúde, 2004) recomenda que a água que chega até a torneira tenha níveis de 0,2 miligramas de cloro para cada litro de água, de modo a tratar possíveis recontaminações que ocorram na tubulação. Tratamento de esgoto e dejetos animais no meio rural Inúmeras são as técnicas de tratamento de esgotos e dejetos disponíveis no mercado, dependentes do volume gerado e da carga orgânica e química do resíduo. Para o dimensionamento de cada sistema, seu monitoramento e o reúso da água necessita-se de conhecimentos aprofundados, que devem ser buscados junto a profissionais da área de saneamento, ambiente e agronomia. A seguir, serão abordadas as técnicas adaptadas ao meio rural. Pré-tratamento de esgotos e dejetos animais O pré-tratamento consiste na retirada de materiais grosseiros, como papéis, plásticos, absorventes, no caso do esgoto doméstico, por meio da passagem do esgoto por grades de ferro, espaçadas de 20 a 100 milímetros e com espessura do ferro de 6 a 13 mm (Figura 3A). Dejetos animais, restos de ração e pêlos podem ser retirados em caixas de sedimentação ou pela passagem dos resíduos em peneira rotativa (Figura 3B). www.apta.sp.gov.br 157 Revista Tecnologia & Inovação Agropecuária Junho de 2008 A - Grade retentora de sólidos B - Peneira rotativa de escovas C - Fossa biodigestora séptica Tratamento primário de esgotos e dejetos O tratamento primário de esgotos e dejetos objetiva a remoção de sólidos e matéria orgânica, de modo a reduzir os valores de DBO (Demanda Bioquímica de Oxigênio) e DQO (Demanda Química de Oxigênio). A DBO representa a quantidade de oxigênio necessária para estabilizar a matéria orgânica biodegradável existente na água por meio da ação de microrganismos, enquanto que a DQO representa a quantidade de oxigênio necessária para estabilizar a matéria orgânica total presente na água. Em termos comparativos podem-se citar os exemplos do esgoto doméstico e dos dejetos de suínos, que apresentam valores de DBO de 500 e 90.000 miligramas de oxigênio para cada litro de resíduo, respectivamente. Valores elevados de DBO e DQO indicam que os resíduos são mais poluentes e seu tratamento mais complicado. Fossa séptica biodigestora Pesquisadores da Embrapa Instrumentação Agropecuária desenvolveram um sistema de fossa séptica biodigestora para tratamento primário de esgoto para pequenas comunidades, baseado nos antigos sistemas biodigestores, que datam de 1919, em Bombain, Índia. O sistema trata apenas o esgoto do vaso sanitário. Detergentes e sabões das águas de lavagens prejudicam o desenvolvimento dos microrganismos decompositores de matéria orgânica. (Novaes, 2005). O sistema pode ser instalado de modo que trate o esgoto de uma família de 05 (cinco) pessoas, considerando que cada pessoa descarta 10 litros de água e dejetos, totalizando 50 litros diários e 1.500 litros por mês, ou pode ser ampliado para que trate o esgoto de maior número de residências. É indicado que se utilize vaso sanitário com descarga acoplada, que utiliza menor volume de água. A partida do sistema é dada pela adição de esterco bovino, que apresenta grande diversidade de microrganismos decompositores que promovem a digestão da matéria orgânica na ausência de oxigênio. O esgoto é canalizado para a primeira caixa, a qual se ligará a outras duas caixas em série, por tubulação de PVC de 4”, com auxílio das conexões curvas longas de 90º no interior das caixas e Te, conectadas externamente a Te de inspeção (desentupimentos) (Figura 3D). Estas caixas representarão os tanques sépticos. Para a partida do sistema, a cada 30 dias a primeira caixa é abastecida com uma mistura de 20 litros de esterco bovino e 20 litros de água. As caixas serão vedadas com borracha fixa nas bordas das tampas, e deve ser colocado um sistema de alívio de gases composto por peça de conexão CAP de 25 mm de diâmetro, com quatro furos de 2 mm, e ligados à tampa das caixas por meio de flange de 25 mm (Figura 3C). O lodo formado na terceira caixa (Figura 3D) deverá ser retirado periodicamente. Revista Tecnologia & Inovação Agropecuária Junho de 2008 www.apta.sp.gov.br158 Fundo Falso Saída efluente Figura 5. Reator anaeróbio com recheio de bambu. Fonte: Ronaldo Stefanutti. Recheio de bambu Outra opção seria usá-lo na compostagem com outros resíduos, como cama-de-frango e dejetos sólidos de suínos e bovinos, de modo que houvesse a eliminação de patógenos em razão das elevadas temperaturas que ocorrem no processo, seja de fenação ou compostagem. oCabe ressaltar que a Resolução CONAMA N 375/2006 (CONAMA, 2006) proíbe o uso de lodo de esgoto e derivados em pastagens. O solo da rampa deve ser monitorado por meio de análises químicas, pois pode ficar saturado, prejudicando o desenvolvimento das plantas e inviabilizando o sistema. Reatores anaeróbios com recheio de bambu O processo anaeróbio baseia-se na utilização de microrganismos, na ausência de oxigênio, para a degradação de matéria orgânica, gerando gases como o metano, dióxido de carbono e amônia. Mais de 130 espécies diferentes de microrganismos decompositores são encontradas em sistemas anaeróbios, sendo as bactérias as mais numerosas. As reações que compõem o processo de digestão anaeróbia são complexas, gerando produtos intermediários, decorrentes da microbiologia e bioquímica do processo anaeróbio. Um dos sistemas de tratamento anaeróbio de dejetos recomendado para pequenas comunidades pela rede PROSAB (Programa de Saneamento Básico) é o sistema de filtros anaeróbios com recheio de bambu. O tratamento ocorre pela filtração no meio poroso de bambu e pela decomposição da matéria orgânica proporcionada pelos filmes microbianos aderidos aos anéis de bambu (Camargo, 2000). O método apresenta baixo custo, consome pouca energia, produz uma quantidade mínima de lodo e, mesmo após a interrupção do seu funcionamento por longos períodos, apresenta eficiência. O uso do bambu como recheio barateia o custo de construção do reator, pois, além de ser facilmente encontrado na zona rural, é bem mais barato que outros tipos de enchimento. Remoções de 80% dos sólidos e 75% dos valores de DQO e DBO foram obtidas no tratamento de esgoto bruto em filtros com recheio de bambu (Coraucci et al., 2000). O esgoto ou o dejeto bruto, após passar por pré- tratamento, é encaminhado para reservatório elevado por meio de bomba hidráulica e distribuído no reator de bambu. Os reatores são confeccionados em formato cilíndrico, de aço inox, com diâmetro interno de até 1,95 m e altura superior a 1,8 m (Norma Técnica NBR 13969, 1997). Silos de grãos sem uso na propriedade podem ser utilizados para este fim. www.apta.sp.gov.br 161 Revista Tecnologia & Inovação Agropecuária Junho de 2008 Figura 6. Lagoas de estabilização para tratamento de esgotos e dejetos. A - Impermeabilização lagoa - Manta PEAD B - Vista geral de lagoa de estabilização No interior do silo, deixa-se um fundo falso de até 0,60 m, sobre o qual se coloca uma esteira de lascas de bambu que suportará o recheio. Sobre a esteira são colocados anéis de bambu da espécie Bambusa tuldoides, cortados no comprimento de 5,0 centímetros, de varas com diâmetro de aproximadamente 4,0 centímetros. A altura do leito de bambu deve restringir-se a 1,20 m, incluindo o fundo falso. A operação dos reatores se dá pela entrada do líquido pela base do filtro ou pela sua parte superior (fluxo vertical ascendente ou descendente) e é recolhido na parte oposta (Figura 5). O esgoto ou dejetos permanecem por 6 horas dentro do reator, podendo ser redirecionado a outro r e a t o r o u a o t r a t a m e n t o s e c u n d á r i o . O dimensionamento do número de reatores necessários para o tratamento depende do volume de esgoto ou dejeto a ser tratado diariamente, da capacidade dos reatores e da carga orgânica contida nos resíduos. Tratamento secundário de esgotos e dejetos O tratamento primário dos esgotos e dejetos promove a remoção de sólidos e matéria orgânica, mas não é eficaz na remoção de nitrogênio, fósforo e patógenos, cujos teores devem estar dentro das normas para serem reutilizados ou despejados em cursos de água. Para tanto, são necessários tratamentos secundários, pós-tratamento, e a desinfecção dos efluentes. Lagoa de estabilização As lagoas de estabilização funcionam bem na remoção do nitrogênio, pois promovem a desnitrificação (perda de nitrogênio para a atmosfera). O fósforo é removido pelo processo de precipitação, e os microrganismos, como os coliformes, ovos de helmintos e cistos de protozoários, são sedimentados no fundo da lagoa. As lagoas são rasas, com profundidade de até 0,5 metro e formato retangular, sendo escavadas na terra e compactadas com máquinas. O fundo e as laterais são revestidos com geomembrana de PEAD (Polietileno de Alta Densidade), que impede a penetração dos líquidos no solo (Figura 6A). Dimensiona-se a lagoa conhecendo- se o volume de efluente a ser tratado diariamente e o tempo de permanência do efluente, que gira em torno de 10 a 12 dias (Figura 6B). Lagoas com chicanas podem ser construídas para possibilitar maior circulação do efluente, maior desnitrificação e remoção do nitrogênio quando seus teores no efluente forem altos. Pós-tratamento de efluentes Efluentes gerados nos sistemas de tratamento anteriormente citados e com caracterização inadequada aos padrões da legislação para descarte em mananciais devem passar ou por sistemas de pós-tratamento, como os filtros de areia, ou pela decantação com sementes de Moringa oleifera, como já descrito para o tratamento de água. Filtros de areia O funcionamento dos filtros de areia baseia-se na aplicação do efluente sobre leito de areia, no qual o líquido é tratado por meio de processos físicos, químicos e biológicos. O tratamento físico consiste na retenção de sólidos entre as partículas de areia, enquanto que o químico se dá pela retenção química entre as partículas do leito e aquelas presentes no efluente. Revista Tecnologia & Inovação Agropecuária Junho de 2008 www.apta.sp.gov.br162 Figura 7. Pós-tratamento de esgotos e dejetos. Filtros de areia A - Aspecto de distribuição de líquido B - Aspecto de efluente gerado Os processos biológicos são os mais importantes e consistem na decomposição do material orgânico por microrganismos decompositores. Os filtros de areia são construídos em tanques de fibra, utilizando como leito três camadas montadas a partir da base. A primeira camada é constituída de 0,20 m de brita 2, em que se apóia tubulação de aeração do leito (captação natural de ar), composta por tubo de PVC de 50 mm de diâmetro interno, possuindo perfurações com diâmetro de 30 mm, espaçadas por 60 mm, em toda a sua extensão superior, inferior e laterais. Acima desta camada, é montada camada de 0,10 m de brita 1, que sustenta a camada de areia, impedindo sua saída do sistema. O leito de areia é formado com camada de areia média de 0,75 a 1,0 m (Tonetti, 2008), e o efluente é distribuído pela ação da gravidade (Figura 7A). A tubulação de saída do efluente deve ser instalada no centro do filtro e ter uma leve inclinação. As unidades de filtros podem receber aplicações de até 200 litros de efluentes previamente tratados. Os filtros proporcionam efluentes praticamente isentos de sólidos (Figura 7B), contudo os teores de nitrogênio, fósforo e patógenos devem ser avaliados para verificar sua qualidade e confrontá-la com o que consta na legislação que regulamenta seu descarte. Desinfecção de efluentes Como já citado para a desinfecção da água, os efluentes devem ser tratados com cloro. REÚSO AGRÍCOLA O reúso da água é hoje um fator importante para a gestão dos recursos hídricos. O poder depurador do solo é muito maior que o poder depurador das águas, pois o solo funciona como filtro, além de promover a decomposição da matéria orgânica ainda presente em efluentes tratados. Para a agricultura, o reúso de efluentes fornece, além de água, alguns nutrientes de plantas. Entretanto, o uso de resíduos em solos deve ser constantemente monitorado, para que não haja contaminação do sistema solo-água-planta. Há diversas modalidades de reúso da água, como: o urbano, o industrial, o paisagístico, o agrícola, o doméstico, o recreacional, a recarga de aqüíferos e o reúso na aqüicultura e pesca. Neste texto será abordado apenas o reúso na irrigação agrícola. O reaproveitamento de águas residuárias é realidade em alguns países, como Israel, no qual 65% do efluente sanitário tratado são utilizados na irrigação agrícola (Capra & Sciclone, 2004). No México, 45.000 litros de esgoto produzidos na cidade do México são misturados diariamente, por segundo, com água de chuva, sendo a mistura encaminhada por meio de canais a uma distância de 60 km, para irrigação de 80.000 hectares cultivados com cereais e forragens (Bastos et al., 2003). No caso de Israel, a prática do reúso é planejada e controlada por meio de legislação, e no caso do México, não há tratamento, nem controle da disposição de efluentes sanitários no solo, caracterizando uma situação não recomendável. Na Austrália, áreas de 600 hectares cultivadas com cana-de-açúcar estão sendo irrigadas com efluentes de tratamento de esgoto. A utilização dos efluentes proporcionou aumento de 45% da produção e 62,5% da produção de açúcar (Braddock & Downs, 2001). Países como o Japão, Estados Unidos, Austrália e países da União Européia na região mediterrânea possuem mais de 3.300 instalações para tratamento e recuperação da água. www.apta.sp.gov.br 163 Revista Tecnologia & Inovação Agropecuária Junho de 2008 Figura 9. Reuso de efluente sanitário na cultura do milho. A - Terreno sistematizado em sulcos rasos B- Irrigação de milho com efluente sanitário Nos próximos anos serão rea l izados experimentos para monitoramento do potássio, nitrato, nitrogênio amoniacal e sulfato no solo e na água subterrânea de solos tratados com vinhaça, de modo a verificar se as doses atuais são seguras para evitar a contaminação de aqüíferos. O Pólo APTA Centro Sul, Piracicaba, coordena este estudo juntamente com a UNICA (União da Agroindústria Canavieira) do Estado de São Paulo, sob a supervisão da CETESB. EXPERIÊNCIAS CONTROLADAS DE REÚSO AGRÍCOLA DE EFLUENTE SANITÁRIO NO BRASIL O reúso agrícola de efluente sanitário no Brasil limita-se, praticamente, a experiências controladas em sistemas-pilotos coordenados pela Rede PROSAB (Programa de Saneamento Básico) e financiadas pelo CNPq, Finep e Caixa Econômica Federal, envolvendo pesquisadores de universidades e institutos de pesquisa de todo Brasil. As experiências de irrigação agrícola com efluente sanitário utilizam na maior parte dos ensaios a irrigação por inundação, sulcos rasos (Figura 9A) e gotejamento, evitando-se os métodos de pulverização que produzem aerossóis e podem disseminar patógenos e outros contaminantes. Serão citados dois exemplos, um deles desenvolvido pela Unicamp na cultura do milho e outro desenvolvido pela USP na cultura do café. O ensaio com milho foi conduzido pela equipe do Prof. Bruno Coraucci Filho, da Unicamp, durante quatro anos, usando efluente sanitário tratado em lagoa anaeróbia e em reator anaeróbio de bambu (Souza et al., 2003). Foram utilizadas diversas taxas de irrigação, que foi efetuada pelo método de sulcos rasos (Figura 9B). Avaliou-se a presença de nitrogênio, patógenos e metais pesados no solo, na água coletada no perfil do solo e na água subterrânea coletada de poços de monitoramento. A irrigação com efluente não alterou a fertilidade do solo, havendo necessidade de adubação completa de fósforo e potássio. Houve pequeno incremento de P, Ca, S, Cu e Zn com a aplicação de efluentes. O teor de matéria orgânica permaneceu constante, pois sua natureza proporciona rápida degradação em solos sob condições tropicais. Houve redução de 99% nos valores de carbono orgânico total e de DQO e DBO na água coletada no solo, indicando que solos são bons depuradores da carga orgânica. Foram verificados teores de nitrato acima do valor permitido em 60% dos líquidos coletados no perfil do solo, indicando riscos de contaminação da água subterrânea. Indícios da lixiviação de vírus nos poços de monitoramento da água subterrânea foram observados. A produtividade da safra de inverno foi maior que a das safras de verão, indicando que o fornecimento de água via efluente pode ser benéfico à cultura em épocas secas. A absorção de metais pesados pelas plantas não foi significativo. O grupo de pesquisa da USP, coordenado pela Prof. Célia Regina Montes, desenvolveu pesquisa durante três anos e sete meses com plantas de café irrigadas com efluente sanitário tratado em lagoa facultativa, verificando aumento da concentração de sódio no solo, que sinalizou para riscos de salinidade do solo (Herpin et al., 2007). Os teores de matéria orgânica do solo e os valores de capacidade de troca catiônica reduziram-se nos tratamentos irrigados com efluente. Revista Tecnologia & Inovação Agropecuária Junho de 2008 www.apta.sp.gov.br166 Os elevados teores de sódio proporcionaram a liberação de cálcio, magnésio e potássio do complexo de troca do solo, e maiores teores destes elementos foram encontrados nas plantas. Apenas a irrigação com efluente não supriu as necessidades de nitrogênio, fósforo e enxofre das plantas, sendo necessária a fertilização química. Os autores concluíram que o reúso de efluente sanitário na cultura do café pode suprir as necessidades de água da cultura, mas cuidados devem ser tomados quanto à elevação do teor de sódio e a desequilíbrios nutricionais ocasionados no solo. Os estudos citados prosseguem em outras culturas agrícolas. Estudos de técnicas não onerosas de retirada de sódio do efluente devem ser conduzidos, assim como experimentos ao longo prazo, com monitoramento do sistema solo-água-planta. CONSIDERAÇÕES FINAIS - As atividades agrícolas demandam grandes volumes de água e geram grandes quantidades de resíduos. - Em um cenário de escassez e cobrança do uso da água, tornam-se urgentes medidas de tratamento da água, esgotos, dejetos animais e efluentes agroindustriais e seu reúso nas atividades agrícolas. - Há técnicas alternativas, práticas, econômicas e viáveis de tratamento de água de abastecimento e de tratamento de esgotos e dejetos, condizentes com o meio rural. - Os produtos gerados nos tratamentos de águas e resíduos devem ser amostrados e analisados periodicamente. Os resultados das análises devem ser confrontados com a legislação vigente, para definição do seu destino: descarte em mananciais, irrigação agrícola, criação de peixes, lavagem de baias. - A irrigação de canaviais com vinhaça é o maior exemplo de reúso da água na agricultura no Brasil. É regulamentada por legislação no estado de São Paulo, e estudos estão sendo conduzidos para sua futura manutenção ou revisão. - O reúso de efluente sanitário proporciona suprimento de água para as plantas e ao mesmo tempo o solo funciona como um sistema de pós-tratamento do resíduo, depurando a carga orgânica. - Há riscos de sodicidade do solo e de contaminação da água subterrânea com nitrato e patógenos no reúso agrícola de efluente sanitário. - O uso sustentável de efluentes e outros resíduos orgânicos em solos devem ser incentivados, desde que haja monitoramento constante das áreas tratadas. REFERÊNCIAS AMAYA, D. R.; KERR,W. E.; GODOI, H. T.; OLIVEIRA, A. L.; SILVA, F. R. Moringa: hortaliça arbórea rica em beta-caroteno. Horticultura Brasileira, v.10, n.2, p.126, 1992 AGÊNCIA PAULISTA DE TECNOLOGIA DOS AGRONEGÓCIOS (APTA) PÓLO APTA CENTRO SUL. In: WORKSHOP: “Esgoto doméstico em propriedades rurais: uma alternativa de preservação ambiental e uso racional na agricultura” Estudo de Caso: APTA Fazenda-Sede do Pólo Regional Centro- Sul. Piracicaba, SP: Pólo APTA Centro Sul, 11 de maio de 2005. CD-ROM. BANCO MUNDIAL. La ordenación de los recursos hídricos. 1994. BANCO NACIONAL DE DESENVOLVIMENTO ECONÔMICO E SOCIAL BNDES: Modelagem de desestatização do setor de saneamento básico (trabalho realizado por um consórcio de empresas contratadas). Rio de Janeiro, Maio de 1998, IV volumes. Mimeo. BASTOS, R.K.X. Utilização de esgotos tratados em fertirrigação, hidroponia e piscicultura.PROSAB. Viçosa, Minas Gerais, 2003. BERTONCINI, E.I.; MARANGON, R.C.; AREVALO, R.A.; AMBROSANO, E.J. Moringa oleifera Lam Tratamento de água e efluentes. In: 2º Seminários do Programa Estratégico da APTA Sustentabilidade Ambiental. Barra Bonita, SP, 13 e 14 de março de 2008. CD-ROM. BERTONCINI, E.I.; MATTIAZZO, M.E. Lixiviação de metais pesados em solos tratados com lodo de esgoto. Revista Brasileira de Ciência do Solo, v.23, p.737-744, 1999. BIXIO, D.; THOEYE, C.; WINTGENS, T.; RAVAZZINI, A.; MISKA, V.; MUSTON, M.; CHIKUREL, H; A. AHARONI, A.; D. JOKSIMOVIC, V.; MELIN, T. Water reclamation and reuse: implementation and management issues. Desalination, v. 218, 13-23, 2008. BRADDOCK, D AND DOWNS, P Wastewater irrigation A strategy for increasing suga cane production. In International Society of Sugar Cane Technologists. Vol. 24. Ed. D M Hogarth. pp. 171-173. Proceedings of the XXIV Congress, September 2001. ISSCT, Bribane, Australia. www.apta.sp.gov.br 167 Revista Tecnologia & Inovação Agropecuária Junho de 2008 CAMARGO, S. A. R. Filtro anaeróbio com enchimento de bambu para tratamento de esgotos sanitários: avaliação da partida e operação. Dissertação (Mestrado) - Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo. Universidade Estadual de Campinas, 2000. CAPRA, A.; SCICOLONE, B. Emitter and filter tests for wastewater reuse by drip irrigation. Agricultural Water Management, v.68, 135-149, 2004. CETESB Companhia de Tecnologia de Saneamento Ambiental. Norma Técnica P4.231 Vinhaça-Critérios e Procedimentos para Aplicação no Solo Agrícola. São Paulo: CETESB, Janeiro, 2005. CETESB Companhia de Tecnologia de Saneamento oAmbiental. Instrução Técnica N 31. Aplicação de água de reúso proveniente de estação de tratamento de esgoto doméstico na agricultura. São Paulo, 2006. CNRH CONSELHO NACIONAL DE RECURSOS oHÍDRICOS. RESOLUÇÃO N 54, de 28 de novembro de 2005. Estabelece modalidades, diretrizes e critérios gerais para a prática de reúso direto não potável de água, e dá outras providências. Ministério do Desenvolvimento Urbano e Meio Ambiente, 2005. C O M I T Ê P C J C O M I T Ê D A S B A C I A S HIDROGRÁFICAS DOS RIOS PIRACICABA, CAPIVARI E JUNDIAÍ 1993-2003. In: BELMONTE, W.; CASTANHO, A. (Eds.). Água. São Paulo: Foco, 2003. 135p. CONAMA - CONSELHO NACIONAL DO MEIO AMBIENTE - RESOLUÇÃO Nº 237, de 19 de dezembro de 1997. Dispõe sobre licenciamento ambiental; competência da União, Estados e Municípios; listagem de atividades sujeitas ao licenciamento; Estudos Ambientais, Estudo de Impacto Ambiental e Relatório de Impacto Ambiental. CONAMA - CONSELHO NACIONAL DO MEIO AMBIENTE - RESOLUÇÃO Nº. 54, de 28 de novembro de 2005 Estabelece critérios gerais para reuso de água potável. Publicada no DOU em 09/03/06. CONAMA - CONSELHO NACIONAL DO MEIO oAMBIENTE. RESOLUÇÃO N 375 de 29 de agosto de 2006. Define 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. Ministério do Desenvolvimento Urbano e Meio Ambiente, 2006. CORAUCCI FILHO, B.; NOUR, E. A. A.; FIGUEIREDO, R. F.; STEFANUTTI, R.; CAMARGO, S. A.R. Estudo hidrodinâmico de um filtro anaeróbio utilizando o bambu como meio suporte. In: ABES; CNPQ; FINEP; RECOP. (Org.). Tratamento de esgotos sanitários por processo anaeróbio e disposição controlada no solo. 1 ed. Rio de Janeiro: ABES, 2000, p. 200-209. COSTANZI, R.N. Técnicas combinadas. [Entrevista a Fábio de Castro]. Revista Fapesp. São Paulo. 21 de j a n e i r o d e 2 0 0 8 . D i s p o n í v e l e m : http://www.agencia.fapesp.br/boletim_dentro.php?i d=8317. Acesso em: 28 de abril de 2008. FOLKARD, G.; SUTHERLAND, J. 2004. Moringa. O Movimento Gaia Folheto 26. Inglaterra: Tear Fund. P a s s o a p a s s o n ú m e r o 2 0 . D i s p o n í v e l e m : h t t p : / / w w w . g a i a - movement.org/files/Folheto%2026p%20Moringa.pdf. Acesso em: 28 de abril de 2008. GALAL-GORCHEV, Desinfección Del agua potable y subproductos de inter's para la salud. In: La calidad del agua potable en America Latina: Ponderación de los riesgos microbiológicos contra los riegos de los subproductos de la desinfección química, Craun, G.F. e Castro, R., eds., p. 89-100. ILSI Press: Washigton, EUA, 1996. HERPIN, U.; GLOAGUEN, T.C; FONSECA, A.F.; MONTES, C.R.;MENDONÇA, F.C.; PIVELI, R.P.; BREULMANN M.C.; MELFI. A.J. Chemical effects on the soilplant system in a secondary treated wastewater irrigated coffee plantationA pilot field study in Brazil. Agricultural Water Management, v. p.105-115, 2007. KUMARI, P. ; SHARMA,P.; SRIVASTAVA,S; SRIVASTAVA. M.M.. Biosorption studies on shelled Moringa oleifera Lamarck seed powder: Removal and recovery of arsenic from aqueous system. Int. J. Miner. Process., v.78, p.131 139, 2006. Lohmann, O.; Silva, R.F.; Fontoura, T.B., Silva. D.M.; Jacques, R.J.S.; Fries, M.R., Aita, C. 1999. Determinação de microrganismos fecais em solo, sob campo nativo, submetidos a aplicações periódicas de esterco suíno. In: EMBRAPA Cerrados . XXVII CONGRESSO BRASILEIRO DE CIÊNCIA DO SOLO. Brasília, 11-16 julho. CD-ROM MARTINS, C. R.; VALENCIO, N.F.L.da S.; LEME, A. A valoração dos recursos hídricos e impasse sócio- ambiental na agricultura paulista: alguns desafios para a gestão de políticas públicas. In: IV Congresso Nacional de Recursos Hídricos. Anais. Foz do Iguaçu- PR, 2001. Revista Tecnologia & Inovação Agropecuária Junho de 2008 www.apta.sp.gov.br168