UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE
CENTRO DE TECNOLOGIA
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM
ENGENHARIA SANITÁRIA
ÁGUAS RESIDUAIS SUBPRODUTO DE
DESSALINIZAÇÃO: UMA CONTRIBUIÇÃO
AO ESTADO DO CONHECIMENTO
ANA LÍA PUJATO
NATAL, 2005
ii
ANA LIA PUJATO
ÁGUAS RESIDUAIS SUBPRODUTO DE
DESSALINIZAÇÃO: UMA CONTRIBUIÇÃO
AO ESTADO DO CONHECIMENTO
Dissertação apresentada ao Programa de Pósgraduação
em
Engenharia
Sanitária
da
Universidade Federal do Rio Grande do Norte UFRN, em cumprimento às exigências para
obtenção do grau de Mestre em Engenharia
Sanitária.
Área de concentração: Recursos Hídricos
Orientador: Henio Normando de Souza Melo
Natal - RN / março de 2005
iii
Divisão de Serviços Técnicos
Catalogação da Publicação na Fonte. UFRN / Biblioteca Central Zila Mamede
Pujato, Ana Lía.
Águas residuais subproduto de dessalinização: uma contribuição ao estado do conhecimento /
Lia Pujato. – Natal, RN, 2005.
133 f.
Ana
Orientador : Henio Normando de Souza Melo.
Dissertação (Mestrado) – Universidade Federal do Rio Grande do Norte. Centro de Tecnologia.
Programa de Pós-graduação em Engenharia Sanitária.
1. Resíduo salino – Tese. 2. Água dessalinização – Tese. 3. Ecossistema salino sustentável – Tese. 4.
Recursos hídricos – Tese. I. Melo, Henio Normando de Souza. II. Título.
RN/UF/BCZM
CDU 628.4.033(043.2)
iv
SUMÁRIO
NOMENCLATURA
iii
RESUMO
v
ABSTRACT
vi
1
INTRODUÇÃO
1
1.1
Justificativa e relevância
3
1.2
Objetivos
6
2
REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
7
2.1
Origem dos sais
7
2.1.1
Salinização de águas e solos
8
2.2
Salinização secundária de solos
10
2.2.1
Irrigação
11
2.2.2
Sais e organismos vivos
13
2.2.3
Resposta dos vegetais: halófitas
15
2.2.3.1
Atriplex nummularia (erva-sal)
19
2.3
Dessalinização
20
2.3.1
Processos
22
2.3.2
Viabilidade financeira e econômica
23
2.3.3
Capacidade instalada e manejo
25
2.3.4
Aspectos energéticos e qualidade de água produzida
29
2.3.5
Considerações ambientais e benefícios
31
2.4
Dessalinização por osmose inversa (OI)
33
2.4.1
Generalidades
33
2.4.2
Custos
35
2.5
Dessalinização no Rio Grande do Norte
38
2.5.1
Recursos hídricos subterrâneos
38
2.5.2
Capacidade instalada, sistema e área de abrangência
39
2.5.3
Investimento, custos, operação e manutenção
41
2.5.4
Manipulação da água permeada e impactos na saúde
43
ii
2.6
Rejeitos da dessalinização
45
2.6.1
Caracterização do concentrado salino
46
2.6.2
Métodos de disposição
47
2.6.2.1
Métodos de descarga em superfície
48
2.6.2.2
Métodos de descarga subterrânea
49
2.6.2.3
Métodos alternativos
49
2.6.2.4
Rejeitos e valor agregado
50
2.6.2.5
Impactos ambientais
52
2.6.2.6
Custos
56
2.6.2.7
Regulação
58
2.7
Estado da pesquisa, projetos e programas
60
2.7.1
Mundo
60
2.7.2
Brasil
70
2.7.2.1
Programas em andamento no Nordeste
79
2.8
Legislação e políticas
86
2.8.1
Mundo
86
2.8.2
Brasil
91
2.8.2.1
Recursos hídricos
91
2.8.2.2
Dessalinização e aqüicultura
94
3
METODOLOGÍA
96
3.1
Materiais e métodos
96
4
ANÁLISE E DISCUSSÃO
97
4.1
Gestão e sustentabilidade
97
4.2
Sustentabilidade da dessalinização
101
4.2.1
O problema da salinidade: corrigir ou conviver?
108
4.2.2
Criação de um ecossistema salino sustentável
111
4.2.3
Políticas e sustentabilidade
117
5
SUGESTÕES
119
iii
REFERÊNCIAS
120
NOMENCLATURA
ASA
Articulação do Semi-Àrido
BOO
(built, own, operate) construção, propriedade, operação
BOOT
(built, own, operate and transfer) constr, prop, operação e transferência
CBM
(coal bed methane) bolsões de metano em estratos de carvão
CE
condutividade elétrica
CES
Conselho Econômico e Social das Ilhas Canárias
Compesa
Companhia de Saneamento de Pernambuco
Conama
Conselho Nacional de Meio Ambiente
CNRH
Conselho Nacional de Recursos Hídricos
CPRM
Companhia de Pesquisa de Recursos Minerais
CTHidro
Fundo Setorial de Recursos Hídricos
CWA
(Clean Water Act)
DNOCS
Departamento Nacional de Obras Contra a Seca
DWR
(US Department of Water Resources) Dep. de Recursos Hídricos
ED
eletrodiálise
Emparn
Empresa de Pesquisa Agropecuária do RN
Fida
Fundo Internacional de Desenvolvimento da Agricultura
GEF
(Global Environment Fund) Fundo de Desenvolvimento Global
Iadza
Instituto Argentino de Desenvolvimento de Zonas Áridas
Ibama
Instituto Brasileiro de Meio Ambiente
IBGE
Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística
ICBA
(Int.Center of Biosaline Agriculture) C.Int. Agricultura Biosalina
IICA
Instituto Interamericano de Cooperação para a Agricultura
Ifocs
Inspetoria Federal de Obras Contra as Secas
Imfa
(Israeli Ministry of Foreign Affairs) Min.Assuntos Exteriores
Incra
Instituto Nacional da Reforma Agrária
IPA
Instituto Pernambucano de Agricultura
iv
Labdes
Laboratório de Referência em Dessalinização, Paraíba
Lafepe
Laboratório Farmacêutico de Pernambuco
MCT
Ministério de Ciência e Tecnologia
MED
(multi effect distillation) destilação de efeitos múltiplos
MEH
(multi effect humidification) umidificação de efeitos múltiplos
MF
micro-filtração
Mimam
Ministério de Meio Ambiente (Espanha)
MMA
Ministério de Meio Ambiente
MNS
Ministério Nacional de Saúde
MSF
(multi stage flash) flash de efeitos múltiplos
NF
nanofiltração
NMP
número mais provável
NPDES
(National Pollutant Discharge Elimination System, US) Sistema
Nacional de Eliminação de Descargas de Poluentes dos EUA
NRC
(National Research Council,US) Conselho Nac. de Investigações
NSF
(National Sanitation Foundation, US) Fundação Nac.de Saúde
Nudes
Núcleo de Desertificação
OI
osmose inversa
PAN
Programa de Ação Nacional de Combate à Desertificação
Peasa
Programa de Estudos e Ações para o Semi-Árido
Perh
Plano Estadual de Recursos Hídricos (RN)
R
% de recuperação
SAR´s
(Sodium absorption relation) Rel.corrigida de absorção de sódio
Sape
Secretaria de Agricultura, Pecuária e Pesca (RN)
Sebrae
Serviço Brasileiro de Apoio às Empresas (RN)
STD
sólidos totais dissolvidos
UE
União Européia
UAE
(United Arabian Emirates) União de Emirados Árabes
UF
ultrafiltração
UIC
(underground injection control) controle de injeção subterrânea
USBR
(US Bureau of Restoration) Secretaria de recuperação dos EUA
Usepa
(US Environmental Protection Agency) Ag. Proteção Ambiental
Waiv
(Wind
aided
intensification
of
evaporation)
evaporação
v
intensificada pela ação do vento
ZLD
(zero liquid discharge) descarga líquida zero
RESUMO
A identificação da variabilidade, da incerteza e da irreversibilidade na dinâmica dos
sistemas naturais leva a propor o conceito de desenvolvimento viável a longo prazo,
onde a preferência não é a busca de soluções ótimas e sim a elaboração de estratégias
adaptativas. Nos meios de susceptibilidade elevada as margens de tolerância são
escassas; é o caso do semi-árido nordestino, região de grande irregularidade nas
precipitações, altas temperaturas, intensa evaporação e insolação e com ocorrência de
águas salobras no embasamento cristalino. Diante da escassez de água potável na região
tem-se implementado como alternativa a dessalinização de água para consumo humano
mediante a tecnologia de osmose inversa, de comprovada eficiência quanto à relação
custo- qualidade de água dessalinizada. No entanto, a crescente utilização destas
técnicas poderá trazer impactos ambientais, em médio e longo prazo, devido à
considerável proporção de concentrado salino produzido no processo, que é em média
de 60 %. Em condições normais de operação a disposição do concentrado é uma das
principais questões a resolver e o grande número de dessalinizadores instalados na
região incrementará o problema. Levando em conta que no estado do Rio Grande do
Norte não existem estudos sobre disposição desses rejeitos, na presente pesquisa se
objetivou realizar uma discussão dos efeitos da salinidade, aspectos da dessalinização,
métodos de disposição do concentrado salino, alternativas de reuso, regulação e
políticas. Também, das razões do insucesso da aplicação das tecnologias de
dessalinização, que estiveram baseadas no paradigma do concentrado como rejeito do
processo. O eixo da análise foi a sustentabilidade destes procedimentos, no intuito de
avaliar as possibilidades de adequação em nível local de soluções de convivência com a
salinidade. A tendência atual é que produtos e subprodutos de dessalinização devem ser
considerados como componentes alternativas do manejo integrado da energia e dos
recursos hídricos.
Palavras chave: dessalinização, sustentabilidade, disposição do resíduo salino.
vi
ABSTRACT
Variability, uncertainty and irreversibility of dynamic natural systems lead to viable
development in long period, whose preference is not for great solutions but the
elaboration of adaptable strategies. In high susceptibility environments the margins of
tolerance are scarce. It is the case of the semi-arid of northeastern Brazil, area of great
irregularity in precipitations, high temperatures and intense evaporation. Like in similar
areas of the world where salinity of soil and water is an environmental and
economically problem, desalination technologies have been used as an alternative to
fight droughts and scarcity.. Reverse osmoses technology had proven efficiency with
cost-quality relation of water desalinated. However, the growing use of these techniques
can bring environmental impacts, to medium and long period, because the considerable
proportion of saline concentrate produced in the process, 60% on the average. In normal
conditions of operation, brine desalt disposal is one of the main issues and the great
number of desalination systems installed in the semiarid region will increase the
problem. The lack of research in Rio Grande do Norte state about brine desalt disposal
methods, specific legislation, policies or even regulation and the belief that more
attention must be done to these fact conducted these survey. Salinity effects and
desalination issues were discussed, as much as the reasons of the non successful
application of desalination technologies, that were based on reject brine old paradigm.
The axis of the analysis was the sustainability of these procedures, to evaluate the
possibility of adaptation in local communities of coexistence solutions with salinity.
The new paradigm of reject brine as by product desalination was introduced and the
current tendency of consider product and by product of desalination processes as
alternative components of energy and hydric resources management was promissory
evaluated.
Key words: desalination, sustainability, reject brine disposal.
1. INTRODUÇÃO
A sustentabilidade dos recursos hídricos é um dos desafios mais importantes
do século. Isto é hoje ponto de coincidência de opiniões, porém, não acontece o mesmo
quanto à maneira de atingir essa meta. O ponto crítico não é se deve haver crescimento
ou o quanto ele deve ser, mas como empreender este crescimento, de tal maneira que a
base dos recursos naturais não seja degradada (Paz et al, 2000). Embora seja usual no
desenvolvimento de planejamentos, a sustentabilidade tem sido considerada até certo
ponto um conceito indefinido, apresentando diferentes significados sob óticas distintas.
Indo além, Paz et al (ibid) qualifica-a como palavra inútil dentro do contexto ambiental
porque ninguém sabe exatamente o que ela significa e considera que se deve trabalhar
para substituí-la por gerenciamento.
A idéia central da sustentabilidade é o princípio da precaução. "A tecnologia
deve ser usada de forma apropriada e em uma escala de produção tolerável pela
natureza", aponta Bursztyn (1993, apud Paz et al, ibid). Esclarece que este conceito não
está relacionado apenas aos aspectos ambientais das produções; diz respeito também às
dimensões econômica, social, cultural, territorial e político-institucional, sendo esta
última a mais importante já que cria as condições para o desenvolvimento de uma
produção sustentável.
Todas essas definições, que não se excluem mas são complementares, mostram
uma contradição até hoje não solucionada. Assim, a sustentabilidade, em termos
globais transforma-se de certa forma numa utopia, dentro da dinâmica individual e
social vigente (Veiga, 1993, apud Paz et al, ibid).
A identificação da variabilidade, da incerteza e da irreversibilidade nas
dinâmicas dos sistemas naturais leva a propor o conceito de desenvolvimento viável a
longo prazo, que consiste na busca de uma coviabilidade dos ecossistemas e dos modos
de vida relativamente aos quais eles constituem os suportes. Segundo Weber e Freire
(2000), falar de desenvolvimento viável implica sublinhar aspectos indissociáveis
como:
definição de objetivos de longo prazo de natureza ética e política;
sócio-diversidade, tão importante quanto a biodiversidade;
•
viabilidade das comunidades e ecossistemas, mutuamente determinantes;
• conivência com os ecossistemas, ao invés de agressão.
2
O desenvolvimento viável privilegia o estabelecimento desta relação que
consiste em trabalhar com as variabilidades naturais e não em negá-las. A preferência
não é pela busca de soluções ótimas e sim a elaboração de estratégias adaptativas, tanto
em relação às variabilidades naturais quanto às variabilidades econômicas. Em
conseqüência trata-se menos de preservar do que de gerir, sob as coações impostas pela
busca de manutenção da condição de viabilidade.
De maneira geral, a gestão de um sistema tem por objeto assegurar seu bom
funcionamento e seu melhor rendimento, mas também sua perenidade e seu
desenvolvimento. Weber e Freire (ibid) esclarecem que um conceito mais amplo e
prospectivo estende esse objeto às inter-relações globais e de longo prazo entre sistema
sócio-econômico e sistema ecológico e, que em termos de planejamento, a preocupação
ambiental tem o mesmo peso que a motivação socioeconômica e cabem à análise
decidir quais os investimentos ótimos a serem executados para atingir esse objetivo. No
campo de gestão dos problemas sócio-ambientais, em vez dos modos tradicionais de
gestão: privada, estatal ou híbrida, privilegia-se hoje a gestão de negociação, a busca de
soluções negociadas envolvendo o conjunto de atores sociais implicados.
Em ordenamento de meios áridos e semi-áridos é fator prioritário evitar a
degradação por salinização de águas e terras. Nos meios de susceptibilidade elevada as
margens de tolerância são escassas; é o caso do semi-árido nordestino, região de grande
irregularidade nas precipitações, altas temperaturas, intensa evaporação e insolação e
com ocorrência de águas salobras no embasamento cristalino. Diante da escassez de
água potável na região tem-se implementado como alternativa a dessalinização de água
para consumo humano mediante a tecnologia de osmose inversa, de comprovada
eficiência quanto à relação custo-qualidade de água obtida.
Porém, segundo Porto el al (2001) a crescente utilização destas técnicas
poderá trazer impactos ambientais, em médio e longo prazo, devido à considerável
proporção de concentrado salino produzido no processo, que é em média de 60 %. O
maior problema dos dessalinizadores operando normalmente é a disposição deste
rejeito salino, tanto desde um ponto de vista econômico quanto ecológico. Os rejeitos
são considerados potencialmente poluidores de água e solo e a magnitude dos seus
impactos sobre o ambiente em longo prazo é ainda uma incógnita (Pessoa, 2000).
A salinização contribui para o aumento dos processos de desertificação, sendo
definida por diversos autores como causa associada (MMA, 2003) e a falta de
planejamento enquanto à disposição de resíduos salinos subproduto de dessalinização,
3
numa região onde a desertificação é já um problema de características marcantes,
poderá levar a incrementar o processo.
Embora com volumes muito superiores aos das águas de superfície e
naturalmente mais protegida da contaminação, a água subterrânea é a parcela mais
lenta do ciclo hidrológico. Seus tempos de recuperação são muito mais longos e com
custos que podem ser proibitivos, o que faz da sustentabilidade das tecnologias de
dessalinização ponto crucial de um sistema de gestão integrada dos recursos hídricos
(MMA, 2001).
Um sistema de gestão integrada envolve o manejo planejado do ciclo da água,
que tem como principais recursos alternativos, águas de esgotos, salinas, salobras e
pluviais, em um processo holístico e realista. E essa perspectiva assegura que sejam
levados em conta fatores sociais, econômicos, ambientais e técnicos (Thomas e
Durham, 2003).
Weber e Freire (2000) afirmam que essa estratégia global de gestão integrada
dever-se-á alcançar sem mais demoras, na esperança de contribuir, mesmo que seja em
proporção mínima, para a elaboração de cenários de desenvolvimento viável. Esta
estratégia deve assumir mais efetivamente o respeito pelos modos de vida e pelos
ecossistemas, permitindo ainda, elevações dos níveis de renda, com um mínimo de
irreversibilidade.
A informação apresentada no presente trabalho foi seqüenciada conforme
análise do problema, necessidades e objetivos, análise dos sistemas, avaliação de
cenários e seleção de soluções.
O capítulo 1 apresenta o tema das águas residuais de dessalinização. A partir
do capítulo 2 é realizada uma revisão bibliográfica, em primeira instância sobre o tema
da salinidade, natural e antrôpica, suas causas e conseqüências. A dessalinização,
introduzida como solução alternativa que, pela sua vez cria a necessidade de encontrar
destino aos rejeitos do processo, é analisada a partir de seus aspectos mais relevantes,
em diferentes cenários e, em particular, no estado do Rio Grande do Norte. Com base
nos objetivos, quais são estabelecer uma discussão sobre o estado do conhecimento no
referente a esses rejeitos, a revisão bibliográfica inclui a avaliação de pesquisa,
projetos, legislação e políticas tanto em nível mundial quanto no pais.
A metodologia utilizada é sucintamente descrita no capítulo 3. No capítulo 4
são consideradas as alternativas apresentadas, conforme a realidade do nordeste semiárido e, em particular, do estado do Rio Grande do Norte, no intuito de encontrar
4
possíveis soluções ao destino do concentrado salino subproduto de processos de
dessalinização.
1.1 Justificativa e relevância
Na escala mundial os estoques de água per capita diminuíram 1/3 entre 1970 e
1990 e em 1996 a demanda hídrica estava em 5.692 km3/ano contra uma oferta de
3.745 km3/ ano, ou seja, a oferta hídrica mundial só atendia 66 % dos usos múltiplos
(Paz et al, 2000). Conforme Tsiourtis (2002), para o ano 2025 se prevê que 60 % da
população mundial será afetada pela escassez de água devido ao crescimento
populacional, maiores requerimentos dos consumidores de países desenvolvidos,
aumento da atividade econômica e da intervenção humana no meio ambiente e nos
ecossistemas aquáticos.
As transposições têm sido apresentadas como solução aos problemas de
escassez hídrica; no entanto, a tendência é priorizar o aproveitamento dos recursos
ainda não explorados e economicamente aproveitáveis das próprias bacias
hidrográficas. Hoje se considera a dessalinização como uma alternativa viável, tanto do
ponto de vista econômico quanto ecológico e social, que vem preencher uma
necessidade social básica. Em geral com impactos ambientais pouco significativos, se
comparada com outras opções de processamento de água (Maarten e Woodrofe, 2002).
Os processos de dessalinização de água têm tido um crescimento exponencial
tanto pelo aumento da escassez do recurso quanto pela diminuição de custos
operacionais devido a avanços tecnológicos crescentes, sobretudo na área de tecnologia
de membranas, com um crescimento de 4 %/ano em média para os últimos 30 anos
(USBR, 2004). Entretanto, os custos dos tratamentos convencionais estão aumentando
progressivamente pela ineficiência no gerenciamento do recurso, que tem gerado desde
abaixamento de aqüíferos até deterioração da qualidade da água. Também, se
compararmos a dessalinização com os esquemas de coleta e distribuição de água de
superfície, a área de captação destes pode chegar a ser 200 vezes maior que uma planta
de dessalinização da mesma capacidade (Morton et al, 1999).
Na indústria pode-se reutilizar a água descartada em atividades secundárias,
reduzindo em até 70 % a compra de água às concessionárias; no entanto, no Brasil
5
apenas 1 % delas faz o reaproveitamento (Hidrogesp, 2004, apud Serhid, 2005). E em
nível residencial os níveis são ainda menores, devido ao alto preço dos equipamentos.
A viabilidade técnica e econômica da dessalinização está amplamente
demonstrada. Porém, Semiat (2000) considera que ainda existe o desafio de produzir
água para o desenvolvimento econômico e social de comunidades mais extensas e para
uma agricultura moderna e eficiente, com custos accessíveis e sem ocasionar danos no
meio ambiente. Da mesma opinião, Gilron et al (2003) acrescentam que na medida em
que a utilização da tecnologia de dessalinização de água cresce vertiginosamente, a
questão da disposição do concentrado salino torna-se um importante desafio, ainda
maior no caso de usinas dessalinizadoras situadas no interior de regiões áridas e
semiáridas.
Dessalinização e meio ambiente precisam se complementar e, para avaliar essa
relação, além da análise dos processos devem se estabelecer as entradas e saídas e a
relação destas com o ambiente, segundo acredita Tsiourtis (2002). Aponta que cada
entrada e saída tem efeito positivo ou negativo e que as medidas mitigadoras,
estruturais e operacionais podem diminuir os efeitos negativos dos processos e
aumentar ou multiplicar os positivos.
Embora exista dificuldade de encontrar opções de disposição do concentrado
salino que não coloquem em risco a sustentabilidade das fontes de água, no futuro as
usinas dessalinizadoras deverão ser projetadas de maneira a diminuir a produção desse
concentrado ou encontrar opções para sua utilização, conforme recomenda o edital
2004 de projetos de pesquisa na área de dessalinização do Bureau of Restoration, EUA
(USBR, 2004).
No Brasil, o Plano Plurianual de Investimentos 2002 a 2005 do Ministério de
Ciência e Tecnologia -MCT-CTHidro destaca a importância dos aqüíferos fratura e da
água de mar como fontes alternativas para as regiões de limitada disponibilidade
hídrica. Declara a dessalinização de água atividade prioritária e como problemas
relacionados, adequação de tecnologia à realidade local e disposição de resíduos do
processo. Portanto, aconselha orientar os investimentos em pesquisas científicas e
tecnológicas que permitam criar uma base de equipamentos e produtos de
dessalinização no país e um adequado controle dos seus impactos (MCT, 2002).
A instalação de dessalinizadores de água no Nordeste semi-árido tem sido
norteada pela urgência; mas nos estados de Ceará, Paraíba e Pernambuco existe já um
6
acúmulo de pesquisa sobre o problema da disposição do concentrado salino do
processo, para conhecer os possíveis impactos e as possibilidade de manejo e utilização
destes despejos. No entanto, no Rio Grande do Norte não foram encontradas pesquisas
sobre o tema, na presente revisão da literatura pertinente.
Alguns pesquisadores da região, como Suassuna (2003) afirmam que um
aspecto importante a se considerar é o destino que deverá ser dado ao rejeito resultante
do processo de dessalinização, material extremamente rico em sais que atualmente é
depositado em lagoas de decantação ou mesmo colocado ao ar livre sem maiores
preocupações, constituindo-se em um grave problema ambiental a ser solucionado
pelos pesquisadores.
Diante do paradoxo que com maior recuperação do sistema, maior será a
salinidade do concentrado, Pessoa (2000) estima que se faz necessário encará-lo como
produto natural que necessita ser aproveitado, e o modo adequado de descarga da
corrente de concentrado deveria ser uma das primeiras questões de estudo para a
implantação de um sistema de dessalinização.
Mesmo com a possibilidade de causar impactos ambientais deve-se continuar
com o aproveitamento de águas salobras como alternativa; no entanto, deve se planejar
a disposição de seus efluentes, afirma Porto (2001). E acrescenta que o manejo
adequado dos rejeitos para prevenir impactos ambientais é um desafio para a
comunidade científica, diante da ausência de critério para com esses despejos. Portanto,
toda e qualquer pesquisa que vise minimizar este problema merece o apoio necessário.
1.2 Objetivos
A presente pesquisa objetivou uma discussão da informação acerca das
alternativas de disposição do concentrado salino subproduto de dessalinização de água,
sua regulação e políticas referidas e das diferentes maneiras de utiliza-lo, tendo como
objetivo específico analisar as possibilidades de adequação em nível local de soluções
de convivência com a salinidade.
7
2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
2.1 Origem dos sais
A origem dos sais nos ecossistemas terrestres pode ser marinha, lítica ou
antropogênica, e diferencia-se assim entre salinidade natural ou genética e secundária
ou induzida pela interferência humana. A salinização natural, desde um ponto de vista
ecológico, produz ecossistemas salinos com vegetação adaptada, enquanto que a
causada por ação humana estaria indicando atividades que causam impactos (USBR,
2004).
Os sais se originam principalmente das rochas pela ação dos fatores do
intemperismo, entre os quais a água, que também serve de meio de transporte.
Condições favoráveis de topografia (depressões), clima (evapotranspiração potencial
maior que pluviosidade) e solos (baixos valores de porosidade e permeabilidade
primária) provocam uma circulação lenta dos fluidos e aparição de problemas de
salinidade. Também podem ser induzidos por um deficiente manejo da água de
irrigação ou originados de depósitos fósseis, sendo trazidos à superfície pela elevação
do nível freático; e ainda, em zonas próximas ao mar, ser levados pelo vento/chuvas e
em longo prazo causar problemas (Braitsch, 1971, Holanda, 2000).
Brasil concentra 12% das águas superficiais do mundo (Rebouças 2002, apud
Waldman, 2002) e, com um volume armazenado estimado em 112.000 km3 em seu
subsolo (MMA, 2001) é também rico no recurso subterrâneo. No entanto, a pesar da
situação aparentemente favorável observa-se uma enorme desigualdade regional na
distribuição dos recursos hídricos, correspondendo à região Nordeste apenas um 3,3 %
do total, para um 27 % da população (CPRM, 1997, apud Paz et al, 2000). A
disponibilidade hídrica superficial no Nordeste é de 4.015 m3/s e à subterrânea
correspondem 105 m3/s do cristalino e 540 m3/s das bacias sedimentares (Carvalho,
2000). Estudos realizados por Costa (1997, apud Paz et al, ibid) sobre as
disponibilidades hídricas subterrâneas da região indicam que, dentro da margem de
segurança adotada para a sua exploração, contribuem apenas como complemento dos
recursos hídricos superficiais para atendimento da demanda hídrica.
As águas subterrâneas ocupam diferentes tipos de reservatórios, conforme as
condições geológicas, resultando em sistemas porosos ou intersticiais (rochas
8
sedimentares), sistemas fraturados ou fissurais (rochas cristalinas e cristalofilianas) e
sistemas cársticos (rochas carbonáticas fraturadas submetidas a processos de
dissolução cárstica) (CPRM, apud Leal, 1999). Qualitativa e quantitativamente os
aqüíferos porosos são os mais importantes, enquanto os fissurais são de qualidade
inferior, quanto à acumulação e à hidrodinâmica (Silva, 2000).
A pesar da influência das massas de ar que penetram em seus quatro flancos,
mais da metade do Nordeste tem clima semi-árido. Isto devido a que, embora valores
de precipitação anual média de 500 mm, a circulação dessas massas se modifica de um
ano para outro causando a irregularidade dessa precipitação, unido a sua concentração
temporal e a uma evapotranspiração potencial que excede os 1.500 mm anuais.
Do ponto de vista geológico existem na região dois conjuntos estruturais: as
bacias sedimentares e o escudo cristalino. Nas primeiras os solos em geral são
profundos (mais de 2 e até 6 m), com alta capacidade de infiltração, baixo escoamento
superficial e boa drenagem natural. Essas características permitem um grande
suprimento da água de boa qualidade no subsolo (Suassuna, 1996).
No escudo cristalino os solos são em geral rasos (cerca de 0,60 m), com baixa
capacidade de infiltração, alto escoamento superficial e reduzida drenagem natural
(Suassuna, ibid). Leite (1997) considera que mais doe 50 % da região está representado
por rochas do embasamento cristalino (metamórficas e magmáticas), de reconhecida
baixa potencialidade hidrogeológica. Contudo, para os Estados do Ceará, Rio Grande
do Norte, Paraíba e Pernambuco o cristalino ultrapassa o 70 % (Audry e Suassuna,
1995).
2.1.1 Salinização de águas e solos
O sistema aqüífero fissural ocupa uma área de cerca de 4.600.000 km2,
correspondente a 53,8 % do território nacional. Compreende as províncias
hidrogeológicas dos Escudos Setentrional (região norte), Central (regiões norte e
centro-oeste), Oriental (regiões nordeste e sudoeste) e Meridional (região sul).
No domínio do embasamento cristalino aflorante, como na região Nordeste, o
reservatório é representado quase que exclusivamente pelas fraturas. A exploração de
água subterrânea fica limitada às zonas de cisalhamento tectônico, já que na ausência
de porosidade a ocorrência de água é condicionada por porosidade secundária e está
9
em relacionamento estreito com a variedade e constituição estrutural das rochas,
dificultando a exploração hidrogeológica (Pessoa, 2000). Trata-se de aqüíferos fratura,
reservatórios aleatórios, descontínuos e de escassa extensão onde a salinização aparece
em razão das baixas vazões, falta de circulação e os efeitos do clima (Suassuna, 2004).
Esse tipo de aqüífero tem características próprias que dificultam os trabalhos
técnicos de locação de poços, e na ausência de uma análise criteriosa razão muitos
destes resultam improdutivos. As condições de interconectividade, função da
interceptação de várias fraturas, dão maiores chances de presença de água. Segundo
Mente (1997, apud Silva, 2000), se fossem utilizados critérios de locação tecnicamente
consistentes que levassem em conta os aspectos influentes ligados aos esforços
tectônicos (tipo e distribuição dos fraturamentos) e os condicionantes morfológicos,
hidrológicos e litológicos, poder-se-ia aumentar a probabilidade de obtenção de vazões
razoáveis e de águas de potabilidade adequada, capazes de atenderem às necessidades
do uso doméstico e do abastecimento de pequenas comunidades.
Costa (1965, apud Montenegro et al, 2000) atribui o processo de salinização de
águas subterrâneas no domínio cristalino e alguns vales fluviais à mineralização das
rochas dos aqüíferos pela dissolução natural, relacionado às mais altas temperaturas.
Cruz e Melo (1968, apud Montenegro et al, ibid) no entanto sugeriram que a
evaporação por capilaridade, associada com a usual baixa da condutividade hidráulica
das formações fissuradas é o principal mecanismo de crescimento da salinidade.
Nestes aqüíferos são encontradas águas com teores até acima de 10.000 mg/L
de resíduo seco. Manoel Filho (1997, apud Pessoa 2000) determina vazões média da
ordem de 3 m3/h e média de sólidos totais dissolvidos (STD) de 3.000 mg/L. Apesar
dos baixos níveis de vazão e qualidade da água, o aqüífero fissural é um meio produtor
importante, que não pode ser desprezado, face aos investimentos na perfuração de
cerca de 50.000 poços tubulares (Silva, 2000) e ao fato de que no cristalino o poço está
mais perto do usuário final constituindo, muitas vezes, a única fonte de suprimento
hídrico para a população.
As características de clima e solo indicam por si só como a água disponível na
região é vulnerável à salinização. Kreyssing et al (1973, apud Porto, 2000) verificaram
que nos núcleos do Polígono das Secas cerca de 80% dos poços apresentam teores de
sais > 500 mg/L, limite estabelecido pela Organização Mundial da Saúde (OMS) para
água de consumo humano.
10
No semi-árido do Nordeste podem se caracterizar Luvissolos, Vertissolos e
Neossolos flúvicos, de grande potencial para aproveitamento hidro-agrícola, embora
necessitem de um manejo eficiente devido a sua tendência à salinização e à sodificação
impostas pelas condições climáticas; Neossolos litólicos, que se prestam apenas, em
alguns casos, para plantio de palma forrageira ou, quando bem manejadas, de culturas
resistentes e de pequeno sistema radicular (Embrapa Solos, 2004) e Planossolos nátrico
sálicos, característicos de áreas salinizadas e de acordo com Leprum (1983, apud
Montenegro, et al, 2000), os que apresentam os maiores graus de risco de salinização e
sodificação da água de superfície e do subsolo.
2.2 Salinização secundária de solos
Solos afetados por sais existem em todos os continentes, mesmo sendo
característicos das regiões áridas e semi-áridas, onde a evapotranspiração é maior que a
pluviosidade. Uma avaliação mundial da degradação dos solos devido à intervenção
humana realizada pelo Programa das Nações Unidas para o Meio Ambiente (Pnuma)
tem revelado que 15 % dos solos mundiais, ou seja, 1.965 milhões de hectares, estão
danificados. Entre os fatores de degradação mais freqüentes tem-se a erosão pela água,
seguida da erosão pelo vento, o empobrecimento de nutrientes, a salinização e a
compactação (Paz et al, 2000).
Salinidade é um problema em áreas irrigadas: é o que acontece em mais de
25% das terras sob irrigação em Egito, Irã, Iraque, Índia, Paquistão e Síria. Em
algumas áreas é exacerbada pelo desenvolvimento de sodicidade, associada com uso de
água de irrigação com altas concentrações de sódio, carbonatos e bicarbonatos
(Barrett-Lennard, 2003). Conforme dados do mapa de solos do mundo (FAO, 2005)
são 397 milhões de hectares de solos salinos e 434 milhões ha os correspondentes a
solos sódicos. Os continentes australiano, asiático (centro e norte) e sul americano são
os mais afetados.
Quanto ao Brasil, principalmente no Nordeste, cerca de 30 % das áreas
irrigadas dos projetos públicos estão com problemas de salinização (Bernardo, 1997,
apud Paz, 2000). Segundo Pereira et al (1985, apud Holanda, 2000) são mais de 9
milhões os hectares salinizados -sem incluir os perímetros irrigados e os Neossolos
flúvicos- que estão incluídos numa área total desertificada estimada em 1.150.662 km2,
o que corresponde a 74,30 % da superfície nordestina e 13,52 % do país.
11
Uso e ocupação do solo é um dos determinantes a integrar no manejo dos
recursos hídricos, já que a má utilização do solos é uma das principais causas de
degradação da água (Rebouças,1997) e, casso não houver uma mudança radical no
manejo dos sistemas agrícolas nas terras secas, a salinidade poderá atingir áreas muito
maiores. A quantificação disto precisa do desenvolvimento de modelagem de
processos, e muitos países não dispõem de avaliações confiáveis. Na Austrália, que
tem atualmente 2,5 milhões de hectares afetados pela salinidade secundária, os
modelos hidrológicos sugerem que proximadamente 17 milhões de hectares poderiam
estar em risco em 50 anos (Barrett-Lennard, 2003).
Dentre os fatores causantes de salinidade secundária associada com uso
ineficiente da água podem ser citados:
intrusão marinha por depleção de aqüíferos;
perturbações na hidrologia como conseqüência de desmatamento;
acumulação de sais provenientes de águas de irrigação de altos teores salinos;
elevação do nível de água subterrânea, com transporte de sais à superfície;
falta ou deficiência de sistemas de drenagem nos solos irrigados e em barragens
subterrâneas;
resíduos de dessalinização, de exploração petrolífera, industriais, residenciais, de
fertilização e criação.
2.2.1 Irrigação
A salinização dos solos é um problema desde as origens da irrigação, sendo um
dos fatores que mais preocupam na agricultura moderna. Com 250 milhões de hectares
irrigadas em nível mundial (Rosegrant et al, 2002), a agricultura consome cerca de
69% de toda água derivada das fontes (rios, lagos e aqüíferos subterrâneos)
(Christofidis, 1997, apud Paz et al, 2000). E no Brasil quase a metade da água
consumida destina-se à agricultura irrigada, que representa somente 5 % da área
cultivada (Cardoso et al, 1998, apud Paz et al, ibid).
Apesar do grande consumo de água, a irrigação é a maneira mais eficiente de
aumento da produção de alimentos; porém, atenção especial deve ser dada às práticas
apropriadas, sem que estas resultem em danos ao sistema solo-planta. Uma irrigação
mal conduzida tem graves conseqüências quanto à degradação de solos, e no ambiente
global. Estima-se que a maior duração -14.000 anos- do atual período interglacial se
12
deveria às mudanças nas atividades humanas há milhares de anos, que levaram a um
aumento na concentração de metano na atmosfera. E levando em consideração que os
campos alagados para cultivo de arroz são uma das mais importantes fontes desse gás,
se considera que a irrigação desta cultura no SE da Ásia 5.000 anos atrás
provavelmente seja o fator desencadeante, já que o incremento anormal de metano teve
início nessa época (SciDev Net, 2003).
Embora a intemperização dos minerais primários seja a fonte principal de quase
todos os sais solúveis no solo, em solos irrigados a fonte direta desses sais é a própria
água usada e/ou o lençol freático (Richards, 1954, apud Holanda, 2000). Primavesi
(1996) afirma que levando-se em conta o efeito cumulativo no solo, as quantidades de
sais dissolvidas na água doce, embora pequenas -menos de 0,6 mmhos, equivalente a
380 mg/L- com o passar dos anos podem levar a problemas de salinização. A água para
irrigação é estudada através dos riscos de salinidade e alcalinidade ou sodicidade para
solos e plantas.
Os sais adicionados e acumulados com a irrigação na zona radicular
aumentam
de
concentração
à
medida
que
as
culturas
consomem,
por
evapotranspiração, grande parte da água armazenada no solo. Ayers e Westcot (1991)
recomendam que estes sais sejam lixiviados da zona radicular quando alcançam
concentrações prejudiciais, pois começam a reduzir os rendimentos do vegetal. No
entanto, tal procedimento é de difícil aplicação no cristalino do Nordeste onde os solos
na maioria das vezes são rasos, aí residindo, de certo modo, todo o problema da
salinização nestas áreas.
Oliveira (1988) opina que uma maneira de enfrentar o problema mais efetiva e
de menor custo é a incorporação de matéria orgânica e seleção de culturas. A utilização
de plantas tolerantes aos sais parece, ainda, constituir a solução mais viável econômica
e ecologicamente, caracterizando a prática da convivência com o problema da
salinidade. Porém, Szabolcs (1989, apud Holanda, 2000) e Barret-Lennard (2002)
alertam que os resíduos de plantas halófitas constituem-se em fonte de sais que através
do processo biológico podem modificar as características do meio e contribuir para a
salinização de solos e águas, particularmente em regiões áridas.
Hervé et al (2000), no entanto, consideram que o efeito de aumento de pH no
solo superficial, conseqüência tanto de liberação de sal através de desprendimento e
13
ruptura de vesículas foliares saturadas quanto de decomposição dos restos das plantas
halófitas, pode ser reduzido mediante o pastoreio.
O sistema de irrigação é um fator a ser considerado em potencial como
agravante do problema, dependendo da textura do solo (Holanda, 2000). Uma das áreas
mais promissoras para incrementar a eficiência do uso da água para irrigação é a
aplicação de técnicas de otimização. Mesmo em se tratando de água salina, estudos
indicam que é possível obter benefícios conhecendo-se a função de resposta da cultura à
salinidade; portanto, o manejo adequado da água na agricultura não pode ser
considerado uma etapa independente do processo de produção agrícola, devendo ser
analisado dentro do contexto de um sistema integrado (Cardoso et al, 1998, apud Paz, et
al, 2000).
2.2.2 Sais e organismos vivos
A salinidade média da água de mar é de 35.000 mg/L STD, e se definem como
salobras as águas que contêm entre 1.000 e 25.000 mg/L STD. As águas salobras
podem se encontrar em áreas costeiras nas zonas de mistura representadas por baías e
estuários, em aqüíferos e como águas superficiais (USBR, 2004). Fluxos de retorno
provenientes de irrigação, indústria ou mineração podem também apresentar conteúdos
elevados de sais.
Conforme portaria Nº 518/04 do Ministério de Saúde (MNS, 2004), os valores
máximos permissíveis (VMP) de Cl-, Na e STD na água para consumo humano são
250, 200 e 1.000 mg/L respectivamente. Segundo Cavalcanti e Borges (2000) o teor
limite de Cl- de 600 mg/L, da classificação da Organização Mundial da Saúde (OMS),
é mais adequado à realidade do semi-árido do Nordeste. Na região tem se observado
consumo de água com até 2.000 mg/L de STD; além desse limite é rejeitada pelo forte
sabor salobro (Pessoa, 2000).
Os valores das categorias -conforme CE e STD- e de usos de água da Tabela 1
e as recomendações de uso por teores de resíduo seco segundo classificação da
ABNT/OMS, da Tabela 2, mostram que consumos contendo 2.000 mg/L ultrapassam
os limites permissíveis para uso humano de todas as classificações.
Concentrações salinas elevadas causam distúrbios no organismo dos seres
vivos (Laraque, 1991, apud Pessoa, 2000). Águas com concentrações de até 1.000
mg/L STD são apropriadas para dessedentação de todas as categorias de animais; entre
14
1.000 e 3.000 mg/L STD, apresentam alguns problemas para aves; entre 3.000 e 5.000
mg/L STD, consideram-se de qualidade medíocre para aves; por cima desse valor e até
7.000 mg/L de qualidade razoável somente para animais maiores e de risco às
concentrações a partir de 7.000 mg/L STD (Pessoa, ibid).
Tabela 1. Categorias e usos de água
Água
CE(dS/m)
STD (mg/L)
Uso
doce
<0,7
<500
potável;, todos
cultivos
salobra
0,7-2,0
500-1.500
gado; maioria
cultivos
moder. salina
2-10
1.500-7.000
cultivos tolerantes
alta/sever. salina
10-45
7.000-35.000
maioria halófitas
água de mar
45-60
35.000-45.000
poucas halófitas,
algas
Fonte: modificada de Reichhart (1978, apud Pessoa, 2000)
Tabela 2. Classificação e usos da água por resíduo seco
Resíduo seco (mg/L)
Usos
< 500
recomendado para uso humano
500 - 1.000
tolerável para uso humano
1.001 - 1.500
permissível para o uso humano
1.501 - 6.000
permissível para uso animal
> 6.000
inaproveitável
Fonte: modificada de Cavalcanti & Borges (2000)
À medida que a salinidade da água aumenta, uma maior proporção é requerida
para excreção dos sais, e pode conduzir a perda de peso corporal e desordens
fisiológicos nos animais (Pasiecznik et al, 1996). No entanto, as águas salobras têm um
enorme potencial para desenvolvimento da aqüicultura.
Usam-se águas residuais de dessalinizadores e de drenagem de irrigação para
criar espécies eurialinas como tilápia (Oreochromis sp), prévia aclimatação gradual.
15
Também para criação de camarão marinho, em um meio ambientalmente controlado,
reduzindo a salinidade das águas residuais mediante mistura. A criação de camarão
branco do Pacífico, Litopenaeus vannamei em sistemas de águas salinas residuais é
conduzida com sucesso em pequena escala nos EUA e Israel, obtendo taxas de
crescimento e produção aceitáveis (Parnes et al, 2004). Na Austrália utiliza-se o
camarão de água salobra, Artemia salina, como etapa final na criação de diversas
espécies de peixes, e algas como Dunatiella salina, para extração comercial de
betacaroteno. Artemia foi introduzido com o objetivo de limpar os tanques de criação,
mas também é aproveitado como alimento para os peixes (Ahmed et al, 2001).
2.2.3 Resposta dos vegetais: halófitas
Conforme a resposta das plantas à salinidade, que cobre uma ampla faixa, Mass
(1986, apud Barret-Lennard, 2002) classificou-as em sensíveis, moderadamente
sensíveis, moderadamente tolerantes e tolerantes à salinidade. Segundo uma
classificação de uso geral na Botânica, pode-se dividi-las em:
glicófitas, sensíveis à salinidade, crescem em concentração salina de até 4.000
ppm;
miohalófitas, tolerantes, a faixa oscila entre 4.000 e 10.000 ppm e
halófitas, resistentes aos sais, podem crescer em soluções salinas maiores que
10.000 ppm.
Quase todas as mais importantes culturas, assim como muitas espécies
silvestres, são glicófitas, entanto as halófitas, embora representem somente o 2% das
espécies terrestres, incluem uma grande variedade taxonômica e de tolerância aos sais.
Consideram-se as halófitas tipos raros de plantas que surgiram em diversas famílias
sem relação de parentesco durante a diversificação das angiospermas (O´Leary e
Glenn, 1994, apud Blumwald et al, 1999).
Aronson (1989, apud Blumwald et al, 2000) compilou uma lista parcial de
halófitas que contém 117 famílias, 550 gêneros e 1.560 espécies; porém, Lê Houerou
(1993, apud Blumwald et al, ibid) estimava que a lista de Aronson incluía
provavelmente só 20 a 30 % da flora halofítica terrestre, cujo número poderia atingir
5.000 a 6.000 espécies, ou 2 % das angiospermas. Jensen, em levantamento realizado
em 1999 indica 1.989 espécies (Blumwald et al, ibid). Entretanto, somente na China
16
(Kefu et al, 2002) foram encontradas 66 famílias, 198 gêneros e 430 espécies de
halófitas, das quais 12 famílias e 300 espécies não estão incluídas no levantamento de
Aronson.
Conforme suas múltiplas origens, as halófitas apresentam amplas diferenças
no grau de tolerância aos sais e por conseguinte nos mecanismos para lidar com estes
(Ungar, 1991, apud Blumwald et al, 1999). No entanto, segundo Zhu (2001) os níveis
de tolerância formam um espectro contínuo entre halófitas e glicófitas estritas e,
embora as respostas individuais à salinidade possam diferir existe evidência que
utilizam os mesmos mecanismos reguladores, sendo as diferencias de ordem
quantitativa mais que qualitativa. Variedades ou genótipos em uma dada espécie
podem diferir significativamente em suas respostas a níveis de salinidade diferentes ou
variáveis.
Breckle (1995, apud Kefu et al, 2002), com base nos mecanismos de
acumulação iônica e traslocação classificou-as em:
recreto-halófitas, que podem se dividir em exo e endo-recretohalófitas,
segundo desenvolvam glândulas excretoras salinas ou vesículas que
compartimentam os íons salinos;
euhalófitas, que podem apresentar suculência nas folhas ou nos vacúolos e
tecidos vasculares do caule e
pseudo-halófitas, que acumulam íons salinos no parênquima radicular.
Tolerância aos sais depende, em grande medida, da compartimentação celular
dos assim chamados, íons tóxicos. Os íons Na+ e Cl-, ao igual que outros elementos
não essenciais, têm funções específicas no metabolismo vegetal. Levando isso em
conta, Subbarao (2003) propõe a denominação de nutrientes funcionais para aqueles
que, como o Na, promovem alta produção de biomassa e/ou reduzem o nível crítico de
um elemento essencial. O mecanismo de entrada dos íons Na
+
e Cl – nas células das
halófitas não tem sido totalmente elucidado, mas pode incluir canais iônicos e
pinocitose, além dos carregadores de Na
+
e Cl – (Costa, 1997; Kurkova e Balnokin,
1994, apud Blumwald et al, 2000). Embora o fluxo de Na+ através do citoplasma seja
alto, é mantido em níveis não tóxicos mediante bombeio ativo para os vacúolos, sendo
responsáveis de sua captação trocadores de Na
+
/H+ no tonoplasto (membrana
vacuolar) (Costa, 1997). Os trocadores, que têm sido identificados em raízes e folhas
de espécies como Atriplex nummularia, confirmam a hipótese que as halófitas podem
17
expulsar Na+ das células (Niu et al, 1995, apud Blumwald, et al, ibid), estão
constantemente ativados nas halófitas, ainda em ausência de NaCl;; entanto, seriam
ativados pelo NaCl nas glicófitas tolerantes e estariam ausentes nas glicófitas
sensitivas.
Quanto aos íons Cl-, têm um papel igualmente importante na osmoregulação e
tolerância aos sais, podem entrar passivamente via canais de ânions para equilibrar
diferenças de carga elétrica através das membranas e são armazenados nos vacúolos
em altas concentrações, regulando o transporte de outros íons ao interior daqueles
(Costa, ibid; Blumwald et al, 2000).
Ao mesmo tempo em que procuram manter no citoplasma as condições de
homeostasia iônica, as plantas sob estresse precisam também estabelecer o balanço
hídrico e osmótico. A componente osmótica do estresse salino resulta da desidratação e
perda de turgor induzidos por solutos externos e não é específica para NaCl; seca e
temperaturas extremas podem também provocar o esgotamento da água celular
(Serrano e Gaxiola, 1994, apud Zhu, 2001). As halófitas utilizam a captação controlada
de Na+ (balanceada por Cl- e outros íons) nos vacúolos das células para conduzir água
dentro da planta; o turgor da célula é mantido pelo armazenamento de NaCl nos
vacúolos, que contém 90 % ou mais da água celular.
A manutenção do balanço osmótico requer a acumulação no citoplasma de
solutos osmóticos não tóxicos compatíveis, os osmólitos, que não são exclusivos das
halófitas, representando estas um caso extremo de convergência evolutiva (Flowers et
al, 1986, apud Zhu, 2001). Os osmólitos parecem ter funções adicionais, atuando como
osmoprotetores, seja diretamente estabilizando proteínas e estruturas de membrana sob
condições de desidratação, assim como protegendo à célula contra o estresse oxidativo
como removedores de espécies reativas a oxigênio (ROS) (Blumwald et al, 1999; Zhu,
2001).
A tolerância aos sais é desenvolvida gradualmente, portanto a resposta ao
estresse salino pode variar para uma mesma espécie, segundo a etapa de crescimento
da planta (Epstein, 1975). O incremento do estresse salino induz redução da
percentagem de germinação e retardo nesta, mas também a inibição total do processo
quando é atingido o limite de tolerância da espécie. Porém, nos períodos de
precipitação a situação de estresse se alivia temporariamente, possibilitando a
germinação de sementes expostas a condições de hipersalinidade (Epstein, ibid; Ungar
et al, 1998). Reguladores de crescimento e compostos osmoticamente compatíveis,
18
como betaína e prolina, têm sido propostos como responsáveis de interromper a
dormência induzida (Ungar et al, ibid).
Niu et al (1995, apud Blumwald et al, 1999) acreditam que não existe uma
relação inversa entre taxa de crescimento e tolerância aos sais, e que a lentidão daquele
não é uma característica inerente as halófitas, como às vezes é assumido. Blumwald et
al (ibid) acrescentam que os custos em nível do metabolismo não são tão grandes como
para limitar a produção em altas salinidades. Zhu (2001), no entanto, considera que o
baixo desenvolvimento que apresentam estas espécies se explica pelo gasto de energia
requerido para manter um balanço osmótico equilibrado, impedir a entrada de íons em
determinados tecidos, delimitar os espaços a ocupar por estes e sintetizar solutos
orgânicos para o ajuste osmótico. Ele afirma que em geral o atraso no crescimento é
uma estratégia adaptativa, que permite redirecionar os recursos das células (energia e
precursores metabólicos, por ex.) contra as reações provocadas pelo estresse.
Além da capacidade de seqüestrar NaCl nos vacúolos e produzir osmólitos
compatíveis no citoplasma, as halófitas apresentam diversos mecanismos secundários
para manipulação dos sais. Em nível dos tecidos, glândulas e bexigas salinas ou
suculência para compensar diferenças temporárias na entrada de NaCl permitem a
excreta de até mais do que 50 % dos sais das folhas (Epstein, 1975; Blumwald et al,
1999). A suculência atua diluindo o excesso de NaCl nos tecidos foliares; porém,
observa-se também o fenômeno contrário: a concentração daquele no suco celular,
reduzindo assim a quantidade a ser absorvida para manter o equilíbrio osmótico
(Flowers, 1986; Glenn, 1987, apud Blumwald et al, ibid). A diminuição da condução
através dos estômatos, que reduz os níveis de transpiração e fotossíntese é outro
mecanismo utilizado para aumentar a eficiência de uso da água.
Blumwald et al (2000) consideram muito importante a pesquisa dos
mecanismos de adaptação à salinidade das halófitas, para criação de variedades
resistentes. Esta linha de investigação coexiste, desde a década do ´50 -início das
pesquisas com halófitas irrigadas com água salina- com a utilização direta ou
domesticação de variedades selvagens, onde em curto prazo tem-se obtido melhores
resultados.
19
2.2.3.1 Atriplex nummularia, "erva-sal"
As halófitas tem sido utilizadas na reciclagem de águas de drenagem agrícola,
(Blumwald, 1999) e como biofiltros de efluentes de aqüicultura (Glenn et al; Brown, et
al, 1999). Também na recuperação de solos afetados por sais em distritos de irrigação
em regiões áridas (Glenn et al, 1998, Blumwald, ibid), embora Barret-Lennard (2002)
afirme que a velocidade dessa recuperação é muito baixa, se compararmos com as
concentrações existentes nos solos. No entanto, estima que o estabelecimento de
culturas halófitas contribui para a diminuição dos níveis freáticos, atuando como
drenagem biológica.
Glenn et al (1998) recomendam que seja incluída a irrigação de halófitas nas
opções de manejo para concentrado salino subproduto de dessalinização
nas
instalações atuais e em projeto. Atualmente está sendo pesquisado seu uso na utilização
de resíduos de dessalinização e na recuperação de solos contaminados com petróleo
(DWR, 2003; Woiwode, 2003).
As halófitas apresentam grande variabilidade, atribuível à plasticidade genética
e hibridação natural, o que lhes possibilita a colonização de novas áreas e dificulta a
identificação taxonômica. A maioria coloniza as áreas áridas e semi-áridas do planeta,
adaptadas a condições adversas de clima e solo e em geral, quase todas têm dificuldade
de germinar sob condições naturais (Bonifacio, 2001).
A família Quenopodiácea detém o maior número de espécies; mais da metade
de suas 550 espécies são halófitas. O gênero Atriplex pertence a essa família e inclui
mais de 100 espécies, cosmopolitas, porém mais comuns em hábitats áridos e/ou
salinos. Está integrado por plantas herbáceas anuais ou arbustivas perenes, com
diferentes graus de tolerância aos sais. As espécies mais produtivas rendem 10 a 20
ton/ha de biomassa sob irrigação com água de mar, equivalente à produção de cultivos
convencionais (Yensen, 1993, apud Blumwald, et al, 1999). Em geral apresentam
conteúdo de proteína nas folhas de 12 a 22 %, boa regeneração depois de pastoreio e
capacidade de sobreviver em níveis de salinidade acima dos 30 a 35 dS/m e
precipitação anual menor a 50 mm. E como características negativas, altos
percentagens de sais, baixa fonte de energia e níveis tóxicos de oxalato (Le Houerou,
1996, apud Blumwald et al, ibid).
Atriplex nummularia é uma das mais importantes como forrageira. De origem
australiana, foi introduzida no Nordeste brasileiro através da Argentina pela Inspetoria
20
Federal de Obras Contra as Secas (IFOCS), na década de 30´ (Porto, 2001). Destaca-se
por conseguir produzir e manter uma abundante fitomassa, mesmo em ambientes de
alta aridez e salinidade (CE do solo acima de 50 dS/m), adaptando-se muito bem às
regiões com precipitação de 100 a 250 mm/ano e suportando até 50 mm/ano.
Sobrevive bem em solos rasos, com texturas pesadas, ainda que tenha melhor
desenvolvimento e produtividade em solos profundos de texturas médias. Não tolera
encharcado e resiste altas temperaturas, sendo a faixa de 30ο a 35o C ótima para a
fotossíntese, embora temperaturas de inverno muito baixas podem causar a morte da
plantação (Barrett-Lennard, 2003).
O cultivo da erva-sal tem sido feito como plantio isolado e ainda está sendo
estudada a possibilidade de se consorciar com outras halófitas. Sua produção varia
entre 3 e 15 ton/ha, o conteúdo de proteína na matéria seca entre 8,8 e 25 %, a
digestibilidade in vitro de 45,0 a 85,3% e o conteúdo de fibra bruta de 7,8 a 20 %,
conforme a freqüência de colheita (Porto e Araújo, 1999). Pesquisas realizadas na
plantação de Atriplex nummularia mantida na Embrapa semi-árido, em Petrolina
(Maia, 2003), mostraram que a planta contribui para o aumento da atividade
microbiana no solo.
A. nummularia produz sementes, porém, a maneira mais rápida de fazer o
plantio é através de mudas produzidas por estacas. Em plantios destinados ao pastejo
direto, usam-se os espaçamentos de 4x4 m ou 5x5 m; se o plantio destina-se à
produção de feno, recomenda-se os espaçamentos de 2x1m ou 2x2 m e se o plantio tem
por finalidade dessalinizar o solo, deve-se plantar em torno de 5.000 plantas/ha.
Os tratos culturais resumem-se em manter a área plantada livre de ervas
daninhas. Os animais podem pastar diretamente no campo, geralmente a partir do 1˚ano após o plantio ou consumir o forragem na forma de feno ou misturado com outras
plantas, tais como palma e leucena. As espécies de Atriplex podem ser usadas também
no combate à erosão e na fixação de dunas (
2004).
2.3 Dessalinização
Existem dois tipos de tratamento de águas: preventivo, caracterizado pela
seleção, locação e proteção adequadas do manancial, e corretivo, através do qual são
alterados os padrões da água “in natura” para torná-la potável, ou, para atender as
outras finalidades a que se destine.
21
A dessalinização é um processo de tratamento alternativo que converte água
salina ou salobra em doce, mediante remoção de minerais nela dissolvidos (por ex.
sódio e cloretos), processo que acontece naturalmente e de maneira contínua no ciclo
hidrológico, na forma de evaporação (Cravo, 1997).
Em sentido amplo, considera-se dessalinização como o uso de processos ou
técnicas de remoção de elementos orgânicos e inorgânicos e compostos de águas
salinas ou contaminadas -e, quando possível, adaptação daquelas para consumo- por si
mesmas ou em combinação com outros processos (USBR, 2004). Em anos recentes seu
uso tem se incrementado consideravelmente em todo o mundo, tanto para produzir
água potável a partir de água de mar ou de água subterrânea salobra quanto para
melhorar a qualidade de água doce para consumo humano, irrigação ou uso industrial e
para o tratamento de águas residuais provenientes da indústria, prévia sua descarga ou
reuso. Outros benefícios são a remoção de contaminantes de esgotos tratados e o
rebaixamento de aqüíferos (Semiat, 2000).
Tanto a dessalinização de água de mar quanto de água salobra oferecem a
oportunidade de aumentar ou assegurar o fornecimento de água potável. Segundo o
relatório da "Task Force Desalination" (DWR, 2003), alguns dos benefícios
identificados:
prover abastecimento adicional à demanda existente;
substituir perdas de água devidas a outras fontes;
ajudar (ou suprir as necessidades) em condições de seca;
prover água para sustentar o desenvolvimento, impedido ou retardado;
deixar água suficiente para recuperação de ecossistemas, pela menor
quantidade de água doce extraída;
aumentar a regularidade e qualidade do abastecimento;
recuperar águas subterrâneas poluídas/salinizadas e reduzir o abaixamento de
aqüíferos subterrâneos não salinos;
fornecer recarga e armazenamento adicional aos aqüíferos, na medida em que
a água é removida;
adicionar os rejeitos salinos às descargas de esgoto em mares e estuários,
aumentando a compatibilidade com os ambientes salinos.
No entanto, no planejamento, projeto, construção e operação de usinas
dessalinizadoras dever-se-á levar em conta aspectos críticos tais como: consumo
energético, impactos ecológicos da água de abastecimento e dos rejeitos do processo,
22
localização compartilhada com plantas de geração de energia, delimitação de conexões
entre novas formas de fornecimento de água, potencial de desenvolvimento, uso do
solo e estrutura disponível e requerimentos de regulação e autorização (DWR, 2003).
2.3.1 Processos
A seleção do processo de dessalinização a utilizar envolve considerações
econômicas e ambientais. Deve se ter em conta a qualidade da água, de alimentação e
requerida; fonte de energia e custo relativo desta; tamanho de planta e localização com
relação à fonte de abastecimento e usuários; requerimentos ambientais e da
comunidade; tecnologia e capacidade para construção, operação e manutenção (Zhou
et al, 2003).
Hoje são conhecidos, em escala comercial, processos térmicos, com
membranas e combinados; e outros como congelamento, troca iônica e humidificação
solar. Pode se classificá-los também conforme incluam ou não mudança de fase,
dessalinização térmica: flash de etapas múltiplas (MSF), destilação por efeito
múltiplo (MED), compressiva de evaporação;
dessalinização com membranas: osmose inversa (OI) e eletrodiálise (ED).
Os processos térmicos ocorrem com mudança de fase. Amplamente utilizados
quando a água de alimentação tem salinidade elevada (10.000 a 50.000 mg/L STD),
operam na faixa de temperatura de 35 a 120 oC, o que aumenta extremamente os custos
pelo alto consumo energético. O concentrado resultante tem salinidade menor que o
dos processos com membranas, requerendo pós-tratamento para minimizar a
corrosividade do permeado (DWR, 2003).
Os processos com membranas ocorrem sem mudança de fase, mas o efeito de
separação é baseado nas propriedades físico-químicas da solução e não apenas no
tamanho das partículas. A ED é o preferido para a faixa de 1.000 a 5.000 STD e OI
para STD de 1.000 a 15.000 (DWR, ibid). As tecnologias de membrana encontram-se
disponíveis em uma ampla faixa de configurações e modos de operação; e com a
crescente complexidade dos processos de contaminação e exigência nas regulações,
tem-se começado a utilizá-las combinadas
ou em série. As comercialmente
disponíveis incluem (USBR, 2004):
•
microfiltração (MF), para redução de turbidez, remoção de sólidos suspensos e
bactérias;
23
•
ultrafiltração (UF), remoção de cor, odor, componentes orgânicos voláteis e
vírus, além do já citado para MF;
•
nanofiltração (NF), dureza e remoção de sulfato;
•
osmose inversa (OI), remoção de sais de água salobra e de mar;
•
eletrodiálise (ED), remoção de sais em água salobra.
Dentre as tecnologias não disponíveis comercialmente se encontram as resinas
de troca iônica, que substituem hidrogênio e íons hidróxidos pelos íons salinos. No
entanto utilizadas como tratamento final depois de OI ou ED em processos industriais
que requerem água de extrema pureza, são economicamente inviáveis para remoção de
sais em grande escala.
Os processos de congelamento, com requerimentos energéticos similares aos da
OI e mínimos problemas de corrosão e incrustações têm a vantagem de concentrar os
rejeitos em níveis maiores. No entanto a viabilidade da tecnologia tenha sido
amplamente demonstrada, precisa-se desenvolver mais pesquisa prévia à sua
disponibilidade no mercado (USBR, 2004).
2.3.2 Viabilidade financeira e econômica
Via de regra as tecnologias de dessalinização têm sido viabilizadas a fundo
perdido mas, mesmo que não seja possível recuperar através da cobrança de tarifas os
recursos aplicados, estes voltam através da arrecadação de impostos. E nos projetos de
água para abastecimento os benefícios econômicos derivam, indiretamente, da
utilidade auferida pelo consumidor final da água (Perh, Serhid, 2004).
Diferente do que acontece com o valor agrícola da água, que pode se
estabelecer com base nas inter-relações desta com produção agrícola e formação de
emprego, no caso de projetos de abastecimento o valor é de difícil quantificação pela
incidência indireta dos benefícios nos custos de obra e de amortização. Também, as
vinculações econômicas entre esses benefícios para a comunidade são pouco
conhecidas pelo público (DWR, 2003).
Determinar os custos reais pode ser difícil e, embora conhecidos, serão
significativamente mais altos que os aplicados aos consumidores. Porém, quando
comparada com os sistemas tradicionais de abastecimento a dessalinização se torna
competitiva, e os custos de aqueles poderão aumentar ainda mais pelo incremento nas
exigências para atingir os padrões de qualidade, demanda de água potável que
ultrapassa o fornecimento, considerações ambientais reduzindo a quantidade de fontes
24
tradicionais disponíveis para as comunidades e alteração dos esquemas tarifários pela
incorporação dos custos reais (USBR, 2004).
Segundo Wangnick (2003) desde 1980 a diminuição nos custos da
dessalinização chega a 60 %, com um crescimento de 20 %/ano na última década,
embora os requerimentos de uso em constante aumento, e todo parece indicarem a
tendência se mantém. Em 1975 a vida útil das membranas usadas era de 2 anos e a
pressão de dessalinização de 36 atm; atualmente uma duração de 7 anos é comum e as
membranas operam entre 6 e 12 atm (DWR, 2003). Nas Ilhas Canárias em 1997 o
consumo energético era 22 kWh/m3 água dessalinizada, reduzindo-se a 2,9 kWh/m3 em
2000. A renovação das usinas, cuja duração está entre 20 e 25 anos se faz mais pelos
avanços tecnológicos em procura de aumento da eficiência que por deterioro
(Hernández, 2000).
Os custos podem-se dividir em três categorias principais: de capital, de
operação e de manutenção, mas podem também se classificar como de capital diretos e
indiretos e custos de operação anuais. Os de capital estão determinados pelo tipo de
processo, capacidade de planta, tipo de água de abastecimento e salinidade, prétratamento, nível de qualidade a atingir e incluem custos de terreno, construção,
equipamentos e disposição de rejeito específicos para cada lugar. Fretes e seguros,
despesas de construção e custos de contingência são parte dos indiretos. Os de
operação e manutenção são os contraídos a partir da encomenda da obra e durante a
operação da planta e incluem mão-de-obra, energia e suprimentos e despesas
administrativas (DWR, ibid).
Na avaliação da viabilidade econômica de um sistema de dessalinização, e
considerando uso de terrenos públicos, energia instalada, água subterrânea e existência
de poços, é importante incluir também custos específicos tais como: determinação de
vazão dos poços; transporte de água de alimentação e de permeado; pós-tratamento,
quando for requerido; treinamento de operadores e monitoramento e avaliação do
sistema.
Para usinas pequenas a simplicidade no projeto e operação é o fator de maior
incidência nos custos, reduzindo estes e aumentando a eficiência do processo.
Incluem-se nesta categoria usinas de produção menor que 500 m3/dia. Nas usinas de
grande capacidade de processamento (5.000 a 10.000 m3/dia) a variável determinante é
o nível de recuperação (R, ou percentagem de água permeada); portanto a eficiência do
25
sistema passa pela otimização de uso dos recursos água, energia e químicos
(Glueckstern e Priel, 1999).
2.3.3 Capacidade instalada e manejo
A dessalinização de água de mar ou salobra vem sendo uma prática constante
por mais de 50 anos (Semiat, 2000) e se transformou em um meio de abastecimento
solidamente estabelecido. Segundo Wangnick (2003) em 31/12/01 eram 15.233 as
usinas dessalinizadoras em nível mundial, com uma capacidade instalada de
32.400.000 m3/d. Houve um incremento de 44 % no total de unidades e de 105 % na
capacidade instalada (140 %, no caso da dessalinização de água de mar) se comparado
com os dados do período 1998/1999. O Oriente Médio mantêm a liderança na área,
com aproximadamente 63 % em termos de capacidade instalada, sendo Arábia Saudita
o maior produtor, com 50 % da produção mundial (DWR, 2003, Cotruvo, 2005). EUA
tem aproximadamente 11 % e Africa do Norte e Europa 7 % cada. A capacidade de
produção varia entre 20 e 500.000 m3/dia (Cotruvo, ibid).
A dessalinização baseada em processos térmicos é uma tecnologia de uso já
consolidado em todo o mundo. As usinas desse tipo representam aproximadamente
21% do total mundial; porém, por ser de maior capacidade que as de OI, detêm mais
do 50 % da produção. A MSF, junto com a OI, representam um 90% do mercado, tanto
para dessalinização de água de mar quanto de água salobra (DWR, ibid).
Conforme Wangnick (2003), para dessalinização de água salobra tanto OI
quanto MSF detém 43,5 % da capacidade global instalada (que era 32,7 % e 51,5 % em
1993, respectivamente). E para água de mar, 66,3 % para MSF e 22,4 % para OI (70,2
% e 18,15 % em 1999, respectivamente). Ou seja, é constante a tendência descendente
para MSF e de aumento para OI.
A utilização da dessalinização no Egito começou há vinte anos para
complementar o fornecimento de água potável nas cidades costeiras e nos setores
energético e de exploração de petróleo. Hoje, com 150.000 m3/ano de capacidade
instalada, abastecem também as áreas de turismo e saúde. Embora as primeiras plantas
utilizavam exclusivamente os processos de evaporação (MSF), em anos recentes têm
entrado em operação numerosas usinas de OI e ED. A maior parte das usinas trata água
de mar, no entanto um número crescente de pequenas instalações, na faixa de 500 a
10.000 m3/dia dessaliniza água subterrânea salobra (Allam et al, 2002).
26
Em Israel, a Mekorot, companhia nacional de recursos hídricos trabalha com
dessalinização desde mediados dos anos 60. Inicialmente utilizavam processos
térmicos e água de mar, que foram sendo substituídos por OI e água salobra. Isto
possibilitou o abastecimento de localidades isoladas do interior e a poupança de 20.000
tn de óleo combustível/ano, mais de 50 milhões de dólares até 1996 (Glueckstern e
Priel, 1996).
Embora Israel seja um dos países com maior experiência em reuso de águas,
com aproximadamente 60 % destas utilizadas na irrigação, se prevê 60 % de
incremento da demanda para 2020. Portanto, e diante da crescente competitividade
destas tecnologias, em 2002 começou a construção de grandes plantas de
dessalinização de água de mar, que se somam às já existentes de água salobra. A planta
de Ashkelon, com entrada em operação prevista para 2005 produzirá 320.000 m3/día,
com custos menores (US$ 0,53/m3) que os da água de reuso (Thomas, Durham, 2003).
A dessalinização de água para abastecimento urbano e também para irrigação
vem sendo utilizada na Espanha já desde 1965 em Ceuta, Lanzarote, Fuerteventura e
Gran Canaria, onde a precipitação oscila entre 200 mm/ano, no sudeste e 300 mm/ano,
no arquipélago canário. Nestas ilhas onde 85 % da água utilizada é subterrânea, a
dessalinização forneceo 97 % da provisão de Lanzarote, 90 % para Fuerteventura e 54
% para Gran Canaria (CES, 2003).
O país detém a liderança na Europa, com 30 % da capacidade instalada no
continente, e o 8º lugar no mundo, atingindo os 220 hm3/ano, dos que 127 hm3 / ano
correspondem a água salobra e 93 hm3/ano a água do mar. A tecnologia mais utilizada
é a OI e do total de água processada 72% é para uso urbano e industrial, indo o restante
para irrigação. Tem-se previsto incrementar o uso destas tecnologias em curto e médio
prazo, até 400 hm3/ano (Mimam, 2003).
Nos EUA, já em 1952 a "Saline Water Act", autorizava fundos federais para
construção de plantas experimentais (DWR, 2003). Hoje são 234 as usinas
dessalinizadoras de > 25.000 gpd (94,63 m3/d), construídas no período 1966 a 2002,
incluindo OI para água salobra e de mar, ED e NF, além de 188 plantas que utilizam
tecnologia de membrana com baixas pressões, UF e MF. Os estados que possuem
maior número de plantas são Florida, com 114 e Califórnia, com 33 respectivamente
(Mickley, 2004).
No Brasil o abastecimento público a partir de água dessalinizada concentra-se
na região Nordeste. Conforme dados do MMA (2004) são 2.070 usinas (embora se
27
estima que o número real seja maior) de escassa capacidade que processam água
salobra, espalhadas em comunidades isoladas dos estados da região semi-árida. A
primeira usina de dessalinização de água de mar para abastecimento público, com
tecnologia nacional, começou a funcionar em Fernando de Noronha, PE, em abril de
2004, com um investimento de aproximadamente R$ 583 mil.
Assumindo que a utilização global mundial de água dessalinizada seja
atualmente 90 % da capacidade instalada, isto representa menos que 0,17 % do
fornecimento global e 2,43 % do total da água consumida para usos domésticos
(Semiat, 2000). A distribuição desta capacidade operacional é desigual, ainda mais em
níveis regionais, mas em geral é a única alternativa em regiões áridas com ocorrência
de secas, onde a escassez do recurso impede o desenvolvimento econômico, social e
ambiental. Nestas regiões é prioritário o planejamento da dessalinização como parte
integral de uma estratégia global de manejo da energia e dos recursos hídricos, como
meio de diminuir a incerteza e os altos custos associados às soluções emergenciais
(Dabbagh, 2001).
Um manejo eficiente requer o controle do ciclo completo da dessalinização,
desde a fonte até a utilização do rejeito, integrado ao manejo energético e ao reuso de
efluentes tratados e deveria ter como objetivos: segurança de abastecimento; redução
de custos; desenvolvimento econômico sustentável; abastecimento para grupos de
baixa renda e proteção do meio ambiente (Dabbagh, 2001). As técnicas para esse
manejo eficiente têm que contar com um programa integrado ancorado em
quantificação da água, reuso de água tratada, desempenho das usinas, avanço
tecnológico, pesquisa e desenvolvimento, manejo e recuperação de aqüíferos e
legislação reguladora (Cravo, 1997).
A recuperação de aqüíferos envolve o uso de poços de injeção para o
armazenamento subterrâneo de água dessalinizada em um aqüífero apropriado quando
os estoques produzidos ultrapassam a demanda, para enfrentar picos desta e
necessidades estacionais, emergenciais ou de longo prazo. Este sistema, que tem
demonstrado poder reduzir os custos de capital entre 50 e 90 %, é prática comum nos
EUA desde 1984. Nos estados do Golfo Pérsico foi planejado, em combinação com
instalações de dessalinização, para criar uma reserva estratégica para emergências de
abastecimento e com objetivos secundários tais como picos estacionais da demanda,
recarga e controle da intrusão salina. Porém, ainda não passou à etapa de
implementação (Dabbagh, 2001).
28
A medida que os recursos hídricos se tornam mais inacessíveis e o custo dos
projetos para abastecimento aumenta, os governos têm voltado sua atenção ao manejo
da demanda. Este inclui medidas diretas de controle do uso da água tais como
regulamentos e tecnologia, e métodos indiretos que afetam as condutas voluntárias:
mecanismos de mercado, incentivos financeiros e um aspecto chave, educação pública
(Dabbagh, ibid).
Conforme Medeazza (2004), existem duas maneiras de abordar o manejo dos
recursos hídricos. Uma, a antiga e não sustentável de incrementar o suprimento
enfocada em prover suporte técnico para obras de engenharia hidráulica, que incluem
represas, transposições e ainda a dessalinização. A outra, o manejo da demanda
conforme princípios de recuperação de custos e integração de aspectos ambientais e
socioeconômicos, cujo objetivo é fazer o regime mais flexível mediante reconversão de
programas para usos mais eficientes. Medeazza (ibid) considera que se deve
diferenciar entre escassez hídrica física, de origem territorial e climatológica, onde
indicadores de saúde como o cólera podem aparecer diante de disponibilidade hídrica
de 20 ou 30/L pessoa/dia, e a social, produto de mudança cultural, de incremento do
consumo.
Na área da dessalinização existe um âmbito substancial para a parceria
público/privado e o setor financeiro privado; no entanto, em um tema como este as
opiniões são encontradas. Jordan (1998) considera dever-se-á promover a
dessalinização de água salobra pelo setor privado, tendo especial cuidado com os
impactos ambientais do processo, especialmente os derivados da disposição dos
rejeitos. Karl Teopfer, diretor do Programa de Meio Ambiente das Naciones Unidas Unep, estima, pelo contrário, que as companhias privadas deveriam restringir sua
participação no setor a assessorar governos e investir em programas (Unep, 2004).
As modalidades utilizadas incluem construção e operação próprias (BOO,
built, own, operate) e transferência (BOOT, built, own, operate and transfer).
Conforme a segunda o empresário financia, constrói, toma posse e opera as instalações
como um empreendedor privado por um período já acordado e pago de taxas e,
vencido o prazo transfere as instalações ao cliente. Em Israel a planta de Ashkelon já
citada vai operar, através de um contrato de 25 anos, com este sistema (Thomas e
Durham, 2003).
Mediante esta estrutura de posse se garante um preço de acordo com os custos,
geralmente competitivo com os das fontes naturais e se faz a transferência de riscos do
29
setor público ao privado. Outras vantagens: prestação de um serviço essencial
conforme os padrões ambientais e aproveitamento das inovações industriais e de
projeto, amortização de capital no tempo de duração do contrato e facilidades de
financiamento (Lokiec e Kronenberg, 2001; Maarten e Woodroffe, 2002). Segundo
Wangnick (2003), em nível global as prefeituras são os maiores usuários de plantas de
dessalinização, com um total de 60,7 % de capacidade instalada e contratada, na frente
dos usuários industriais, com 27,8 %. Sendo, portanto, o principal setor de aplicação
dos projetos BOOT.
2.3.4 Aspectos energéticos e qualidade de água produzida
Na avaliação de Tsiourtis (2002), a otimização de uma planta dessalinizadora
de função única envolve um custo energético na ordem de 25 a 40 % do
correspondente ao da água produzida, dependendo dos custos locais de eletricidade e
de energia. Cravo (1997) estimou para o Brasil entre 2 e 4 kWh/m3 de água potável
obtida a demanda de energia de um equipamento de médio porte. Embora os altos
requerimentos energéticos da dessalinização de água de mar, conforme DWR (2003)
estes representam, em geral uma pequena percentagem da demanda total. No estado da
Califórnia, por ex. são menores que 1 % da demanda total, incluindo as usinas
projetadas para 2010.
Tenta-se reduzir custos energéticos mediante produção noturna mas, para ser
eficiente uma planta deveria operar "full time", 24 h/dia, parando somente para
manutenção e consertos. Isto evidencia a conveniência de instalação de plantas de dupla
função ou co-geração e de um manejo integrado desses processos. Em este tipo de
plantas, em que a usina de dessalinização está conectada a uma estação de geração de
energia elétrica e usa o calor residual como fonte, as despesas se reduzem
significativamente, incrementando a escala de produção e mantendo o melhor esquema
de utilização energética (Buros, 2000; Goosen et al, 2000). Nestes processos de cogeração a produção de água pode ser objetivo primário o secundário (UN, 2001).
Os sistemas térmicos como MSF e MED são geralmente projetados para usar
calor proveniente de turbinas a gás, processos industriais ou incineradores de resíduos
sólidos. As plantas de OI, que consomem de 1/3 a 1/2 da energia que utilizam as
térmicas, tendo assim menores emissões atmosféricas, geralmente incluem no projeto
dispositivos de recuperação térmica. Tanques solares acoplados ao circuito atuam
30
como geradores de reserva e por sua vez podem obter calor da planta, e o calor residual
pode ser usado para esquentar a água de alimentação e assim aumentar a produção
(Ahmed et al, 2001).
Para melhorar e incrementar a eficiência operacional podem se acoplar de
maneira complexa processos térmicos e de membrana, atingindo assim níveis
razoáveis de STD e reduzindo o custo global unitário da água produzida. Embora não
sejam aplicáveis em todos os casos, estes sistemas híbridos têm provado as suas
vantagens no aspecto econômico, sendo usados com êxito nos países do Golfo Pérsico
quando os setores energético e de abastecimento hídrico têm um controle único. A
combinação utilizada é MSF / OI (El- Nashar, 1999).
Um sistema integrado de co-geração de três etapas inclui como subsistemas:
turbinas a gás, geradores de conversão térmica, MSF e OI. A incorporação de OI nos
sistemas de co-geração pode prover vantagens econômicas, ao meioambiente e
operacionais se comparadas com as plantas duais e as de operação única, já que
diminui a sua sensibilidade e portanto, o risco do sistema à flutuação das taxas
nominais de juros, custos de combustível e taxa de carbono a tributar (Agashichev,
2004).
Sistemas combinados de membranas de OI e nanofiltração são utilizados para
processar efluentes de tratamento secundário de curtumes, obtendo-se recuperação de
78 % e baixo STD que possibilitam reuso cíclico da água processada, sendo o rejeito
enviado a tanques de evaporação solar (Suthanthararajan et al, 2004).
As reservas petrolíferas úteis ficarão esgotadas entre 2050 e 2060, segundo
dados do Departamento de Energia dos EUA, baseados em que a curva de máximo
consumo produzir-se-á entre 2005 e 2010 e a prospecção e exploração apenas têm
aumentado desde meados do século passado. Isto representa um modelo energético
insustentável e envolve a urgente procura de alternativas.
A utilização de energias alternativas apresenta inconvenientes que ainda
limitam seu uso principalmente a projetos piloto.
O principal problema da energia eólica é a irregularidade, o que faz dela uma
fonte complementar. No entanto, a trajetória de custos decrescentes nos passados
quinze anos tem possibilitado que para finais do 2001 a capacidade mundial atingisse
os 25.000 MWe. Espanha é a terceira potencia do mundo em geração de energia eólica,
atrás de Alemanha e EUA, com uma produção de 6.212 MWe instalados, que se prevê
para o 2010 atinja 17 % da energia produzida. O marco regulador a criar vai garantir
31
que para essa data 12 % da energia consumida provenha de fontes renováveis e para
isso está se subsidiando a instalação de moinhos eólicos: por cada gerador os
particulares percebem 2.000 euros. A cota mais alta de utilização de energia eólica nos
processos de dessalinização, 12 %, contra 2 % em média nas outras ilhas (Canárias),
corresponde a Lanzarote (Medeazza, ibid).
Pelo fato de ser de mais fácil acesso as pesquisas têm se concentrado na energia
solar. Os sistemas dessalinizadores com energia solar são simples, de fácil manejo e
operação e não poluidores; mas requerem altos investimentos nas células fotovoltaicas
e uma grande área de coleta (Voivontas et al, 1999; Chaibi, 2000). No entanto, em
regiões com alta insolação é a maneira mais econômica de provisão alternativa de água
potável, especialmente no caso de usinas pequenas em localidades isoladas.
Embora restrito a essas circunstâncias, o incremento nos custos dos sistemas
tradicionais de abastecimento pode fazer mais atrativo o uso da dessalinização com
fonte solar. Pesquisadores da universidade de Murdoch, em Perth, Austrália,
desenvolveram um sistema de OI que funciona com energia solar capaz de produzir
400 L/d de água potável, com uma taxa de recuperação entre 16 e 25 %, que pode ser
utilizado em usinas de produção menor de 20 kL/dia (ETC, 2004).
A qualidade da água obtida mediante os diferentes processos varia
significativamente; mas se for corretamente processada a água dessalinizada é de
melhor qualidade que outras fontes alternativas de abastecimento (DWR, 2003). Os
processos térmicos podem produzir água contendo de 5 a 50 ppm de STD e de
composição similar à água de mar, entanto o permeado produto da OI pode conter de
300 a 500 ppm de STD, basicamente NaCl e outros sais em menores proporções.
Segundo a composição da água de alimentação podem estar presentes constituintes
menores tais como ácido bórico, H2S e CO2, mas podem ser removidos com um
tratamento adequado (DWR, ibid).
2.3.5 Considerações ambientais e benefícios
Nos processos de dessalinização devem-se considerar diversos aspectos
ambientais e seus impactos decorrentes: consumo de energia; estocagem e
manipulação de produtos químicos e disposição de rejeitos, que segundo Mickley
(2001) incluem: concentrado de membrana, águas de pré-filtragem, de lavagens
químicas e de pós-tratamento. Também os impactos relacionados com extração e
32
recarga na fonte, e no solo e vegetação, na fase de construção das instalações. No
entanto, a maioria deles pode ser efetivamente mitigada mediante planejamento e
medidas de proteção ambiental.
O consumo energético é o ponto crítico dos sistemas, seguido pela
armazenagem e descarga de rejeitos. Os sub-produtos da dessalinização são resíduos
líquidos que contêm acima de 20 % da água tratada e contaminantes removidos no
transcurso do processo (USBR, 2004). Ainda hoje a maior preocupação ambiental diz
respeito à disposição deste sub-produto e não do consumo energético, devido a que os
mais importantes usuários destas tecnologias, os países do Golfo, são os que detêm as
maiores reservas de combustível fóssil do mundo. E, embora utilizem principalmente a
dessalinização de água de mar e conseqüente disposição oceânica, continuam tendo o
problema da disposição do concentrado salino nas usinas afastadas da costa (Hoepner,
1999).
A produção da eletricidade necessária para operação das plantas tem
conseqüências no ambiente. No caso das usinas térmicas, os impactos podem ser
emissões e descarga de água de esfriamento. Entanto não produzem emissões
atmosféricas ou alterações nos cursos de água, as plantas que utilizam energias
alternativas podem causar impactos pelas suas dimensões, especialmente quando
situadas em áreas costeiras ou ambientalmente sensíveis. E as usinas eólicas têm o
potencial de provocar mortandade de pássaros. Caso as instalações para produção de
energia não estejam próximas da usina, a infra-estrutura de transmissão pode também
ser causa de impactos ambientais (DWR, 2003).
A maior parte das provedoras "marginais" de energia adicional funcionam
com gás natural emitindo óxidos de nitrogênio, gases orgânicos reativos, particulados e
dióxido de carbono. Cada planta tem emissões únicas e, quando incorporadas a uma
rede afetarão a operação total com impactos variáveis. Nas horas pico, especialmente,
a energia adicional é conseguida mediante uso de turbinas, um processo ineficiente que
impede controlar emissões. E a interligação impossibilita estimar os impactos de cada
planta (DWR, ibid).
33
2.4 Dessalinização por osmose inversa (OI)
Os processos com membranas, principalmente a OI, têm se convertido nas
tecnologias de maior crescimento na dessalinização de água e gradualmente vão se
posicionando em quanto à qualidade de água, reaproveitamento de efluentes, efluentes
de limpeza ou industriais (Semiat, 2000; Mickley, 2001). Semiat (ibid) considera
igualmente a OI a mais promissora e destaca que pode se integrar com outras
tecnologias, dando origem a sistemas híbridos para uma produção mais eficiente.
Assim como em nível mundial, a OI é a de maior utilização no Brasil. Está
baseada na tendência da água em solução salina a difundir através de membranas
semipermeáveis, diluindo a fração mais concentrada. OI utiliza pressões entre 40 e 50
atm
para vencer a pressão osmótica da solução salina, forçando permeabilidade
seletiva da solução concentrada através das membranas no sentido da solução de
menor concentração salina. O processo acontece à temperatura ambiente e requer
energia somente para bombear água (USBR, 2004).
Água salobra
Permeado
{
Concentrado salino
- Rejeito???
- Subproduto???
Um sistema de osmose inversa consta dos seguintes componentes básicos: prétratamento, bombas de alta pressão, linha de membranas e pós-tratamento. A estrutura
polimérica das membranas e seu tamanho de poro, 100 vezes menor que o de um filtro
absoluto, permite a eliminação de vírus, bactérias, piroxênios e colóides presentes na
34
solução a tratar. As membranas utilizadas na OI são capazes de separar microssolutos
dissolvidos com peso molecular inferior a 500, por intermédio do mecanismo de
solução/difusão. Quando o peso molecular das partículas de soluto excede esse valor, o
mecanismo de separação é determinado pelo tamanho das partículas presentes na
solução e pelo diâmetro dos poros da membrana. A taxa de rejeição ou remoção (TR)
dos sais dissolvidos, que representa a capacidade de rejeição da membrana, pode variar
de 90 a 99,8 %. O desempenho do sistema fica expresso pelo nível de recuperação (R),
o percentagem de água permeada (Dow, 1997, apud Pessoa, 2000).
Se compararmos as plantas de OI com as térmicas, apresentam como aspectos
positivos: menor consumo de energia, entre 1/3 e 1/2 e, portanto menores emissões
atmosféricas; maior nível de recuperação (R, % de água permeada) e mínimo aumento
de temperatura. E como aspectos negativos: necessidade de minimização de problemas
tecnológicos e produção de resíduos sólidos em maior quantidade e concentração, para
cujo manejo ainda não se tem encontrado soluções aceitáveis (Hoepner, 1999).
As usinas de dessalinização de água salobra que utilizam a tecnologia de OI
recuperam entre 70 e 90 % da água processada, e somente 35 a 50 % no caso de
dessalinização de água de mar (DWR, 2003).
A água não permeada constitui o rejeito ou concentrado salino que, a diferença
do permeado tem uma pressão de saída alta, que pode se aproveitar para produção de
energia na mesma instalação. Porém, este sistema de recuperação aplica-se em geral às
usinas de OI que trabalham com água de mar, devido a que o aproveitamento da
energia residual somente é possível com grandes vazões e altas pressões. E os rejeitos
das plantas de OI abastecidas com água salobra equivalem de 20 a 30 % da vazão de
entrada, frente a 55-60 % da água de mar. Além disso, as baixas pressões de operação
fazem difícil encontrar um sistema de recuperação que apresente rendimentos
aceitáveis (Rubio et al, 1998, apud López Geta, 2003).
Em teoria, os sistemas de OI não podem garantir a obtenção de água estéril
nem totalmente isenta de partículas. No entanto, a remoção de bactérias de um sistema
operando em condições normais deveria ser sempre maior do que 99,9 %. A
contaminação possível se deve a falta de limpeza nas membranas, nos tanques de
armazenamento, lodo na saída das mangueiras e falta de cuidado na manipulação,
transporte e armazenamento doméstico (Goldfarb, 2001).
No Brasil, os primeiros equipamentos de OI foram instalados no estado da
Bahia, nos meados da década de 80. Na fase atual de implementação de sistemas de
35
dessalinização, a água doce produzida destina-se a atender, principalmente, às
necessidades de água potável para beber e cozinhar, com um consumo estimado em 20
L/hab/dia. Os equipamentos propostos para atender a esta demanda são, geralmente, de
porte pequeno a médio, com uma produção limite de 50.000 L/dia. Na região Nordeste,
esta limitação de produção está diretamente relacionada à demanda de 75 % das
comunidades (IBGE,1994, apud Cravo, 1997) e com as vazões médias dos poços.
Segundo Cravo (ibid), as vantagens do processo de OI incluem: simplicidade,
robustez e baixo preço dos equipamentos; baixos custos de instalação e operação,
incluindo consumo de energia, mão-de-obra na operação e assistência de manutenção e
reparos; capacidade de tratar volumes baixo a moderado de água bruta; alto nível de
recuperação; excelente qualidade de água tratada; continuidade do processo;
versatilidade para aplicação de formas de energia alternativa; menor magnitude dos
impactos causados; menor área ocupada pelo equipamento e flexibilidade para futuras
expansões; operação simples; implantação em áreas de difícil acesso; padrão de
qualidade de água constante; equipamento pouco sensível ao aumento dos íons
dissolvidos na água de alimentação.
Baseado nesses critérios, que tem definido a sua escolha, a OI destaca-se no
Brasil para o atendimento da demanda nacional, e sobretudo para as características da
região semi-árida, dentre os vários processos de dessalinização de água salobra
comercialmente disponíveis (Cravo, 1997).
2.4.1 Custos
Na medida que em razão dos avanços tecnológicos e do ganho de experiência a
OI foi se tornando o processo mais popular e de maior contribuição à capacidade
global instalada, os custos unitários têm diminuído acompanhando o crescimento
(Zhou, 2003). E, conforme Wangnick (2002), ainda sendo em sua maioria de menor
capacidade que as de MSF, as plantas de OI tiram vantagem na comparação de custos.
No entanto, Dabbagh (2000) considera que embora a diminuição nos custos tenha
sempre sido relacionada aos avanços tecnológicos, um manejo eficiente é mais
importante.
Embora no fundamental o processo de OI não tem mudado, as melhoras têm
sido contínuas na área de eficiência e vida útil das membranas, controle de operação,
recuperação de energia e/ou redução no consumo e experiência operacional, resultando
36
na redução do custo da água produzida, especialmente no caso de dessalinização de
água de mar (Buros, 2000). Devido à grande variabilidade dos fatores que incidem nos
custos de produção da dessalinização a análise deve-se centrar naqueles, onde se
destacam capacidade da instalação, tipo de água, destino do permeado e possibilidade
de aproveitamento energético do concentrado salino.
Os custos de operação das plantas de OI têm-se reduzido graças a duas linhas
de avanço: 1) custos decrescentes, maiores fluxos, membranas de alta rejeição que
podem operar em baixas pressões e 2) uso de dispositivos de recuperação de pressão.
A literatura apresenta uma ampla variedade de distribuição desses custos. A
maior incidência no preço final corresponde à energia elétrica, segundo França (2003)
em torno do 50 a 60 % do custo total, seguida da reposição e manutenção de
membranas, estimada em 15 a 25 %, disposição de rejeito e reativos.
Para Semiat (2003) seriam: eletricidade, 44 %, custos fixos, 37 %, operação e
manutenção, 19 % (manutenção, 7 %, substituição de membranas, 5 %, custos sociais,
4 %, químicos, 3 %). Kemmer (1988, apud Pessoa, 2000) considera a energia fornecida
às bombas de pressão o fator de maior incidência nos custos, seguido pela disposição
de rejeito, cuja produção em geral corresponde a cerca de 50 % do volume de
alimentação, e a manutenção (preservação e/ou substituição) de membranas.
Medeazza (2004) estima, conforme a termodinâmica dos sistemas reversíveis,
em 0,7 kWh/m3 o custo energético da água dessalinizada produzida e que hoje, com os
processos de OI que utilizam técnicas mais modernas e eficientes pode se dessalinizar
água com um custo de aproximadamente 2 kWh/m3. Visto que o custo real está se
aproximando do mínimo teórico, considera que os futuros progressos na eficiência
destes processos serão limitados e caros. Conforme Medeazza (ibid), o gasto
energético teórico para dessalinizar água mediante OI utilizando energias renováveis
está na ordem de 1,5 kWh/m3,.
Nos EUA, em 2000, os custos para dessalinizar água de mar por OI se
estimavam em 1,0 $/m3 e em 0,5 $/m3 para água salobra (USBR, 2004). No entanto o
custo menor, levando em conta algumas desvantagens que envolve a utilização de água
salobra,
entre
elas,
disponibilidade
limitada
devido
aos
condicionantes
hidrogeológicos, presença de componentes perigosos para as membranas e
variabilidade na concentração de sais dissolvidos, é requerido neste caso um controle
sistemático de qualidade de permeado, rejeito e água de alimentação (López Geta,
2003).
37
A simplicidade no projeto e operação garante o sucesso na implementação da
tecnologia de OI para obtenção de água de qualidade em regiões isoladas, sendo o fator
determinante nos custos no caso de pequenas plantas, consideram Glueckstern e Priel
(1999). E que para plantas na ordem de 5 a 50 m3/d de produção podem se reduzir os
custos usando somente filtros de areia, eliminando os químicos de pré e pós-tratamento
e re-utilizando velhas membranas, com menores taxas de recuperação. Estas se
compensam com a diminuição dos custos de operação e manutenção e quanto ao
rejeito, os menores volumes produzidos assim como a salinidade relativamente baixa
possibilitam o reuso na irrigação.
Glueckstern e Priel (ibid) destacam que devido à necessidade de deslocar
pessoal especializado para manutenção e conserto dos equipamentos, ante a falta de
operadores e técnicos qualificados em comunidades isoladas, os custos de operação
aumentam conforme à distância aos centros de operação. E que para o operador do
sistema de dessalinização, além do salário e dos encargos sociais a serem pagos, deve
ser acrescentado o custo de sua capacitação técnica, variável fundamental na operação
dos sistemas.
Cravo (1997) fez uma estimativa de R$ 8.000,00 a R$15.000,00 -dependendo
do fabricante, volume requerido e teor salino da fonte- para o custo de um sistema de
dessalinização de OI com o equipamento montado no Brasil, dentro de uma
configuração básica padrão, de porte médio, para 12 a 15 m3/dia de água tratada,
partindo de água com 5.000 ppm de STD. Quanto à instalação física, considerou-se
que um abrigo de alvenaria com área de aproximadamente 20 m2, com as devidas
instalações, atingia na região NE um valor máximo de R$ 200,00/m2. E para as
necessidades de armazenamento, caso de não utilizar reservatórios pré-fabricados,
estes deverão ser construídos dentro de padrões específicos, com um custo médio de
R$ 300,00/m3 a unidade de volume de reservação.
Rego Neto e Oliveira (1998) estabeleceram em R $ 25.000 o custo médio anual
para dessalinizadores implantados em Pernambuco, e da ordem de R$ 45.000, quando
acrescido de posto de atendimento eletrônico. Entretanto, as duas unidades
dessalinizadoras usadas no projeto de Embrapa - Cpatsa (1997-2001) custaram R$
15.000 e R$ 8.000, respectivamente (Porto, 2000).
Pessoa (2000), para equipamentos de dessalinização por OI no município de
Canindé/CE, discrimina assim os custos de implantação: R$ 12.000 o valor médio de
um sistema para produzir 20 m3/d, com uma vida útil de 5 anos (faz a observação que
38
as empresas fornecedoras estimam esta seja de 8 anos; porém, os equipamentos
recebem em geral uma manutenção precária), R$ 200,00/m2 para o abrigo e R$ 750,00
para um reservatório com capacidade de 5.000 L.
À componente energética devem ser acrescidos os custos de energia da bomba
do poço e das instalações físicas. Como a manutenção e reparos são assumidos por um
ano pela empresa vendedora do equipamento, deve se aproveitar esse tempo para
capacitar pessoal, preferentemente do local, para dar continuidade às operações. Cravo
(1997) considera esse período extremamente curto e propõe que para futuras licitações
seja incluído no orçamento a manutenção por um período de 3 anos e a operação
contínua do todo o sistema, acrescentando que o ideal seria na licitação fosse ajustado
o valor de produção de determinado volume/mês de água doce, com uma qualidade
especificada.
Cravo (ibid) estima em 15 anos a vida útil dos equipamentos em termos de
reparos e de manutenção e que as membranas, além dos filtros, são as que necessitam
de maior atenção. Estabelece em 3 anos a vida útil de uma membrana e em 3 meses,
em média, a periodicidade de manutenção, dependendo da qualidade da água de
alimentação, da operação, manutenção e do sistema de pré-tratamento.
2.5
Dessalinização no Rio Grande do Norte
2.5.1
Recursos hídricos subterrâneos
Os recursos hídricos subterrâneos do estado do Rio Grande do Norte
compreendem os aqüíferos Jandaíra (calcário) e Açu (arenitos com intercalações silteargilosas), enquadrados na província hidrogeológica Costeira, sub-província Potiguar e
o aqüífero fissural correspondente à sub-província Nordeste, do escudo Oriental
Nordeste.
O principal é o Açu, com produtividade média a elevada, 160.106 m3/ano, em
contrapartida ao Jandaíra, 5.106 m3/ano. As vazões dos poços variam desde 25 a 100
m3/h para o Açu, até valores por baixo dos 3,2 m3/h para o Jandaíra (Leite, 1997). Leite
aponta-os como de qualidade muito inferior aos demais aqüíferos porosos do NE, com
50 % de suas águas apresentando acima de 1.100 mg/L de resíduo seco. O aqüífero
39
fissural apresenta poços com vazões específicas inferiores a 0,13 m3/h/m e valores que
podem ultrapassar os 4.000 mg/L de STD.
O consumo de água para o Rio Grande do Norte foi estimado em 1.595
3
m /hab/ano (ANA, Plano de Conservação de Água Subterrânea, 2000). Isso o deixa
acima do considerado nível crítico, 1.000 m3/hab/ano, que é aquele em que um país
pode manter sua agricultura mas está exposto a situações críticas caso condições
climatológicas adversas. Já o nível de escassez, 500 m3/hab/ano obriga a limitar o
desenvolvimento agrícola, pois de outra maneira se terá problemas no abastecimento
para consumo humano (Dabbagh, 2001).
Conforme a Serhid (1998, apud Silva, 2000), entanto não aconteça uma
revolução na agricultura, as previsões indicam que somente a partir de 2020 haverá
necessidade no Rio Grande do Norte de aumento da oferta hídrica. Abner (Igarn,
2000), estima que o Estado tem um balanço hídrico global favorável, sendo a
disponibilidade total de 69,58 m3/s para uma demanda de 21,10 m3/s, e que no 2000
tem-se consumido somente 30 % do potencial disponível.
2.5.2 Capacidade instalada, sistema e área de abrangência
O Plano Estadual de Recursos Hídricos (Perh), concluído em 1999 dá uma
ampla visão da problemática dos recursos hídricos estaduais, apresenta alternativas de
soluções, recomenda procedimentos e diretrizes gerais, constituindo-se em indicadores
dos rumos norteadores das ações da Serhid até 2017 (Serhid, 2004). No Plano estimase a exploração de água subterrânea como a única fonte para suprir os déficits futuros
dos municípios. Nas regiões cristalinas do Rio Grande do Norte duas possibilidades de
suprimento hídrico a partir de águas subterrâneas foram consideradas: poços no
cristalino e poços nos aluviões de rios e riachos, com profundidade média de 60 m e 8
m, vazão média de produção de 1,5 m3/h e 3,5 m3/h e custos aproximados de R$ 4.000
e R$ 3.000, respectivamente.
Neste Estado, com a maior parte do seu território sobre embasamento cristalino
a perfuração de poços tem sido uma das muitas tentativas de minimizar os problemas
de escassez de água. Porém, a grande maioria dos poços perfurados -embora com
vazões bem razoáveis- tem altos teores de cloretos dissolvidos e assim os prejuízos
40
eram grandes, vista dos altos custos de perfuração (Oliveira e Barros, 2000), o que
procurou-se resolver mediante a implantação de usinas de dessalinização.
Das 63 sedes municipais a ser atendidas em caso de emergência hídrica, 19
situam-se em bacias do cristalino oriental, onde as salinidades podem ultrapassar os
4.000 mg/L de resíduo seco. Estimou-se uma descarga de 30,0 m3/h como a demanda
máxima em ser atendida a partir das águas do aqüífero fissural e, que em face das
perdas que ocorrem no processo de dessalinização, da ordem de 50 %, no caso das
cidades destas bacias a demanda limite para abastecimento cairia para 15,0 m3/h (Perh,
Serhid, 2004).
A instalação de dessalinizadores no Estado através da Serhid esteve incluída
no Programa Água Boa, destinado às comunidades carentes da área rural distantes dos
sistemas de adutoras. O Programa, que se iniciou em 1997 atendeu onze mil famílias
do RN com o sistema de dessalinização de água salobra (Serhid, ibid).
Hoje no RN há mais de 300 dessalinizadores, dos quais 110 foram instalados
pela Serhid e funcionam sistematicamente; os outros foram implantados pelo
Departamento Nacional de Obras contra a Seca (Dnocs) e a Fundação Nacional de
Saúde (Funasa), além de particulares e através do Programa de Apoio ao Agricultor
(Serhid, ibid).
A técnica utilizada é a OI, de comprovada eficiência custo/benefício. O sistema
consiste basicamente em perfuração de poço -os poços tubulares têm profundidade
média de 60 m e uma média salina acima de 3.000 mg/L-, equipamento de
dessalinização, respectivo abrigo e reservatórios para afluentes e efluentes e tanques de
evaporação.
Nas usinas de dessalinização a água dos poços e submetida à pré-tratamento,
prévia avaliação da qualidade química, bombeada para tanques de armazenamento,
destes para pré-filtros e injetada sob pressão no dessalinizador. A água permeada é
conduzida a tanques de distribuição e o rejeito a tanques de armazenamento e/ou
evaporação. Uma vez secado nos tanques de evaporação o rejeito é jogado fora,
geralmente no lado mesmo do tanque. Caso de ser armazenado em reservatórios
fechados, utiliza-se para consumo secundário, cochos e irrigação, sendo às vezes
encaminhado para a rede de esgotos (Serhid, ibid).
41
Os dessalinizadores instalados pela Serhid trabalham com vazões de 500 e
1.000L/h. Com 8 horas de funcionamento diário, os 4.000 L/h/d de permeado obtidos
com uma vazão de 1.000 L/h alcançam para atender 200 famílias, a razão de 20
L/d/flia (Serhid, ibid). Para a instalação de um dessalinizador a comunidade deve ter
como mínimo 40 famílias e a solicitação deve partir da prefeitura ou de uma
associação comunitária. Seis meses antes, vai uma equipe técnica a campo com o
objetivo de consultar à comunidade sobre o interesse em receber a usina, pois será
responsável pela operação (Serhid, ibid).
Um programa de incentivo à criação de associações de usuários de recursos
hídricos está-se desenvolvendo no Estado a partir de 1996. O objetivo é motivá-los a
organizarem associações representativas para participar de uma gestão descentralizada
dos recursos hídricos, que inclui também programas com atividades educativas e
sociais a serem desenvolvidas. No 2000 a Serhid declarava 104 associações criadas e
26 comissões provisórias, das quais 31 e 7 respectivamente correspondiam a usuários
de dessalinizadores.
No regime de parceria a Serhid instala o equipamento, treina o pessoal e faz a
supervisão técnica, ficando a cargo das prefeituras a construção das obras civis e a
manutenção dos sistemas. Os dessalinizadores são destinados a comunidades que já
tenham poços, prévio estudo de vazão, salinidade e viabilidade de instalação do
equipamento. E quando o sistema de abastecimento por adutoras chega a um local
atendido por dessalinizadores a estrutura é desmontada e o equipamento reinstalado
em outra comunidade, cujo poço tenha características similares.
A Serhid vem atuando em assentamentos, em comunidades muito pobres e até
em hospitais, como no Belarmina Monte, no município de São Gonçalo do Amarante.
A usina instalada no hospital de São Gonçalo tem capacidade de produzir 1.000 L/h e
está atendendo o centro cirúrgico, berçário, cozinha e lavatório (Serhid, 2003). Em São
Sebastião, município de Parelhas, a usina instalada em julho de 2004 pela Serhid em
parceria com a prefeitura local vai atender 250 famílias (Serhid, 2004).
2.5.3 Investimento e custos, operação e manutenção
Assim como os correspondentes a perfuração e estudos geofísicos, os custos
específicos -de implantação, operação e manutenção- dos equipamentos utilizados
variam segundo os requerimentos e as condições do local.
42
Para o estado do Rio Grande do Norte, Oliveira e Barros (2000) estima valores
de R$ 12.000 para custos de equipamentos com produção de 1.500 L/h. A usina de
dessalinização do hospital Maternidade Belarmina Monte, com capacidade para tratar
1.000 L/h representou um investimento de R$ 23.589,00: R$ 17.690,00 para o
dessalinizador, R$ 1.850,00 para dois chafarizes e R$ 4.049,00 em instalações
hidráulicas e elétricas (Serhid, 2003). E a usina instalada em 29/07/04 na comunidade
de São Sebastião, município de Parelhas, um total de R$ 30.000 (Serhid, 2004).
Enquanto ao valor das membranas, com preços de mercado na faixa de R$
1.600,00 a 1.800,00 (França, 2003), em licitação da Serhid para aquisição de 48
membranas de OI para usinas de dessalinização, em dezembro de 2004, os custos com
a contratação foram orçados em R$ 83.043,20 (Serhid, 2004).
Os custos de operação das usinas dessalinizadoras no Estado foram estimados
por Oliveira e Barros (2000) em R$ 94,5 mensais -somente
13 % do valor
correspondente ao carro pipa - R$ 7.200 mensais p/ 90 carradas- dos quais 25 a 40 %
do total corresponde à energia necessária à operação. E foi previsto um custo mensal de
R$ 300,00 para operação e manutenção da usina instalada de São Sebastião, para uma
vazão média de 1.000 L/h (Serhid, 2004). Pessoa (2000), estimou valores médios
mensais de R$ 273,00 para manutenção e R$ 90,00 para operação para equipamentos
de dessalinização por OI no município de Canindé, CE, com capacidade de operação
equivalente aos do RN e custo de implantação de R$15.900.
Comparando os valores encontrados em diferentes pesquisas se obtém, como
preço da água dessalinizada:
• entre R$ 0,20/m3 e R$ 1,30/m3, em função do volume da demanda, da
qualidade físico-química da água a ser tratada e do consumo de energia
(SRH/MMA (apud Cravo, 1997);
• R$ 0,30/m3 de água dessalinizada, entanto R$ 3/m3 o preço correspondente a
água em carros pipa (Rego e Oliveira, 1998);
• para a região semi-árida do RN, R$ 1,30/m3, e R$ 6,00/m3 o preço da água
distribuída por carro-pipa (Oliveira e Barros, 2000);
•
para o Ceará, R$ 1,26 /m3, mensais (a partir dos custos totais de processamento,
que incluem amortização do custo de implantação). Valores duas vezes
maiores que os correspondentes a água de abastecimento público: R$ 0,68
43
R/m3, porém muito menores que os de água transportada em carros pipa: R$
7,00/m3 (Pessoa, 2000);
•
para RN, R$ 1,70/flia/mês (Serhid, 2004).
Segundo dados de 2001 do CTHidro dos 550 dessalinizadores existentes nessa
época no Nordeste somente estava funcionando 30 %, e Mejia e Vieira (2001)
estabelecem em 30 % o percentagem de equipamentos paralisados ou operando
precariamente dos 160 instalados até essa data no estado de Ceará. As paralisações e a
grande proporção de dessalinizadores quebrados ocorrem por falta de pessoal
treinado, falhas na manutenção periódica (limpeza e substituição dos pré-filtros,
monitoramento do estado das membranas), a omissão na operação pela prefeitura e
falta de autonomia das usinas, voltando a procurar à Funasa ou à Serhid (Oliveira e
Barros, 2000).
Fortunato (2003), em pesquisa realizada em 5 usinas do Programa Água Boa na
região do Seridó destaca sobredimensionamento do projeto e paralisações devido a
equipamentos quebrados pela inadequada operação e manutenção. Também, tendo
encontrado baixo nível de escolaridade em todos os operadores consultados, considera
que isto poderia explicar as dificuldades destes em relação ao treinamento ministrado
pela Serhid. Cita o caso de uma usina em assentamento da reforma agrária do
município de São José do Seridó sem problemas de funcionamento: o operador é
escolarizado, a comunidade está altamente organizada e a associação de usuários ativa.
Pessoa (2000), em pesquisa realizada em Canindé, CE encontrou também
problemas devidos à precariedade de manutenção em muitos dos equipamentos
monitorados: vazamentos nos tubos de pressão, queima do motor do poço e membranas
com incrustações. E portanto, quanto à operação, baixa taxa de rejeição (TR) e índice
de recuperação (R).
2.5.4 Manipulação da água permeada e impactos na saúde
Na região Nordeste se encontram os maiores índices de mortalidade infantil do
país. Mortalidade causada basicamente por doenças de veiculação hídrica, mas também
pelas deficientes condições de higiene, produto da escassez de água e da ignorância.
Isto se explica tanto pelo consumo de água de adutoras, transportada em carros pipa
sem condições mínimas de higiene quanto pelo abastecimento através de cisternas sem
manutenção, cacimbas e fendas nas rochas e barreiros contaminados.
44
Conforme Ribeiro (2003), a probabilidade de morte pós-neonatal no Nordeste
foi calculada em 39,2 óbitos para cada 1.000 nascidos vivos, quase três vezes mais que
para o resto do pais, 13,2 por mil. E junto com a baixa escolaridade das mães,
parturição elevada e curto período de aleitamento, a condição inadequada da água
utilizada para beber é uma das variáveis de incidência.
A dessalinização por si só não garante a qualidade da água no momento de
bebê-la. A potabilidade da água dessalinizada depende de uma operação e manutenção
adequadas; no entanto, não basta que a qualidade da água seja a requerida apenas na
fase imediatamente após o tratamento. Sua condição deve ser tal que o padrão se
mantenha ao longo da distribuição, até atingir seu objetivo final (Medeazza, 2004).
Pessoa (2000), no Ceará observou presença de coliformes fecais em todas as
amostras de água dessalinizada recolhidas. Para identificar se a origem da poluição
encontrava-se no poço ou nas membranas, já que todos os sistemas selecionados
apresentavam problemas de manutenção, fez uma segunda coleta de amostras incluindo
a água dos poços. E encontrou tanto contaminação devido a membrana como
desaparição daquela quando no intervalo entre as coletas tinha sido realizada uma
limpeza do sistema.
Em pesquisa realizada na Paraíba, Goldfarb (2001) encontrou qualidade
bacteriológica da água dessalinizada dentro dos níveis máximos permitidos (NMP) pela
Portaria 518 250304 do Ministério de Saúde para consumo humano. No entanto, o
permeado armazenado num dos reservatórios apresentava valores por acima de 23
NMP/100 mL para coliformes totais e 1 NMP/100 mL para coliformes fecais, ou seja
imprópria para consumo humano. Nas fôrmas de argila utilizadas para armazenamento
domiciliar, da mesma maneira que em barreiros e tanques de pedra, os valores
ultrapassaram os 23 NMP/100 mL para ambas categorias, totais e fecais.
Goldfarb (ibid) atribui a contaminação no reservatório à falta de limpeza depois
deste ficar desativado, situação recorrente na região já que é grande o número de
unidades quebradas. No caso das fôrmas, à contaminação durante o transporte pelo uso
de recipientes mal lavados ou que foram utilizados também para levar "água de gasto",
introdução de mãos e canecas sujas na retirada diária de água e falta de tampas,
associado à presença de animais nos ambientes. Afirma que pode agravar este quadro a
contaminação direta da água dos poços que abastecem os dessalinizadores, devido às
fossas sépticas, banheiros e cocheiros públicos situados a menos de 10 m daqueles,
45
tendo encontrado no poço objeto de pesquisa valores superiores a 23 NMP/100 mL
para coliformes totais.
Fortunato (2003) encontrou ótimos níveis de potabilidade da água dessalinizada
nas usinas pesquisadas no Seridó, RN. Porém, carência de cercas de isolamento, com
entrada de animais de todo porte, fissuras e falta de limpeza nos tanques, qualidade
inadequada no permeado armazenado e até casos de intoxicação com produtos
químicos de limpeza. Visto que a qualidade bacteriológica da água na saída do
dessalinizador estava dentro dos parâmetros aceitos, explica a queda desta no permeado
armazenado como devida à falta de limpeza periódica nos tanques.
Embora no Rio Grande do Norte a faixa de população atendida seja mínima -em
média 15% da total dos municípios envolvidos- Oliveira e Barros (2000) consideram
que o consumo de água dessalinizada contribui na prevenção de doenças. E que se
reflete na melhora quase imediata da qualidade de vida dos usuários. Goldfarb (2001)
afirma que com a chegada de dessalinizadores nas comunidades da Paraíba alvo da sua
pesquisa não houve mais casos de mortes por diarréia de menores de 2 anos, mas
tampouco uma diminuição da ocorrência de doenças. No entanto, considera que a falta
de água encanada e de destino apropriado e tratamento do lixo, a existência de pocilgas
e currais em áreas urbanizadas, próximos das residências e, em última instância, a
ignorância, são fatores coadjuvantes.
A presença ou ausência de íons benéficos pode afetar no longo praço a saúde
pública da população tanto como a dos íons prejudiciais. Os processos de
dessalinização reduzem significativamente todos os íons constituintes da água, que
torna-se praticamente água destilada (Cotruvo, 2005).É um aspecto a levar em conta,
pois poderá influir no balanceamento dos sais no organismo dos consumidores,
sobretudo para os altos valores de temperatura ambiente. A não reposição desses sais,
que normalmente é feita através da alimentação e da ingestão de líquidos, pode
conduzir à desmineralização. No Chad, onde isto aconteceu, tiveram que fornecer à
população comprimidos de sais trazidos da França (Suassuna, 2004). E no semi-árido
do NE os consumidores não estão cientes disto; pelo contrário, em geral reclamam que
a água ainda fica muito salgada.
A aceitação da água dessalinizada pela comunidade se constitui numa variável
de avaliação, embora subjetiva, particularmente significativa, pois a satisfação da
necessidade resulta em bem-estar não só material, também social e psicológico
(Goldfarb, 2001).
46
2.6 Rejeitos de dessalinização
A dessalinização não elimina os constituintes da água em tratamento,
simplesmente os concentra na fração não permeada e assim parte da água utilizada sai
do sistema com altos teores de sais, maiores que os da água de abastecimento. Toda
tecnologia de dessalinização gera dois fluxos líquidos: permeado -o produto
pretendido- e como subproduto o concentrado salino, mas também líquidos de
lavagem, resíduos de corrosão e incrustações, produtos químicos anti fouling e do prétratamento nos filtros (Cotruvo, 2005).
A descarga do concentrado é uma das principais características do planejamento
de uma planta de dessalinização, independente do tipo e localização. Deve-se dedicar
uma especial atenção aos efeitos decorrentes desta descarga, dependendo do tipo de
processo utilizado e das características do lugar de disposição, sendo possível prevê-lo
e evitá-lo mediante uma adequada evacuação ou tratamento do concentrado salino
(ITC, 2002).
A quantidade, tanto quanto a qualidade (concentração e proporções) dos sais do
rejeito dependerá da tecnologia adotada, da qualidade da água de alimentação e do
nível de recuperação do sistema; em geral os processos térmicos produzem menores
quantidades (USBR, 2004).
As usinas de dessalinização de água salobra por OI geralmente recuperam 70 a
90 % de água permeada. Em uma planta de dessalinização de água subterrânea com 80
% de recuperação e 1.000 mg/L STD na água de alimentação a salinidade do
concentrado será aproximadamente 4.000 mg/L. Para dessalinização de água de mar
por OI as percentagens de recuperação estão entre 35 % e 50 %. Uma planta operando
com 50 % de recuperação e 34.500 mg/L STD terá um concentrado com
aproximadamente 69.000 mg/L STD (DWR, 2003).
2.6.1 Caracterização do concentrado salino
Ao invés da maioria dos processos industriais, o fluxo principal de rejeito
produzido -o concentrado salino- não está caracterizado por uma soma de processos
químicos, apenas reflete as características da fonte, em nível mais concentrado (DWR,
47
2003). Embora depende do tipo de processo utilizado, dentre os fatores que influem
nas suas características se encontram: qualidade da água bruta; produtos químicos de
pré-tratamento: polímeros, ácidos, clorado, inibidores de corrosão, decloração; nível de
recuperação (R): temperatura, produção de corrosivos; produtos químicos de póstratamento; mistura e adição de limpadores ou outros rejeitos. Os efluentes de plantas
de dessalinização apresentam aumento da concentração salina -de até 80.000 ppm de
STD na descarga no caso de água de mar- e dos níveis de turbidez e diminuição dos
níveis de oxigênio (no caso de plantas de destilação), matéria orgânica e metais
presentes na água de alimentação e concentrados no processo e metais provenientes de
corrosão das tubulações. Também químicos de pré-tratamento, que podem incluir
biocidas, dióxido de enxofre e coagulantes e produtos químicos da lavagem das
membranas.
A água de abastecimento passa por um processo de pré-tratamento para
controlar incrustações, depósitos orgânicos e corrosão dos componentes, os quais
comprometem o desempenho do sistema. No entanto, na maioria dos casos o nível dos
produtos químicos usados é baixo (geralmente menor que 10 ppm). A exceção é o
ácido usado para diminuir o potencial de incrustação de carbonatos, adicionado em
quantidades maiores a 100 mg/L. Além de baixar o pH incrementará a concentração de
ânions como SO4=, caso de adição de H2SO4; no entanto, esses ânions não provocam
toxicidade. Desta maneira, a água de abastecimento é água bruta levemente
modificada. No processo, os constituintes desta irão se concentrando em diferentes
níveis, segundo a tecnologia utilizada (Mickley, 2001).
Os agentes para limpeza química de membranas incluem ácidos, bases,
complexantes, enzimas, detergentes e desinfetantes. A água de enxagüe é colocada em
contendores e geralmente neutralizada prévio à descarga em sítio autorizado ou em
pequenas quantidades em fluxo contínuo com o concentrado. Nos processos térmicos o
resíduo da limpeza ácida pode conter altos níveis de íons metálicos, já que as altas
temperaturas aumentam o potencial de corrosão das tubulações. Embora a industria
tenha desenvolvido anticorrosivos cada vez mais eficazes, é importante o controle dos
níveis de produtos químicos quando se usam ácidos e cloro (DWR, 2003).
O pós-tratamento do concentrado geralmente é mínimo. O rejeito resultante da
dessalinização de águas subterrâneas salobras mediante OI pode ter baixos níveis de
oxigênio dissolvido e alto nível de CO2 e até de H2S, consistindo então o pós-
48
tratamento em aeração para oxigênio, de-gasificação para CO2 e H2S e levar o pH à
neutralidade para minimizar corrosão e compatibilizar com águas receptoras. E para a
dessalinização de água de mar pode consistir somente em ajuste de pH.
O concentrado subproduto de processos térmicos, como MSF e MED é
geralmente misturado, prévio à descarga, com água esfriada, que contém cloro livre em
quantidades variáveis, dependendo da efetividade do controle químico. Por causa
desta diluição a concentração do efluente final não ultrapassa, em média, 15% da
salinidade do corpo de água receptor. Nas grandes usinas dessalinizadoras térmicas
com turbinas de geração de vapor o concentrado é diluído ainda mais (Mickley, 2001).
Utilizam-se reatores biológicos no pré-tratamento de água de alimentação para
remover os nutrientes que provocam depósitos orgânicos nas membranas. Conforme os
ensaios realizados, associado com filtração é a melhor técnica para reduzir o fluxo de
depósitos orgânicos (Price, 2003).
Em Israel tem desenvolvido um evaporador de folhas móveis que mediante
flexão controla a formação de incrustações, levando as soluções que as provocam ao
ponto de descarga zero. As pesquisas incluíram tanto águas salobras que precipitam
CaCO3 e CaSO4 quanto águas marinhas com precipitados de NaCl .
2.6.2 Métodos de disposição
Os métodos de disposição e manuseio do resíduo ou concentrado salino variam
conforme à realidade ambiental e econômica. Embora possa se dizer que não existem
métodos ideais de baixo custo (Kobylinski e Hunter, 2003) é uma questão que deve ser
enfocada, já que o aumento do número de plantas incrementará também os custos de
recuperação dos ecossistemas degradados.
Dentre os fatores que influem na escolha do método de disposição podem ser
citados: volume ou quantidade do concentrado, qualidade deste (que inclui os produtos
químicos usados no processo), localização física ou geográfica e capacidade do ponto
de descarga, licença e requerimentos para fazê-lo, possíveis impactos, capacidade de
mitigação destes, aceitação pública, custos, capacidade de expansão das instalações.
As opções de disposição variam segundo o local. Em levantamento realizado
nos EUA Mickley (2001) inclui:descarga em águas superficiais, em plantas de
tratamento
de
esgotos,
tanques
de
evaporação,
cristalização,
evaporação
49
térmico/mecânica (descarga zero), disposição em superfície (irrigação spray) e
disposição em terras construídas.. As três primeiras opções dependem da situação
geográfica e da natureza do rejeito.
Denomina-se também tecnologias de manejo do concentrado àquelas que
consideram a disposição, redução de volumem e reutilização do subproduto da
dessalinização (USBR, 2004).
Para esta análise se adotou a classificação do Departamento de Recursos
Hídricos (Department of Water Resources, DWR) do estado da Califórnia, que agrupa
as opções em: descarga em superfície, descarga subterrânea e métodos alternativos
(DWR, 2003).
2.6.2.1 Métodos de descarga em superfície
1. Descarga no oceano. O concentrado é transportado e descarregado através de
tubulações submarinhas em oceanos ou estuários, precisando de aceleradores de
difusão por conta de sua maior densidade.
2. Descarga na costa. Utilizado no caso de usinas de pequena capacidade, o
concentrado é descarregado na zona de arrebentação, onde as turbulências
provocam a mistura.
3. Descarga em plantas de geração de energia. Utilizado no caso de usinas de
co-geração ou situadas próximas de plantas de geração de energia, o
concentrado salino é misturado com água de esfriamento efluente da planta
geradora, prévio à descarga em mar aberto. A diluição se vê facilitada pelo
grande volume de água utilizada, ao mesmo tempo que se equilibra a
temperatura do efluente.
4. Disposição em poços escavados na areia. Construídos nas praias ou em seus
limites, o projeto pode incluir desenhos radiais até o oceano ou galerias de
infiltração /percolação. A mistura com água de mar se realiza nos poços, e pode
se completar na zona de turbulência próxima da praia.
5. Descarga em rios e canais. Estes atuam como meio de transporte até o destino
final, reservatórios, corpos de água fluviais e marítimos. Em geral, os métodos
de descarga em águas superficiais se utilizam nos EUA indistintamente para
50
usinas de pequena e grande capacidade, atingindo um 48 % de proporção de
uso (Mickley, 2001).
2.6.2.2 Métodos de descarga subterrânea
1. Injeção em poços profundos. Se utiliza para instalações de grande capacidade e
somente no caso de condições geológicas adequadas e não existência de risco de
contaminação dos aqüíferos subterrâneos. Além disso, implica em desperdício de
um recurso básico, excluindo totalmente a possibilidade de reutilização dos
rejeitos. Nos EUA a proporção de uso é de 9 %, estando restringido ao estado da
Flórida (Mickley, 2001).
2. Percolação por mistura com água de irrigação. As limitações de uso estão dadas
pela tolerância dos cultivos a irrigar e a possibilidade de contaminação das águas
subterrâneas.
3. Percolação, irrigação por aspersão ou distribuição em superfície. São opções
finais de disposição possíveis só quando a água subterrânea não é potável, e para
reduzidos volumes de descarga. A proporção de uso nosEUA é somente 2 %
(Mickley, 2001).
2.6.2.3 Métodos alternativos
I - Descarga em plantas de tratamento de esgotos
1. Descarga direta. Neste método, usado em plantas de dimensões reduzidas, o
concentrado de dessalinização é misturado com os esgotos prévio ao tratamento e
descarga.
2. Descarga em saída da planta. O concentrado não recebe processamento sendo
misturado com os efluentes da planta, reduzindo-se assim a densidade de maneira
similar ao caso das plantas de co-geração.
A proporção de uso destes métodos atinge nos EUA o 42 %, estando limitados a
usinas dessalinizadoras de pequena capacidade.
II - Concentração/evaporação
51
1. Tanques de evaporação. O concentrado é despejado em tanques e evaporado
até secagem total prévio a sua disposição no terreno. Aplicável somente em
regiões áridas com disponibilidade de terras, pode requerer tratamento adicional
do concentrado prévio a seu uso. Por exemplo, a presença de selênio nas águas
salinizadas provenientes de drenagem agrícola impossibilita sua aplicação.
Utilizados no caso de usinas de pequena capacidade, a proporção de uso nos
EUA é de 2 % (Mickley, 2001).
2. Recuperação e armazenamento de sais. O concentrado é despejado em
tanques de evaporação e tratado em cristalizadores com o objetivo de recuperar
os sais para uso industrial. No Brasil este tipo de sistemas está ainda em etapa
de projeto piloto e as tentativas não têm sido bem sucedidas.
3. Descarga zero (ZLD, zero liquid discharge). Utilizado em regiões interiores, é um
tratamento de separação por evaporação para possibilitar o armazenamento dos sais
recuperados, realizado em tanques de evaporação solar ou forçando a evaporação
mediante uso de outras fontes de calor disponíveis. É uma opção em regiões onde a
disposição em superfície, em plantas de tratamento de esgotos e a injeção profunda
não são possíveis. Se estima existem 120 sistemas ZLD nos EUA (USBR, 2003).
Outros métodos usados são a evaporação mecânica, de uso intensivo de capital e
de custos de operação e manutenção altos, e o congelamento, limitado à indústria
química e de alimentos.
2.6.2.4 Rejeitos e valor agregado
Encontrar oportunidades de uso do concentrado é outra opção de disposição,
quando as já mencionadas não são viáveis por considerações econômicas ou
regulamentações ambientais. Obter valor agregado dos rejeitos possibilita reduzir os
custos finais, e a diminuição em volume do concentrado produzido possibilitará um
melhor uso de um recurso limitado como a água.
O concentrado vem sendo utilizado na irrigação de culturas tolerantes aos sais,
(conforme será abordado posteriormente no item 2.7.1), diretamente ou como etapa
final de um sistema de reciclagem. No entanto, esta opção de disposição deve ser
cuidadosamente monitorada para proteger solos e águas subterrâneas.
A aqüicultura como alternativa à evaporação em tanques é um dos usos mais
promissores das águas salinas e salobras. As vantagens da sua utilização em áreas
52
áridas e semi-áridas incluem redução nas percentuais de enfermidades e de organismos
predadores, melhora no sabor da carne dos peixes, baixo preço relativo das terras e
isolamento em relação aos sistemas costeiros, assim como sinergia com tanques de
evaporação. Os usos sugeridos são criação de peixes e camarões, moluscos (abalone) e
cultivo de algas (Smith, 2000).
Os sistemas experimentais de reciclagem utilizam um aproveitamento
seqüencial que inclui um primeiro degrau de peixes (geralmente tilápias, de alta
eficácia também como agentes de limpeza) ou camarões alimentados com ração
comercial, transferindo o resíduo líquido fertilizado aos tanques sucessivos. A última
etapa utiliza algas para remoção de nitratos, prévio à recirculação da água, sendo logo
processadas para obtenção de agar ou beta-caroteno, conforme as espécies (Smith,
2000). Porém, este tipo de sistemas fechados requer de monitoramento sistemático e
uso de oxigenação. A integração da irrigação de halófitas tolerantes como etapa final
simplifica o manejo, sobretudo em condições de baixo nível tecnológico.
O concentrado salino provê uma fonte alternativa de bebida para animais com
tolerância a águas acima de 5.000 mg/L STD. Contudo, deve-se ter especial cuidado
com os efeitos contaminantes das substâncias utilizadas na lavagem química.
A utilização de tanques de evaporação como coletores solares envolve a utilização
do gradiente de salinidade para coletar e armazenar energia solar. Normalmente um
tanque de evaporação apresenta três camadas de salinidade crescente em profundidade
que irão aumentado de temperatura na medida em que a radiação solar vai atravessandoas. Ao contrário de um reservatório não salino, em um coletor solar o processo térmico
de convecção é suprimido pelo gradiente de densidade pouco favorável (os estratos
inferiores têm níveis altos de salinidade e por isso são mais densos) e as capas mais
quentes conservam o calor. Para o aproveitamento desta energia térmica usam-se
conversores térmicos submersos ou re-circulação de rejeito a alta temperatura através de
um conversor externo e bombeio à zona de armazenamento.
A descarga zero (ZLD) (zero liquid discharge) que inclui minimização de
volume, envolve a completa -ou quase- solidificação dos resíduos de dessalinização e
perto de 100 % de recaptura de água. Consta de tanque solar com gradiente salino
"salinity gradient solar pond "(SGSP) acoplado a um sistema de concentração e
recuperação de rejeito, "brine concentrator and recovery system" (BCRS).
Desde o ponto de vista dos sistemas, a descarga zero representa a etapa final de
um sistema multipropósito de dessalinização e manejo do concentrado onde se
53
usamtecnologias de membrana ou MSF na dessalinização de água salobra. O rejeito
passa a alimentar o tanque solar e o conversor conduzido pela energia térmica do
tanque produz água doce adicional e uma descarga de lama salina que se usa para
recarga do tanque ou produção de sais. Elimina-se assim o problema de disposição de
concentrado e de poluição energética (USBR, 2002). Ainda é preciso aumentar a
eficiência de transferência de calor mediante novo projeto do concentrador,
incrementando a taxa de recuperação do sistema e diminuindo custos de energia (WRF,
2004).
A produção de sais nos tanques de evaporação tem uma grande variedade de
aplicações, detalhadas na Tabela 3. Produtos e áreas de aplicação, incluindo uso
comercial, médico, químico, aditivos para construção viária, supressores de pó. Porém,
para ser rentável requer de operação em meia e grande escala e as condições locais são
fator determinante.
A extração seqüencial de diversos sais, lodos e componentes líquidos integra
tecnologias consolidadas em um processo que usa evaporação-esfriamento seqüencial,
precipitação e cristalização para extrair os elementos dissolvidos na forma de
compostos químicos de valor. Sal-Proc, como é conhecida comercialmente, é
conveniente no caso de rejeitos com altos níveis de sulfato dissolvido, sais de potássio
e magnésio, comuns na indústria. Associando a extração seqüencial com uma planta
dessalinizadora abastecida com energia de baixo custo (ex, geradores solares ou
energia térmica de plantas convencionais) melhora-se o rendimento econômico do
processo (Ahmed, 2003; Arakel et al, 2004).
2.6.2.5 Impactos ambientais
A instalação e operação de usinas dessalinizadoras implica impactos negativos
e positivos que deverão ser considerados. E que, assim como as medidas mitigadoras
requeridas são matéria de regulação e políticas em níveis nacional e local. As
avaliações de impacto deverão ser realizadas localmente e instituídos programas de
monitoramento periódico pós instalação (Coturvo, 2004).
Os impactos ambientais decorrentes da descarga do concentrado dependem da
qualidade da água residual, do método de descarga e dos componentes do ecossistema
envolvido. Portanto, cada planta terá impactos específicos (DWR, 2003).
54
Tabela 3. Produtos da extração seqüenciada de sais
Produto
Àreas de aplicação
carbonato de cálcio
pigmentos p/papeis recheio
p/plást e borrachas - tintas p
pinturas e seladores
CaSO4
giz sulfato de cálcio
remediação de solos sódicos
produtos de construção
CaCl2
licor- cloreto de cálcio
Mg(OH)2
lamahidróxido
magnésio
CaCO3
xMgCO3*yMg(OH)2*zH2O carbonato magnésio light
supressor de pó-estabilizador
viário- remediação s. sódicosestabilizador cimento/
concretos/ind. construção
trat. água e á. residuais -
de meioambiente - alimentação
animal -base p/prod. magnésio
metálico - ignífugo - refratário neutralizante ácidos
ignífugo - base p/prod. magnésio
metálico - recheio papeis,
borrachas e tintas
aplic industriaisl
NaOH
soda cáustica
base p/proc. químicos, ajuste pH
-
NaCl
halita
processos alimentares e
industriais - produção de
álcali
Na2CO3
soda
Trat.. água, industria qca.
Na2SO4
thenardita
prod.surfactantes,
detergentes, vidros -
NaOCl
hipoclorito de sódio
desinfecção - ind. qca. cloro piscinas
NaClO4
clorato de sódio
branqueado papel - ind. qca
CaSO4*2H2O+Mg(OH)2
lama- hidróxido de giz e
magnésio
trat. ág.residuais- pH buffer
- condicionador p/s.sódicos
Fonte: Ahmed et al , 2003
55
No caso das usinas que dessalinizam água de mar e utilizam o método de
descarga oceânica se prevêem impactos no ecossistema marinho, poluição sonora e
pelo consumo de energia. A extensão da vulnerabilidade do ecossistema marinho varia
conforme o local e é quantificada segundo a natureza do habitat e origem dos
organismos, sua distribuição geográfica e resistência às mudanças. A literatura não
especifica a salinidade limite, que se for ultrapassada provocará danos irreversíveis nas
populações bênticas; no entanto, os níveis devem ser minimizados.
Os impactos dependem de características hidrológicas como correntes e ondas e
da concentração, nível de descarga, pressões de saída e projeto da tubulação de descarga
do rejeito. As tubulações submarinas provocam danos na área de descarga dos rejeitos e,
embora o resíduo líquido concentrado tenha composição similar à da água do mar, seu
elevado peso específico provoca o afundamento da pluma de descarga; assim a
poluição pelos rejeitos é contínua e permanente, provocando impactos em flora e
fauna. Precisa-se de modelagem da pluma de descarga para estabelecer a extensão da
zona de mistura e avaliar seus efeitos.
Para mitigar os impactos das saídas de descarga utilizam-se difusores e mistura
do concentrado salino com esgotos tratados. A mistura dilui o concentrado e aumenta a
salinidade do esgoto nivelando-a com a do corpo receptor, criando assim um impacto
positivo (DWR, 2003). O problema é maior quando se utiliza a descarga oceânica para
o concentrado de dessalinização de água salobra, pela composição totalmente diferente
daquela do corpo receptor. Em muitos casos a solução contém concentrações maiores
de Ca e Mg e outros componentes podem estar incluídos, dependendo da composição
da fonte (Mickley, 2001).
Nas emissões liquidas das usinas térmicas de dessalinização de água de mar
estão incluídas, além de calor e do concentrado salino, uma série de produtos do
processo e aditivos, e as reações que se produzem entre eles e seus efeitos sinérgicos no
meioambiente ainda não têm sido muito pesquisadas. A procura pela prevenção da
corrosão se traduz na aparição no mercado de anticorrosivos de menor poder e pesquisa
de produtos metalúrgicos resistentes.
Embora a disposição oceânica seja, junto com a disposição na corrente de esgotos,
um dos métodos mais usados nos EUA para todo tipo de plantas, sua utilização poderá
56
verse restrita pelo contínuo aumento das exigências de regulação ambiental (Mickley,
2001, USBR, 2004).
A captação em poços na linha de praia oferece uma alternativa ecologicamente
mais aceitável respeito da própria captação e da descarga e pode diminuir os custos de
pré-tratamento e manutenção. O aspecto principal a considerar é se os poços podem
sustentar a operação da planta, já que são altamente dependentes das condições
hidrogeológicas. Poços de captação horizontal podem
dar solução às potenciais
limitantes (DWR, 2003).
A disposição em águas doces superficiais provoca problemas de salinização
pelo carregamento salino a jusante do lugar de despejo, e também no concernente à
qualidade do corpo de água como habitat aquático, não sendo portanto uma opção
viável para usinas de grande porte situadas em regiões interiores. Quando nessas regiões
não existem cursos de água disponíveis para disposição dos rejeitos e os efluentes de
plantas de tratamento de esgotos e a disposição em superfície podem conduzir à
salinização de solo e água, as possíveis soluções passam pela injeção profunda, os
tanques de evaporação e os métodos de evaporação térmico/mecânicos. Porém,
todos eles apresentam limitações de uso.
A utilização dos métodos de injeção profunda envolve a possibilidade de
contaminação dos aqüíferos subterrâneos. Além disso, implica em desperdício de um
recurso básico, excluindo totalmente a possibilidade de reutilização.
A irrigação por aspersão geralmente requer mistura para diminuir a salinidade do
concentrado até valores aceitáveis e é limitada pelo clima e velocidade de infiltração do
solo.
A disposição dos rejeitos em tanques de evaporação é utilizada em regiões áridas
com disponibilidade de terras. Mickley (2001) atribui a diminuição na utilização deste
método nos EUA -de 6 % a 2 % a partir de 1993- às grandes extensões requeridas, mas
também a que as usinas são instaladas com preferência próximas de cursos de água que
servem de receptores dos rejeitos. Estima que, embora a descarga em superfície seja
ainda o método mais usado, tanto para dessalinização de água do mar quanto salobra, os
tanques de evaporação representam o método mais apropriado para climas secos e
moderadamente secos com altas taxas de evaporação, terras sem desníveis e grande
disponibilidade destas e que incrementos nas secas e estiagens poderiam aumentar a
utilização deste método.
57
As principais desvantagens que apresenta: os tanques inviabilizam grandes
extensões e o aumento de superfície diminui a eficiência do processo; a maior área
construída, maiores riscos de contaminação em superfície e em aqüíferos; despesas
com impermeabilização, já que precisam de dobre revestimento para impedir
vazamentos e significativa perda do recurso água.
Pode-se utilizar os próprios sais contidos nos rejeitos para criar uma barreira
auto-seladora, que cobre as paredes dos tanques e possibilita reduzir a permeabilidade
do solo. Para isto é preciso a identificação prévia dos sais constituintes: a presença de
CaCO3 diminui consideravelmente a permeabilidade do solo, enquanto o CaSO4
produz o efeito contrário (USBR, 1999).
A descarga zero, como seu nome indica, elimina o problema de descargas
salinas, porém, não existe mercado para o grande volume de resíduos sólidos
resultantes, precisando de sítios autorizados de disposição.
2.6.2.6 Custos
Os custos dos diversos métodos de disposição dependem em forma excludente
das características do local, por isso a utilização de modelos dever-se-á-se considerar
somente como uma avaliação preliminar. Segundo Ahmed (2000) os custos
decorrentes da disposição do rejeito variam de 5 a 33 % do custo total dos processos de
dessalinização, dependendo de nível de pré-tratamento, características, volume e
manejo do rejeito e natureza do meio ambiente. Semiat (2000) estima em 15 % dos
custos totais a disposição de rejeitos de dessalinização no caso de comunidades
isoladas.
Hoje nos EUA considera-se a disposição oceânica como o método mais efetivo
e barato para plantas situadas próximas das regiões costeiras, sejam de pequeno ou
grande porte. No entanto, para usinas de pequeno porte a descarga do rejeito salino em
plantas de tratamento de esgotos tem provado ser a opção economicamente mais
conveniente.
A obtenção de autorização para os poços de injeção profunda é cara e se soma a
realização de estudos hidrogeológicos para certificar que não provocarão impactos nos
aqüíferos. Além disso, os custos de perfuração e manutenção são elevados, tendo maior
relevância que os dos materiais. Tudo isto limita a utilização deste método, amplamente
utilizado para injeção de óleo e gases na exploração petrolífera.
58
A descarga direta do rejeito em corpos de água superficiais requer uma
autorização prévia, difícil de obter pelo risco de degradação da qualidade das águas de
superfície. A irrigação por aspersão, embora elimina os custos de compra dos terrenos,
envolve custos de materiais do sistema de distribuição, de instalação e de tanques de
armazenamento.
.
A disposição em tanques de evaporação requer de maiores extensões de terreno
que o método de irrigação por aspersão, devido a que as taxas de evaporação são em
geral menores que as de infiltração do solo. Os maiores custos provêm dos materiais
para impermeabilização, mas podem ser diminuídos mediante a criação de uma
barreira com os próprios sais, como já foi explicado. Estima-se entre US$ 0,05 e
0,25/1000 gal o custo que adicionam ao sistema.
A cristalização e disposição dos sais em terrenos dedicados para esse propósito
tem se convertido em um método de grande aceitação, devido em parte às altas
despesas com tecnologia e prevenção de impactos requeridas pelos métodos de
descarga em superfície ou subterrânea. Os custos de capital reportados nos EUA para a
cristalização estão na ordem de US$20.000/ha/tanques e custos anuais associados com
mão-de-obra, colheita, embalagem, etc., que considera-se representam um adicional
dentre US$1,15 e 1,85/1000 gal (Mickley, 2001).
.
Os métodos que criam uma descarga líquida zero (ZLD) são os que envolvem
os mais altos custos, e as maiores despesas vem dos equipamentos concentradores e
cristalizadores. Porém, avaliando os custos conforme uma base anual, e assumindo em
20 a 30 anos a vida útil dos equipamentos, a energia é a principal despesa. A utilização
dos processos de ZLD poderá incrementar os custos de dessalinização em 3 a 8 vezes,
segundo o local e dimensões da usina. As despesas com o transporte dos rejeitos
sólidos até a área de disposição autorizada, são no entanto a base de comparação dos
custos, levando em conta a incidência destas no custo final. Para minimizar este
incremento nos custos, que faz proibitiva a utilização da ZLD em muitas regiões,
dever-se-á conseguir uma redução em volume do fluxo de concentrado (Mickley,
2001).
2.6.2.7 Regulação
59
Embora as tecnologias de dessalinização estejam bem estabelecidas, a interfase
indústria-regulação é relativamente nova e está iniciando seu desenvolvimento. O nível
de regulação dos sub-produtos da dessalinização varia de país para país, e talvez seja
maior nos EUA, onde tem evoluído rapidamente a partir de 1986 (Mickley, 2001).
A Agência de Proteção Ambiental dos EUA (Usepa) não tem estabelecido
regulação específica para disposição dos efluentes das plantas de tratamento de água,
que incluem os efluentes dos tratamentos de membrana: concentrado salino e líquidos
de lavagem. Mas em nível federal existe regulamentação aplicável, de observância
obrigatória ou como recomendações aos Estados, que podem aderir por separado aos
diversos programas federais existentes.
Três programas federais são aplicáveis à descarga de efluentes de membrana:
National Pollutant Desalt Elimination System (NPDES), regido pela Clean
Water Act (CWA) para proteção de águas superficiais;
Underground Injection Control (UIC), sob a Safe Drinking Water Act
(SDWA), para controle de poços de injeção e proteção de águas subterrâneas;
National Pretreatment Program, sob a CWA, para descarga em plantas de
tratamento de esgotos.
A regulação da proteção das fontes de abastecimento, em geral de
incumbência estadual e local e que possibilita a criação de novos padrões, deve ser no
mínimo tão rigorosa quanto a federal.
Os efluentes são regulados principalmente pela CWA e a água potável pela
SDWA, em ambos os casos acompanhados de regulação estadual. No entanto, existe
conexão entre os requerimentos em aumento para os padrões de qualidade de água
potável e a cada vez mais rigorosa regulação das descargas de efluentes, já que a
SDWA abrange também a proteção das fontes de água.
Satisfazer os padrões de qualidade de água para o rejeito pode se alcançar
através de diferentes mecanismos. A localização e operação da planta tem a ver com
isto, assim como medidas mitigadoras, mas terá quer ser avaliado novamente caso por
caso (DWR, 2003).
A corrente do concentrado é caracterizada pela CWA como resíduo industrial.
A caracterização é um passo necessário no processo de planejamento e projeto. No
entanto, a definição de resíduo industrial pode criar no público uma percepção errada
da dessalinização em geral e do projeto específico em particular. É necessária uma
60
caracterização mais abrangente para avaliar de maneira mais completa a regulação
relacionada com o manejo do concentrado. O único estado que tem re-classificado o
concentrado da dessalinização é a Flórida, onde é considerado subproduto de
potabilização de água quando a produção das plantas é menor de 50.000 mgd. Os
produtos químicos usados para tratamento de água devem ter a conformidade do NSF
60 (National Sanitation Foundation). (Mickley, 2001).
A descarga do concentrado salino em corpos de água pode ser direta ou após
passagem pelo solo. Embora a autorização NPDES para descarga direta de concentrado
salino em corpos de água superficiais é difícil de obter pelo risco de degradação da
qualidade das águas, a disposição por diluição em corpos de água extensos é o método
mais utilizado nos EUA. A qualidade desejada ou requerida a se manter depende dos
usos benéficos dos corpos de água afetados; portanto, uma vez estabelecidos os
critérios necessários para a proteção dos usos se podem formular standards para águas
superficiais estipulando que as descargas não poderão violar as condições criadas.
Para a disposição de efluentes de dessalinização em estações de tratamento de
esgotos caso de provar que a descarga é mínima, ao ponto de não provocar mudanças
significativas na salinidade da planta, a incorporação dos rejeitos na corrente de
tratamento de esgotos não precisa de licença ambiental. Caso contrário, devido a estar
regulados (por default) como resíduos industriais devem cumprir com os padrões de
pré-tratamento e de proibição de descarga.
A regulação UIC , que data de 1979, surge ante os problemas de contaminação
causados pelo já então 300.000 poços de injeção profunda existentes nessa época nos
EUA, como uma tentativa de fazer mais rigorosos os controles estaduais e estabelecer
.standards federais mínimos.Os poços de injeção se dividem em cinco classes, sendo a
Classe I, que inclui poços de injeção de resíduos municipais e industriais, a relativa a
disposição do concentrado. Os requerimentos incluem estudo hidrogeológico prévio á
licencia de perfuração. A classe V, por exemplo, inclui poços de injeção de água
superficial para recuperação do nível de aqüíferos ou prevenção de intrusão salina.
As licenças para disposição por métodos que não incluam os já mencionados
são específicas para cada local.
Para disposição de rejeitos em tanques de evaporação não é necessária uma
autorização específica NPDES ou UIC, mas podem ser requeridas quando existe risco
potencial de vazamento, seja em águas superficiais ou em aqüíferos utilizados para
61
consumo humano direto. Recomenda-se o requerimento de licença porque é muito
difícil provar a não contaminação.
Para irrigação por aspersão se requer de uma autorização do NPDES quando
existe risco potencial dos efluentes atingir corpos de águas por escorrimento. Como no
caso anterior, conseguir uma licença envolve menos tempo e dinheiro.
Na descarga zero, obtida através de concentração e cristalização o resíduo é um
material lodosa ou sais desidratadas. Para estes resíduos sólidos se requer a disposição
final em área inerte, para eliminar a possibilidade de contaminação em superfície ou
das águas subterrâneas (Mickley, 2001).
Dado que a dessalinização se aplica a fontes da água não convencionais e usa
com freqüência tecnologias alternativas, as recomendações da World Health
Organization (WHO) existentes não incluem todos os aspectos próprios dos processos
de produção e distribuição de água dessalinizada (Cotruvo, 2004).
62
2.7
Pesquisa, projetos e programas
2.7.1
Mundo
A disposição e destino final do rejeito ou concentrado salino continua sendo
um problema a resolver até nos países pioneiros na utilização das tecnologias de
dessalinização.
Na Espanha, o Centro de Investigação Tecnológica das Canárias -CITC,
convocava em 2002 a países europeus para o desenvolvimento de um projeto que
tinha como principais linhas de ação soluções tecnicamente viáveis para corrigir e/ ou
prevenir impactos ambientais decorrentes de rejeitos de dessalinização, para detectar
descargas com alto nível de impacto e alternativas de uso dos rejeitos (recuperação de
sais, cultivo de microalgas, obtenção de produtos usados para processos e instalações,
etc.)
Nos EUA, o chamado a projetos de 2004 do "Desalination and Water
Purification Research Development Programm", programa federal em andamento,
focalizava os requerimentos em processos e desenvolvimento de membranas,
processos térmicos, não tradicionais e alternativos; disposição e usos do concentrado
salino: avaliação dos problemas causados e desenvolvimento de técnicas para reduzir
seus impactos no meio-ambiente (USBR, 2004).
Como indicativo de sugestões de pesquisa para o concentrado salino:
recuperação e uso de fluxo de retorno de irrigação; desenvolvimento de misturas
salinas complexas; de produtos que utilizam os sais; de sistemas de disposição do
concentrado; recuperação e uso de sub-produtos do concentrado (sais dissolvidos);
modelos de salinização e análise de toxicidade das descargas para o meio-ambiente;
substituição de água potável pelo concentrado em aplicações industriais e remoção de
sais ultra-saturadas para permitir dessalinização do concentrado e reduzir o volume
que requer disposição.
Um modelo de cooperação científica entre países com o denominador comum
de aridez e escassez hídrica foi a criação em 2002, em Dubai, União de Emirados
Árabes (UAE), do "International Center for Biosaline Agriculture" (ICBA), para
desenvolver e promover o uso de sistemas agrícolas sustentáveis mediante irrigação
63
com águas salinas, ou agricultura biosalina. O Instituto tem como objetivo, além de
demonstrar o valor das águas salinas na produção de plantas econômica e
ambientalmente úteis, transferir esses resultados para organismos de pesquisa e
comunidades também fora do mundo islâmico.
As metas instituídas incluem o desenvolvimento de sistemas de manejo
sustentável para irrigação de grãos, forragens e plantas ornamentais mediante
irrigação com águas de alta salinidade, e prover plantas tolerantes como recurso de
desenvolvimento em áreas áridas e semi-áridas e/ou afetadas pelos sais. Para isso tem
organizado os programas de pesquisa e desenvolvimento em quatro áreas: sistemas de
manejo e produção de cultivos; recursos genéticos; manejo da informação e redes de
comunicação e treinamento e extensão.
Em 2003 deram início a um projeto de produção de halófitas, em parceria
com o "National Salinity Research Center" do Irã. Nesse país, que tem um 38 % da
sua área irrigada salinizada, estudos prévios tinham demonstrado que a produção de
halófitas para forragem era possível; no entanto, careciam de técnicas de manejo
agronômico. O projeto objetiva também avaliação de requerimentos nutricionais de
halófitas forrageiras irrigadas com água salina, e dos efeitos na produção e na
salinidade do solo de diferentes sistemas de irrigação (ICBA, 2004).
O "International Program for Arid Land Crops" (Ipalac) começou a funcionar
em 1995 em Israel, na Universidade Ben Gurion, no Neguev, instituição pioneira na
agricultura em zonas desérticas. O programa, parcialmente financiado pela Unesco,
tem como propósito excludente a criação de redes virtuais de pesquisadores na área
agrícola que trabalhem na luta contra a desertificação. Atua assim como um
catalisador para utilização da biodiversidade, oferecendo a oportunidade aos
componentes das redes de desenvolver, avaliar e implementar projetos de utilização de
plantas resistentes à seca e salinidade, baseados na experiência israelense. O suporte
financeiro permite complementar a comunicação virtual com a realização de encontros
que possibilitam o intercâmbio de idéias, dados e até de germoplasma, reforçando a
continuidade do intercambio.
O trabalho realizado focaliza-se em cultivos pouco utilizados e no
compartilhar dos cultivos locais tradicionais que possam ser de utilidade em outras
regiões ou países. Consideram que "encontrar a planta certa" vai além da descoberta
daquelas que podem sobreviver sob as condições climáticas locais e que nas
64
discussões sobre transferência de tecnologia geralmente não é levada em conta a
importância da aceitação popular. Portanto, recomendam que as culturas a introduzir
tenham capacidade de adaptação tanto em termos econômicos quanto sociais (Imfa,
2000).
O Chile conta com vastas superfícies plantadas com Atriplex nummularia, o
que tem contribuído para aumentar a disponibilidade de forragem verde durante os
períodos secos. Os benefícios não se limitam ao aporte direto de forragem, incidindo
também no comportamento dos estratos herbáceos associados. Estudos recentes
desenvolvidos no país confirmam que os arbustos do gênero Atriplex contribuem para
aumentar a fertilidade no solo subjacente através da acumulação dos próprios restos e
também, na melhora das condições micro-climáticas imediatas. A isto pode-se
acrescentar a influência do fechamento \\\\\\\\\\\\\\\inicial de dois ou mais anos que os
arbustos precisam antes do pastoreio, o que favorece a re-colonização de vegetação
perene. Assumindo o interesse forrageiro dos cultivos de Atriplex, a complementação
com o estrato herbáceo, embora seco contribui a aumentar tanto a produção de matéria
seca/unidade de superfície quanto a prover uma dieta mais balanceada do ponto de
vista nutritivo.
Os impactos dos arbustos sobre o estrato herbáceo dependem de hábitos de
crescimento, ramificação, alturas, diâmetros e características físicas e químicas dos
restos vegetais. O diâmetro excessivo constitui a principal limitante sobre a produção
herbácea, especialmente para arbustos cujos galhos se aderem ao solo ou crescem
próximo deste, caso de muitas espécies de Atriplex. As características dimensionais
podem corrigir-se através de cortes, prática que permite também a colheita de lenha de
poder calorífico aceitável para uso doméstico. Embora com freqüência observa-se
incremento do pH no solo superficial devido à liberação de NaCl por desprendimento
e ruptura de vesículas foliares e/ou decomposição dos restos orgânicos, estima-se pode
se reduzir mediante o pastoreio.
Além dos efeitos negativos, o aumento da salinidade vem acompanhado de
um incremento geral da fertilidade. Todavia, o conteúdo de sal pode atuar como fator
estimulante do consumo de pasto seco, na medida que esteja reforçado com conteúdo
protéico adequado, que em geral os arbustos quenopodiáceos provêem. Portanto, se
bem em meios áridos e semi-áridos resulta praticamente impossível satisfazer os
requerimentos do gado durante os meses de estiagem, o cultivo de forrageiras
65
halófitas pode paliar em parte esta deficiência, quando corretamente manejadas,
contribuindo também na melhora da produção do estrato herbáceo, no micro-clima e
na redução dos níveis de erosão do solo, através do efeito de cobertura superficial e
como quebra-ventos (Lailhacar e Torres, 2000).
Em extensas áreas semi-áridas das Ilhas de Cabo Verde foram levadas a cabo
ao longo de 15 anos diversas tentativas de aclimatação de espécies de interesse
forrageiro, com sucesso somente no caso de Atriplex. Embora diversas pesquisas
reportam diferença em palatabilidade segundo as espécies, neste caso a aceitação foi
de muito pobre a totalmente rejeitadas. Como possíveis razões foram analisadas: falta
de palatabilidade, água insuficiente e falta de hábito de consumo dos rebanhos, e
encontrou-se que o fator de maior influência foi a disponibilidade de água para bebida,
em quantidade e qualidade.
Tratando-se de uma região onde as necessidades de água para consumo
humano são cobertas através do transporte desde grandes distâncias, a única
possibilidade foi intercalar as halófitas com espécies forrageiras suculentas. No
entanto, é preciso um manejo acurado, já que o gado escolhe as espécies mais
palatáveis. A Opuntia fícus indica, utilizada como acompanhante, não teve bom
desempenho devido ao desenvolvimento de pragas como conseqüência da alta
umidade. O mais conveniente seria a utilização de Atriplex como feno, atuando como
banco de forragem para a estação seca, e integrando mistura em proporção não maior
de 25 %.
A utilização de halófitas precisa de um trabalho prévio de extensão, devido a
que os camponeses desconhecem seu alto valor protéico e a necessidade de fornecer
água extra aos rebanhos. E também porque o cultivo de Atriplex requer um manejo
sustentável. Os cortes para estocar forragem devem ser feitos somente nos galhos
centrais e superiores, possibilitando assim a regeneração natural. Os resultados validam
a utilização das espécies de Atriplex pesquisadas como fonte de combustível que,
embora de baixa qualidade, é de grande valor em áreas onde quase nada cresce. No
entanto, devido à falta de rebrote depois de cortes ao nível da superfície, os altos custos
não justificam a implantação para rotações curtas com esse propósito, a menos que a
regeneração natural seja possível. Outros benefícios observados: estabilização do solo e
incremento na vida silvestre, especialmente insetos e pássaros (Pasiecznik et al, 1996).
66
Pesquisa sobre irrigação de halófitas com águas residuais salobras, realizada
mediante ensaios a campo, foi levada a cabo em Arizona, EUA. Incluiu avaliação de
produtividade, qualidade forrageira e características agronômicas para estabelecer os
critérios de avaliação de diversas variedades de Atriplex exóticas e nativas, dentre elas
A nummularia, no transcurso do primeiro ano de estabelecimento das culturas.
Se trabalhou com solos salino-sódicos, parcelas de 1,50 ha, temperaturas
médias máximas e mínimas de 31 e 12 oC, precipitação média para 6 meses de 28 mm
e ETP (evapotranspiração potencial) de 1.035 mm. As plantas foram irrigadas com
água salina de drenagem agrícola de 13 dS/m CE e 45 cm de lâmina aplicada. O plantio
direto é o método mais prático e econômico para grandes áreas; no entanto, fica
limitado pela reduzida disponibilidade de sementes, já que algumas espécies precisam
mais de dois anos para produzi-las. No caso da A nummularia, permaneceu vegetativa
no período dos ensaios.
Embora sob condições de irrigação, produtividade e condições nutritivas foram
maiores para os cortes múltiplos que para colheita de plantas maduras. A produtividade
para A nummularia foi de de 307,8 g/planta para um corte a 13 cm, sendo superada
somente pela A barclayana; e 3.000 kg/ha a produtividade média das variedades
testadas. Enquanto ao rebrote, variou conforme aquelas. Os níveis médios de absorção
de selênio para as diversas variedades de Atriplex estão na ordem de 1 mg/kg, por
acima dos contidos nas águas de drenagem, sendo consideradas absorventes
secundárias do elemento e, no caso de solos deficientes em selênio podem-se utilizar
como suplemento na dieta dos rebanhos.
Levando em consideração o manejo da relação solo-planta-água como fator
crítico conclui-se que, embora os efeitos a longo prazo sejam ainda desconhecidos, o
cultivo de variedades de Atriplex usando águas residuais salinizadas apresenta-se como
um recurso potencial de forragem já no primeiro ano de estabelecidas aquelas (Watson,
1990).
A aqüicultura tem sido considerada tradicionalmente uma industria "verde",
mas hoje não podem se negar seus impactos ambientais potencialmente negativos. Os
grandes volumes de efluentes descarregados pelos viveiros de aqüicultura podem se
tornar um sério problema de poluição e os efluentes não tratados danificar os
ecossistemas costeiros e pescarias.
Em sistemas fechados as algas marinhas são efetivas como biofiltros, mas nos
sistemas abertos sua ação é limitada pela luz e ação dos sedimentos. Embora filtram
67
sólidos, as wetlands utilizadas no tratamento dos efluentes são pouco efetivas na
remoção de nitrogênio e fósforo inorgânico e não têm retorno econômico. Uma técnica
de remoção efetiva, embora cara é integrar aqüicultura com hidroponia.
A utilização de culturas tolerantes facilita a remoção por evapotranspiração e
prove retorno econômico como alimento animal ou humano. Irrigadas com águas de
alta salinidade as halófitas requerem de 30 a 50 % de lixiviação acima do uso
consuntivo para lavar o excesso de sais embaixo da raiz; no entanto, a lavagem pode
provocar uma significativa descarga de N e P nos aqüíferos se o sistema solo-planta
não realiza uma absorção eficiente (Brown e Glenn, 1999).
Três halófitas forrageiras, Suaeda esteroa, Salicornia bigelovii e Atriplex
barclayana foram utilizadas para testar sua viabilidade como biofiltros do efluente de
um sistema de criação de tilápias. As plantas, crescendo em solo arenoso, foram
irrigadas com água de alta salinidade (35 ppt ClNa), três vezes na semana. Encontrouse remoção de 94 % do N inorgânico e de 97 % do P solúvel reativo, eficiências
maiores que as reportadas para wetlands. Suaeda e Salicornia, espécies suculentas
adaptáveis a condições de alagamento tiveram melhor desempenho com altas
salinidades que a erva de deserto Atriplex. A produção de matéria seca,
evapotranspiração e quantidades de Na e P removidos diminuíram com o aumento da
salinidade, e o cronograma de irrigação foi insuficiente para manter a salinidade do
solo em níveis de suporte do crescimento das plantas. Na falta de um sistema de
irrigação controlada precisa-se de manejo forrageiro das culturas (Brown e Glenn,
1999; Brown, 2001).
A aqüicultura é uma das indústrias com maior potencial de crescimento e
oferece novas oportunidades para um manejo sustentável dos recursos hídricos. Na
região do Pacífico, onde os países asiáticos praticam em forma intensiva tanto a
aqüicultura como a agricultura irrigada, os crescentes problemas de salinização estão
reduzindo a área cultivada e a produção. A tendência crescente é utilizar os solos salinos
e contaminados para aqüicultura, ao tempo que se procura reduzir a salinização produto
da irrigação mediante manejo integrado água- solo-planta (Chaudhary, 2002)
Utilizam-se efluentes salinos da aqüicultura na produção agronômica de
culturas halófitas e na horticultura usando espécies tolerantes. Os excelentes resultados
demonstram que esses ecossistemas modificados podem evoluir para uma redução dos
processos de salinização mantendo atividades produtivas. É possível a utilização e
recuperação de solos salinos obtendo ao mesmo tempo ganho econômico, mediante um
68
manejo integrado. A aqüicultura é uma importante fonte de proteína e micro nutrientes e
de manejo accessível para populações de baixos recursos e nível tecnológico e a
combinação com agricultura e horticultura abre novas perspectivas para o
desenvolvimento de populações rurais empobrecidas (Chaudhary, 2002; Khoa et al,
2005).
Diferente da ampla pesquisa existente sobre utilização de halófitas como filtros
de efluentes de piscicultura, são escassos os dados disponíveis sobre criação de
camarão em águas subterrâneas salobras, uma atividade relativamente recente.
Os camarões foram utilizados inicialmente para limpeza dos viveiros de tilápia,
passando a ser parte da dieta destas e depois explorados como alimento humano. O
desenvolvimento da produção de camarão em águas salobras provenientes de aqüíferos
subterrâneos é uma alternativa à carcinicultura marinha, economicamente e
ambientalmente sustentável, e está sendo levada em conta a partir da destruição de
manguezais e conseguinte poluição e assoreamento ocasionados pelos viveiros
marinhos. A produção dos viveiros de água salobra é operada sob condições de mínima
troca, limitando assim o risco de introdução de patógenos e reduzindo os problemas de
disposição ou tratamento dos rejeitos mediante sua utilização na irrigação de culturas
tolerantes.
A criação em pequena escala de camarão branco do Pacífico (Litopenaeus
vannamei) em águas de baixa salinidade vem sendo praticada com sucesso nos EUA e
Israel, com adequadas taxas de crescimento e aceitável produção. Os processos de
aclimatação de L. vannamei na etapa pôs-larval às menores salinidades têm sido
documentados, mas não seu desempenho reprodutivo (Parnes et al, 2004).
O alto custo da inclusão de peixe na dieta de tilápias têm conduzido pesquisas
na procura de substituí-lo por fontes protéicas de menor custo e sub-produtos, incluídos
materiais de origem vegetal tais como algas, sementes de algodão, de soja, girassol,
colza e folhas de alfafa e leucena. Uma das alternativas apresentadas como suplemento
foi a inclusão de halófitas, sendo avaliado o potencial de crescimento e a eficiência de
utilização de folhas de erva-sal (Atriplex nummularia) e de alfafa desidratada
(Medicago sativa) substituindo percentagens de 5, 10, 20 e 30 % da proteína na ração
de tilápias (Oreochromis aureus).
A dieta de controle mostrou valores significativos em ganho de peso e conversão
alimentar, enquanto os diferentes níveis das dietas suplementadas com as duas folhas
apresentaram crescimento e eficiência de utilização (conversão alimentar) reduzidos. A
69
taxa de crescimento e outros parâmetros nutricionais diminuíram com a inclusão de
níveis crescentes de Atriplex e Medicago, sendo o efeito adverso mais marcado no caso
da halófita. A partir desses resultados, atribuídos a fatores como presença de oxalato nas
folhas de Atriplex, que interfere na absorção de Ca e desbalanço do perfil essencial de
aminoácidos, recomenda-se a não inclusão de folhas dessas plantas na alimentação
desses peixes (Yousif et al, 1994).
A avaliação do potencial das halófitas para consumo humano foi testada com
Atriplex triangularis. De ampla distribuição em áreas áridas e costeiras, alcança 1,50 m
de altura e tolera concentrações salinas de até 30 ppm. Características nutricionais e
sensoriais (cor, sabor, textura e aceitabilidade) de A triangularis foram comparadas
com as de espinafre e mostarda verde demonstrando moderados conteúdos de
proteínas, ácido ascórbico e vitamina, e resposta similar à espinafre e maior à da
mostarda para os atributos sensoriais. Somado ao conteúdo elevado de sódio, que
elimina a necessidade de adicionar NaCl na preparação do alimento, isto faz de A
triangularis uma alternativa alimentar interessante para regiões do mundo onde
salinidade e desertificação são limitantes de produção (Islam et al, 1987).
O Plano de Ação do Negev, considerado de prioridade nacional, foi iniciado em
Israel em 1995, tendo como meta o desenvolvimento do deserto de Negev, nesse
momento com uma população de 40.000 pessoas em 100 assentamentos. Um dos
objetivos do projeto era resolver a demanda de alimentos em aumento mediante
desenvolvimento de sistemas de piscicultura intensiva como empreendimentos
lucrativos, reciclando a água dos tanques de criação na irrigação de culturas.
A aqüicultura em terras áridas tira proveito dos altos níveis de radiação solar
requeridos pelas algas e os invernos cálidos e temperaturas mornas das águas que
precisam peixes e crustáceos. Os baixos consumos possibilitam a concorrência em
mercados internacionais, com as algas e subprodutos destas, destinando-se peixes e
crustáceos para o consumo local. Embora requer de investimentos e comercialização, a
diferença da agricultura, escassamente utiliza solo, o que somado a sua função de
reciclagem de rejeitos de dessalinização, pode se contabilizar como um importante
recurso na luta contra a desertificação (Imfa, 2000). Plantações de oliveiras e de cítricos
produzem com altos rendimentos e sem comprometimento da qualidade irrigados com
estas águas.
70
A região do Neguev possui consideráveis reservas subterrâneas salobras e água
com salinidade de até 5 dS/m vem sendo utilizada na irrigação de cultivos tolerantes.
Mas os métodos de irrigação por gotejamento utilizados e as tecnologias agrícolas
protegidas (instrumentos de combate à desertificação) requerem grandes investimentos
dos agricultores, que precisam de retorno financeiro. E por isso que a agricultura
israelense evoluiu para uma maior especialização.Tomates, melões e até uvas são
algumas das culturas que evidenciaram mais alta qualidade (doçura e dureza do fruto)
quando irrigadas com águas de alta salinidade (Sagi et al, 1999). Isto e a produção fora
de estação respeito dos mercados europeus têm estimulado a exportação. Assistidos pelo
Estado, os agricultores desenvolveram uma eficiente estrutura de transporte e
comercialização para exportar esses produtos, que incluem espécies ornamentais e
culturas consideradas exóticas, como o fruto da palma (Opuntia fícus indica) (Israel,
2001). Em 2003 começou a funcionar na região uma usina de dessalinização com
produção anual de 3 milhões m3 de permeado e 300.000 m3 de rejeito de salinidade
equivalente à água de mar. Como parte desse projeto trienal, está sendo desenvolvida
uma produção agrícola intensiva baseada em halófitas para alimentação humana,
forrageiras e ornamentais irrigadas com o rejeito de alta salinidade, utilizando os solos
arenosos profundos das dunas para prevenir salinização.
Na Austrália têm-se realizado pesquisas acerca da capacidade de utilização de
água subterrânea salobra pela A nummularia visando avaliar sua influência no
rebaixamento dos níveis freáticos superficiais. Pesquisa levada a cabo com Atriplex
implantada em solos salinos como cobertura vegetal e complemento de ração dos
rebanhos, teve como resultado taxas de transpiração menores que 0,3 mm/dia. Segundo
os autores (Slavichc et al, 1999) isto indica que, embora a erva-sal possa se estabelecer
e crescer lentamente em solos salinos, o impacto hidrológico das plantações desta
halófita é relativamente pequeno, se comparado com os efeitos da precipitação e
irrigação.
Porém, Barrett-Lennard (2002) apresenta dados correspondentes a um perfil
de textura arenosa com nível freático em 1,2 m de profundidade no verão, onde cinco
anos depois de implantada, a erva-sal tinha usado a razão de 25 mm/ano de água
subterrânea. E também de um perfil duplo (areia sobre argila) com nível de água
subterrânea entre 0,50 e 2,00 m onde, depois de dois anos, a erva-sal provocou uma
descida de 0,50 m se comparado com um perfil adjacente não vegetado. Quanto à
71
recuperação de solos salinizados, encontrou que depois de 20 anos a concentração no
solo pesquisado ainda estava em 89 % da inicial, para uma produtividade de A
nummularia de 2 ton/ha/ano (valores que atinge sem irrigação). Ao que se deve
acrescentar os sais acumulados nas folhas, que voltarão ao solo no caso da planta não
ser pastoreada.
O uso de poços da exploração petrolífera para injeção profunda do concentrado
de plantas de dessalinização é um projeto do "Texas Water Development Board" que se
iniciou nesse Estado em 2003. Considera-se que o impacto ambiental seria mínimo,
dadas as condições geológicas, de profundidade e falta de pressurização dos poços, e
que pode até melhorar a qualidade da água neles contida. Porém, os exigentes
requerimentos da licença para este tipo de método de disposição tornam o processo
caro e demorado. O objetivo do projeto é portanto desenvolver embasamento científico
que permita recomendar mudanças para possibilitar a injeção profunda em poços já
explorados (DWR, 2003).
As águas residuais provenientes do processo de exploração de metano em
estratos de carvão (coal bed methane, CBM) são consideradas problema ambiental já
que podem provocar salinização do solo, e as companhias exploradoras têm grande
interesse em atingir um nível de descarga aceitável. Atualmente se utiliza um processo
que combina pré-tratamento com produtos químicos e separação mediante OI, que
resulta em recuperação de parte do fluxo como água de alta qualidade para reuso
agrícola ou industrial. O remanescente é reduzido por evaporação térmica usando o
metano dos estratos como combustível em um concentrador submerso, alcançando-se
assim o nível de descarga zero. Porém, levando em conta a complexidade da
composição dessas águas, o êxito do pré-tratamento requer modelagem detalhada das
mudanças químicas e termodinâmicas do rejeito durante o processo (Tait, 2004).
A utilização de plantas tolerantes aos sais está sendo considerada como
alternativa que, se for bem sucedida pode prover uma ferramenta complementar,
alternativa e sustentável para o manejo das águas residuais de CBM. A hipótese de
trabalho, em etapa de projeto piloto, é que as halófitas consomem o sódio suficiente
para possibilitar a irrigação com os efluentes de CBM. Se pretende utilizar halófitas de
valor comercial e piscicultura intensiva prévio á descarga por irrigação. Considera-se
que esta atividade tem impactos multiplicativos: no caso de águas residuais com baixos
valores de SAR´s as descargas de CBM se tornariam ambientalmente aceitáveis,
72
habilitando grandes áreas para exploração e recuperação; as halófitas irrigadas com
CBM podem constituir um excelente alimento para o gado; as sementes de plantas
nocivas são deslocadas pelo cultivo de halófitas, trazendo também uma diminuição do
conteúdo de sais na superfície do solo e os nutrientes provenientes da aqüicultura
podem aumentar significativamente os rendimentos das culturas (Woiwode, 2003).
Na procura de projetar sistemas eficientes de recuperação energética têm se
proposto para exploração comercial sistemas inovadores, embora de pequena
capacidade. Exemplo disto é o trabalho de Chiaramonti (2000), onde testa a viabilidade
de produção de bioenergia para abastecer uma planta de dessalinização costeira em
área de aridez. Como matéria prima para abastecer o gerador utiliza culturas que
crescem em uma mistura de solo e compost proveniente de resíduos sólidos municipais,
irrigadas por gotejamento com rejeitos de dessalinização. A tecnologia de
dessalinização usada, OI; método de irrigação, gotejamento e as culturas, sorgo doce e
salicórnias. Chiaramonti (ibid) conclui que as salicórnias são indicadas para áreas
áridas isoladas e sob perigo de erosão e estabelece em 135 kWh/ha/ano a demanda
energética para produção de 8.400 m3/ha/ano água para irrigação.
A Opuntia ficus indica, família Cactaceae, possui baixo conteúdo de proteína,
4~6 %, 0,5~2 % de lépidas, é rica em carboidratos, ~6 %, com uma digestibilidade que
oscila conforme a variedade aproximadamente em
60 % nos cladódios novos,
diminuindo nos mais velhos. Tem alto conteúdo de água (~90 %), vitaminas
(fundamentalmente A e C) e minerais (Ca, P e K). Os frutos contêm grande quantidade
de vitamina C (60 mg ac.cítrico/100g de fruto), proteínas(~ 0,8 %); graxas (~0,7 %),
pectinas (~0,19 %); fibra (~0,1 %) e minerais.
A percentagem de sementes oscila entre 2 e 3 %, constituída por proteínas, 5
%, fibra, 56 %, amido, 23 % e aceite comestível, 5 %. A densidade média de plantio
é de 660 unidades/ha e os rendimentos entre 4 e 20 ton/ha. Os rendimentos variam
segundo as técnicas de manejo e de cultivo aplicadas. Uma grande vantagem da tuna é
que seu fruto sem cadeia de frio, tem uma vida útil de 10 a 15 dias, segundo as
condições climáticas (Inta, 2005).
2.7.2 Brasil
2.7.2.1 Estado da pesquisa
73
A utilização das tecnologias de dessalinização para produção de água para
abastecimento público concentram-se no Brasil na região Nordeste, e portanto também
as pesquisas e projetos sobre o tema.
Considerando que, embora vazões médias de 3 m3/h e STD de 3.000 mg/L nos
poços do cristalino, a simples escolha pelo critério de salinidade não era a estratégia
adequada, Vieira e Silva (2000) avaliaram a necessidade de estabelecer estratégias para
formular e implantar um programa de dessalinização para pequenas comunidades do
semi-árido cearense.
Mediante identificação prévia dos problemas e potencialidades das áreas e
possíveis oportunidades e ameaças ao programa, foi definido um conjunto de ações
estratégicas. Destaca-se na proposta, com foco nos projetos integradores, a necessidade
de planejamento e gerenciamento eficiente, que inclui ambiente institucional favorável,
escolha da tecnologia adequada, capacitação de pessoal e participação comunitária em
todo o processo -desde a elaboração do projeto até a administração dos recursos
financeiros-, remarcando o papel fundamental das mulheres rurais, por sentirem mais
de perto o problema da falta de água.
A proposta apresenta um conjunto de linhas de ação convergentes:
conhecimento
da
realidade
local,
sustentabilidade
econômico-financeira,
desenvolvimento tecnológico e inovação. E dentre os projetos de desenvolvimento
tecnológico e inovação sugeridos estão: desenvolvimento de protótipos de
equipamentos adequados à realidade da região, desenvolvimento de fontes de energia
abundantes no NE, como a eólica e solar e utilização de resíduos do processo de
dessalinização mediante criação de peixe/camarão, irrigação de halófitas e produção de
sais.
Um dos objetivos sugeridos, analisar a viabilidade técnica e econômica da
utilização da Atriplex nummularia na ração a ser fornecida aos peixes criados em águas
residuais de dessalinização -conforme o explicado na secção 2.7.1.- já foi testado sem
sucesso.
Monteiro e Vieira (2003), na mesma linha de procura de critérios objetivos
para definir localização preferencial de equipamentos de dessalinização, trabalharam
sobre um conjunto de 53 variáveis que incluíam aspectos econômicos, sociais e
ambientais de 170 municípios cearenses com poços com níveis de STD acima de 1.000
mg/L. Considerando como variáveis independentes: marca do equipamento,
74
responsáveis do funcionamento, capacidade instalada, distância da fonte, STD do poço,
nível de educação do operador e treinamento deste.
Da análise fatorial foram obtidos sete fatores significativos: nível de atividade
econômica, potabilidade da água definida pelos níveis de dessalinização, nível de
produção, nutrição infantil, saúde (expresso pela disponibilidade de profissionais),
educação (grau de aproveitamento dos alunos e nível de escolarização) e nível de
utilização dos solos agrícolas. Isto possibilitou, a partir de índices absolutos, a
hierarquização dos municípios em classes, segundo a incidência de poços com alto teor
de sal, confirmando a hipótese inicial do trabalho encarado, de correlação entre níveis
elevados de salinização e condições sócio-econômicas de carência.
Vieira, Silva e Chumvichitra (2001) pesquisaram o valor da água para uso
doméstico oriunda de poços subterrâneos em pequenas comunidades rurais do Ceará. Se
considerou o atributo salinidade como um importante fator diferenciador de preço,
partindo da premissa que, por não existir um mercado nas comunidades estudadas, o
valor econômico da água existe na medida em que seu uso altera o grau de bem-estar
destas. Foi utilizado um modelo de característica de bens, CGCM – Consumer Goods
Characteristics Model, e como variáveis: quantidade de sal, preço da água, quantidade
utilizada para uso, tipo de aqüífero, distância recorrida para coletar água, profundidade
do poço.
A relação direta entre preço e distância ficou evidenciada. Esta variável reflete
o custo de oportunidade do tempo e conseqüentemente da renda de oportunidade, visto
que as horas empregadas na coleta e no transporte da água poderiam ser utilizadas na
produção de bens e serviços. Encontraram que um aumento de 1% no teor de sal
deprecia o valor da água em 0,3272 %. Os resultados obtidos podem ser muito úteis
para nortear programas e políticas de dessalinização de água, tanto como para o
abastecimento de comunidades que não dispõem de água encanada em suas residências
e podem orientar uma política de investimentos e de cobrança de tarifas .Destaca-se
para os agentes decisórios que quaisquer medidas de gerenciamento e abastecimento de
água deve ter sentido setorial, local.
A falta de avaliação do desempenho de dessalinizadores em funcionamento e do impacto dos
resíduos sobre o ambiente impulsou a pesquisa de Pessoa (2000), realizada em Canindé, CE, sobre uma
amostra de 20 usinas.
Se determinou TR dos sais e R dos sistemas, custo real da água produzida,
qualidade desta e impacto ambiental do concentrado. Encontrou-se uma recuperação
75
média de 30 % e produção do concentrado acima do esperado, em média 63 % da vazão
de entrada, e valores médios daquele de 5,8 dS/m STD, acima do aceitável para
irrigação sem problemas de salinização do solo. Por estar este valor dentro dos limites
de salinidade de operação dos equipamentos existentes, a proposta do pesquisador é
usar novamente o rejeito para dessalinização, reduzindo o volume do concentrado a
quase 25 % do volume bombeado.
Com base nos valores de vazão de entrada, TR e % de utilização do
concentrado, Pessoa calculou o volume mensal e anual de rejeito para c/dessalinizador.
Multiplicados pelo número (350) de usinas existentes em 2000 no CE, foi obtido um
valor de 1.200.000 m3, volume que daria para abastecer anualmente uma cidade de
18.000 habitantes com um consumo diário per capita de 150 L.
Encontrou-se que dos vinte dessalinizadores pesquisados apenas sete
aproveitavam parte do rejeito (~20 %) para uso animal, combinado com lançamento
direto no terreno; um caso combinado de uso para bebida de animais, criação de peixes
e irrigação de fruteiras (coqueiros e acerola) e outro em que o rejeito foi utilizado para
lavagem de instalações e banho de romeiros. Foram observados impactos tais como:
erosão e salinização de solo, alteração de flora, morte de culturas, proliferação de algas
e aumento de salinidade de águas superficiais quando lançado em açudes e riachos.
A manutenção dos sistemas, um dos principais problemas técnicos com que se
defrontam os usuários dos processos de dessalinização, tem sido facilitada enormemente
mediante monitoramento remoto, que gera informação em tempo real do
comportamento das variáveis de medida. O Laboratório de Referência em
Dessalinização, da Universidade Federal da Paraíba - UFPA, coordenou tecnicamente o
Programa Nacional de Dessalinização da SRH/MMA, sendo responsável pelos projetos
e implantação de sistemas de dessalinização via OI para atender pequenas e médias
comunidades do NE, além de sistemas de grande porte implantados no Espírito Santo e
no arquipélago de Fernando de Noronha. No Laboratório, atualmente responsável
técnico do Programa Água Doce - Sede Zero, foi desenvolvido, entre 2002 e 2004, um
projeto sobre aumento da vida útil de sistemas de dessalinização no campo.
Através do acompanhamento periódico dos sistemas se detectaram como
principais problemas técnicos: pré-tratamento da água bruta, manutenção preventiva,
monitoramento adequado e falta de pessoal qualificado. No intuito de resolvê-los foi
desenvolvido um sistema de monitoramento de baixo custo capaz de gerar informações
76
em tempo real do comportamento das variáveis do sistema. A partir do banco de dados
criado, se elaborou um programa seguro de manutenção visando maximizar a vida útil
dos equipamentos e assim reduzir os custos de produção de água dessalinizada.
Os custos dos sistemas de monitoramento foram estimados entre R$ 400,00 e
R$ 800,00, o qual corresponde a cerca de 4 % do valor de um dessalinizador, devendose considerar também o aumento da vida útil das membranas, estas com preços de
mercado na faixa de R$ 1.600,00 a 1.800,00 (França, 2003).
Segundo Mejía e Vieira (2001) um dos maiores problemas de desempenho dos
dessalinizadores são os altos custos de operação e manutenção. Em pesquisa sobre
aproveitamento de águas residuais provenientes de dessalinizadores encontrou-se que
30 % dos 160 equipamentos distribuídos em pequenas comunidades com água salobra
no Ceará estavam paralisados ou operando precariamente. Diante da pobreza dos
usuários e da dependência com as prefeituras para consertar os dessalinizadores, se
considerou que uma maneira de resolver o problema seria a criação de peixes
utilizando o rejeito, possibilitando a geração de renda e emprego nestes locais.
Assim, o objetivo do trabalho foi adaptar a água salgada a tilápia vermelha,
Oreochromis spp (de 0 a 35.000 ppm) e avaliar o desenvolvimento desta em ambientes
salinos, visando a obtenção de subsídios para a realização desse projeto utilizando
águas residuais de dessalinização. O estudo se desenvolveu em duas etapas: adaptação
das tilápias à água salgada e cultivo experimental em ambiente estuarino. Na etapa de
adaptação submeteu-se os peixes a aumentos gradativos de 5.000 ppm/dia, até atingir
36.000 ppm, e para o cultivo experimental foram instaladas gaiolas flutuantes com
dimensões de 1,2 x 1,0 x 1,0 m em viveiro estuarino. Determinaram-se ganho diário de
peso total e médio, taxa de crescimento específico, sobrevivência e conversão
alimentar, obtendo excelentes valores desta e uma sobrevivência de 100 %. Os
resultados indicam que é possível a criação da tilápia vermelha com retornos
econômicos em locais com água salinizada, desde que os peixes passem por um
processo de adaptação, a partir de estações de distribuição especializadas.
Um projeto sobre aproveitamento de rejeitos de dessalinização foi
desenvolvido entre 1997 e 2001 no Centro de Pesquisa Agropecuária do Trópico SemiÁrido (CPATSA - Embrapa), em Petrolina, PE. Os sistemas propostos como manuseio
dos rejeitos de OI foram: evaporação com precipitação seletiva dos sais; utilização
77
como meio líquido para criação de tilápias e como água de irrigação para cultivo de
forrageiras halófitas.
Nas amostras de solo submetido por um período de aproximadamente um ano,
à dejeção de dois sistemas (1) e (2) de OI foram determinados CE, pH, resíduo seco,
cálcio, magnésio, sódio, potássio, bicarbonato, sulfato, cloreto e RAS.
O rejeito apresentou CE acima do limite aceitável, podendo provocar
problemas de salinização do solo, e valor de RAS indicando índice de sodificação alto
em (1) e médio em (2). O percentual de cloretos ficou em torno de 90 %, acima do
máximo aceitável de 10 % (Pizarro, 1978, apud Porto et al, 2001). Os rejeitos
apresentaram índices de magnésio (Mg/(Ca + Mg) ´ 100) de 71 % (1) e 62 % em (2),
acima do índice de toxidez do solo, 50 % segundo Pizarro (ibid). Em ambos os casos, a
água do rejeito tive proporção Ca/Mg menor que a unidade, podendo produzir
deficiência nas plantas, caso não haja no solo suficiente cálcio para contrabalançar seus
efeitos (Ayres & Westcot, 1991, apud Porto et al, 2001).
A alta CE dos rejeitos levou os valores no extrato de saturação dos solos acima
do limite de 4,0 dS/m que caracteriza ao solo salino. Os valores apresentados indicam
solos salino-sódicos (Planossolos (1) e salinos (Neossolos (2) (US Salinity Laboratory,
Richards, 1954, apud Porto el al, 2001). Os teores de magnésio na solução de solo
confirmaram o indicativo de intoxicação por este íon específico.
A análise físico-químico da água de alimentação mostrou, através do cálculo
do índice de saturação, a necessidade da utilização de um pré-tratamento. TR e R foram
98,8 % e 20 %, respectivamente. O rejeito produzido, 2.117,6 L/h era derivado aos
tanques de evaporação e o excedente ao tanque de armazenamento.
Trabalharam com tilápia koina, Oreochromia sp, por ser uma espécie de água
doce que adapta-se muito bem em água salgada, e também por características que
favorecem no
mercado, cor vermelha e carne sem espinhas e de boa qualidade.
Utilizou-se um tanque de 300 m3 revestido com manta de PVC e 360 tilápias de 3,2 g de
peso médio, com período de cultivo e engorda de seis meses. Foram fornecidos 700 g
diários de ração com 28 % de proteína bruta. A temperatura, CE, pH e resíduo seco da
água foram de medição diária e a avaliação de peso e mortalidade mensal. A utilização
de rejeito -misturado com um 50% de água boa- teve excelentes resultados, permitindo
produzir peixes em concentrações de até 5 g/L de sais (partindo de uma concentração de
rejeito de 8 g/L), com o mesmo desempenho que apresentam em água doce. Após trinta
dias os valores foram 22 g de peso médio e 1 % de mortalidade e 82,03 g e 2 % aos 60
78
dias, respectivamente, índices considerados aceitáveis. A utilização de água salobra
permite o controle de algas que afetam a qualidade do peixe e a diluição possibilitará
mecanismos de recarga.
A forrageira halófita selecionada para este trabalho foi a erva-sal, Atriplex
nummularia. No experimento (I), trabalharam com mudas plantadas em vasos com
capacidade para 10 L, contendo solo coletado na área experimental, sendo observadas
variáveis fisiológicas como fotossíntese, transpiração, condutância e resistência
estomática, potencial hídrico e osmótico e pressão de turgor, e variáveis ambientais
como temperatura do ar, déficit de pressão e radiação fotossintética ativa, potencial
hídrico e condutividade elétrica do solo.
No experimento (II), as mudas do (I) foram retiradas dos vasos e plantadas no
campo. As plantas foram irrigadas por sulco com rejeitos de dessalinização com
concentração salina média de 11,38 dS/m, e cada uma recebeu 75L de água/semana
durante 48 semanas. As salinidades médias do perfil foram de 0,64 e 12,74 dS/m antes e
depois do ciclo do cultivo, respectivamente. A altura média das plantas, após um ano,
foi de 2,20 m e a distância alcançada pelos ramos prostrados no solo, de 1,85 m,
enquanto a produtividade da erva-sal foi de 6.537,0 kg/ha de matéria seca, com teor de
proteína bruta de 18,40 % nas folhas.
A literatura demonstra variabilidade entre 2,9 a 10,0 ton/ha/ano no rendimento
de Atriplex nummularia, principalmente em resposta à qualidade do ambiente de cultivo
(O´Leary, 1986, apud Porto, 2001). Também, essas diferenças são influenciadas sob o
ponto de vista de manejo, condução das práticas culturais e de colheita, como
espaçamento, lâmina d’água, altura e periodicidade de corte.
Considerando-se a condutividade elétrica média do rejeito e a quantidade de
água aplicada durante o ciclo de cultivo de Atriplex, estima-se que foi adicionado ao
solo, para uma densidade de 1.111 plantas/ha, um total de 29.117,00 kg/ha de sais. E a
estimativa da quantidade de sal retirada pelo cultivo da erva-sal é de 1.145,00 kg
ha/ano, para água de irrigação com salinidade equivalente a 11,38 dS/ m ou 7,28 g/L;
portanto, para os tipos de água e manejo usados, a retirada de sais pela erva-sal
correspondeu a 3,93 % do total de sais aplicados pela água do rejeito. Embora pouco
significativa implica uma alta eficiência se comparada com culturas não halófitas. A
idéia inicial de utilizar os sais (obtiveram 40 kg de sal a partir de 5.000 L de rejeito)
para alimentação animal foi inviabilizada pelas altas concentrações de Mg, precisandose encontrar métodos mais eficientes de separação de sais.
79
Pesquisa sobre a dinâmica da salinidade no sistema solo-planta sob cultivo de
Atriplex foi levada a cabo em São Bento de Uma, PE (Cabral, 1998). Trabalharam com
três parcelas, utilizando Atriplex undulata e A nummularia e área capinada. As análises
de solo e planta realizadas no transcurso de um ano demonstraram para A nummularia
diferenças sensíveis na umidade do solo e salinidade/toxicidade até 2,0 m do caule e da
planta, incluindo aparente ciclagem de sódio, tendo efeitos limitados no caso da A
undulata pela escassa idade das mudas e água em demasia.
A evaporação solar como alternativa de reuso de efluentes de dessalinização foi
o alvo da pesquisa realizada por Amorim et al (2000). A precipitação seletiva de sais
constou de cálculo do volume evaporado, através de medição da lâmina de água nas
bacias ou tanques, evaporação medida em Tanque Classe A e verificação da
precipitação dos sais e concentrações do rejeito atingidas pela evaporação, através de
aerômetros ou densímetros Baumé.
O peso total médio obtido foi de 36,06 kg e o erro estimado em 0,79 %. O
NaCl ocorreu em todas as faixas e o MgCl2 foi o segundo de maior ocorrência; os sais
sódicos predominaram com um percentual médio de 79,03 %, seguidos dos
magnesianos com 13,39 % e dos cálcicos, com 7,44 %. Baseados nas diferenças
apresentadas em mistura e faixas de ocorrência em relação com a água de mar, estimam
há necessidade de se estabelecer um diagrama específico para os efluentes de
dessalinização.
Sendo o objetivo futuro a viabilidade de utilização dos sais, se faz necessário
avaliar as normas e padrões para o consumo humano; assim como para insumo animal
deve ser observada a tolerância de sais de magnésio que, segundo Pallas (1986, apud
Amorim et al, 2000) tem o seu limite máximo em 0,5 mg/L Mg de magnésio para
caprinos e bovinos.
A avaliação da irrigação de Atriplex nummularia com rejeitos de
dessalinização levada a cabo por Furtado et al (2004) evidenciou a utilidade da halófita
para mitigar os efeitos de lançamento dos rejeitos no solo. Trabalharam com quatro
tratamentos: T1 – terreno natural, recebeu irrigação com rejeito de dessalinização; T2 –
terreno com adubação orgânica (visando simular a situação de uso de rejeito de
dessalinização, oriundo da criação de peixes), recebeu irrigação com rejeito de
dessalinização; T3 – terreno natural, recebeu irrigação com água doce de cacimba,
funcionando como o teste em branco para o primeiro tratamento e T4 –terreno com
80
adubação orgânica, recebeu irrigação com água de cacimba, branco para o segundo
tratamento.
O número de repetições foi de 3 e 12 o total de parcelas, com 16 m2 de área
útil/parcela e 3 m de espaçamento entre os tratamentos, 192 m2 de área útil total e 228
m2 de área cercada e entre 1.500 e 3.500 mg/L de STD a salinidade dos dois poços que
alimentaram em forma alternada um dessalinizador.
Os dados de produção da matéria fresca, peso fresco médio da parte aérea em
kg/planta, evidenciaram que a maior produção média foi obtida pelo tratamento T1,
cujo solo foi irrigado com rejeito com uma CE média de 5.660 mS/cm, sendo de 1.032
mS/cm a CE da água de cacimba. A maior produtividade foi obtida no tratamento
irrigado com rejeito de dessalinização, com valor de 25.000 kg/ha de matéria fresca,
resultados que possibilitam a utilização de Atriplex para mitigar os efeitos do
lançamento de efluentes de dessalinização no solo ou em corpos d’água.
Todavia, a produtividade da Atriplex nummmularia tem sido avaliada quando
irrigada com efluentes tratados de indústria têxtil, mediante comparação com o
desenvolvimento da sabiá (Mimosa caesalpinaefolia Benth) (Silveira Neto et al, 2004).
O crescimento das forrageiras foi comparado em dois tratamentos: com água bruta,
classificada como C2S1, e com efluente final da ETE, classificada como C4S4
acompanhados a cada 5 dias. A sabiá desenvolveu-se melhor irrigada com o efluente
final do que com a água bruta, assim como a erva-sal, que apresentou alta mortalidade
(cerca de 75 %) quando irrigada com água bruta.
O projeto "Usos múltiplos dos recursos hídricos para sustentabilidade do semiárido" vem sendo desenvolvido pelas Universidades Federal e Federal Rural de
Pernambuco (UFPE e UFRPE), no marco do Programa Xingo. Tem como objetivo
demonstrar, por meio de áreas piloto, a utilização racional dos recursos hídricos em
condições de restrições de quantidade e qualidade para múltiplos usos, com destaque
para a irrigação familiar, utilizando técnicas poupadoras de água e com manejo efetuado
pelo próprio agricultor. Áreas de uso múltiplo foram implantadas próximas aos poços
instalados no âmbito do Programa Xingó, que já dispõem de dessalinizadores (do
DNOCS). Um banco de proteína vegetal, a partir do cultivo de halófitas, permite
pastagem adicional para bovinos e caprinos e as águas salobras se utilizam também para
piscicultura.
81
Atriplex nummularia foi implantada em área de solo salino, com CE média de
6,03 dS/m. Os solos vem sendo amostrados periodicamente na profundidade de 30 cm e
ao longo das fileiras da halófita, com 5x5 m de espaçamento. As plantas foram irrigadas
com um sistema tipo xique-xique, a cada dois dias, durante 30 min, com uma lâmina
média de 12 mm/dia nos períodos mais críticos, onde a evapotranspiração potencial
atinge os 9 mm/dia. Observou-se aumento da salinidade próximo das plantas, que em 14
meses alcançaram 2 m de comprimento.
Em outro ensaio, que visaba analisar a dinâmica da salinidade em área
cultivada com Atriplex no espaçamento de 5 x 5 m num aluvião, foram efetuadas
amostragens de solo aos 6 e 10 meses após o cultivo, no ponto diagonal entre fileiras e
entre plantas, a duas profundidades de 0-20 cm e 20-40 cm, respectivamente. Os
resultados encontrados demonstram uma ação dessalinizadora de A nummularia com
uma redução mais acentuada da CE do solo, inicialmente na camada superior, aos seis
meses e posteriormente na inferior, aos dez meses após o cultivo (Montenegro et al,
2000).
O trabalho interdisciplinar, centrado na Atriplex nummularia, inclui
microbiologia e bioquímica do solo, analise de potencial de dessalinização, micropropagação gerativa, anatomia e adaptação da planta à salinidade e efeito do vegetal nos
animais submetidos a dietas alimentares com halófitas. A pesquisa, sem prazo de
conclusão, é financiada pela Universidade de Chile, Instituto Argentino de
Desenvolvimento de Zonas Áridas (IADZA) e Instituto de Pesquisas Agrícolas de
Pernambuco (IPA).
Métodos para estimar a atividade microbiana em solos do semi-árido são
fundamentais no monitoramento ambiental e recuperação de áreas degradadas. Entre
esses métodos se destacam a avaliação das atividades das fosfatases alcalinas e da
hidrólise do diacetato de fluoresceína, da respiração do solo, da estimativa do carbono
da biomassa microbiana e do quociente metabólico (qCO2) .Investigou-se a atividade
microbiana de solo do semi-árido cultivado com Atriplex nummularia em áreas que
receberam rejeito salino proveniente de dessalinização por OI durante um e três anos,
em comparação com um solo nativo, sem cultivo e não irrigado. O solo cultivado por
três anos e que recebeu rejeito salino apresentou, no período seco, valores de pH, CE e
atividade de hidrólise do diacetato de fluoresceína (FDA) superiores aos das demais
áreas. No entanto, foi observada correlação negativa entre o carbono microbiano e os
82
valores do quociente metabólico (qCO2). A biomassa microbiana e a fosfatase alcalina
também foram superiores no solo cultivado por três anos e que recebeu rejeito salino em
relação ao solo nativo sem irrigação, confirmando o desempenho de plantas halófitas na
melhoria da qualidade do solo sob condições de estresse salino (Pereira et al, 2004).
A erva-sal (A. nummularia ) pode ser considerada como um alimento
volumoso de boa qualidade; no entanto, faz se necessário planejar o consumo, sobretudo
nos períodos críticos de cada ano, levando em conta que deve ser encarada como mais
uma alternativa estratégica para alimentação animal e nunca como única solução
(Pasiecznik et al, 1996; Souto, 2004). A qualidade do alimento depende
fundamentalmente de seu valor nutritivo e da taxa de consumo voluntário, podendo este
tornar-se um fator limitante, mesmo que o valor nutritivo se apresente satisfatório. O
consumo de matéria seca afeta o desempenho animal, uma vez que engloba a ingestão
de todos os nutrientes e determina a resposta animal (Vieira et al, 1996 apud Souto,
ibid).
No intuito de avaliar consumo e digestibilidade aparente de nutrientes em
dietas para ovinos com diferentes níveis de erva-sal (Atriplex nummularia Lindl.) foram
formuladas cinco dietas contendo diferentes níveis de feno de erva-sal: 38,30; 52,55;
64,57; 74,85 e 83,72 %, associadas a melancia forrageira (Citrulus lanatus cv. citroides)
e a raspa de mandioca (Manihot esculenta Crantz) enriquecida com 5 % de uréia. O
nível de erva-sal na dieta influenciou a digestibilidade aparente da matéria seca, a qual
diminuiu de 68,94 para 49,89 %, da matéria orgânica de 68,13 a 43,63 %, da fibra em
detergente neutro de 62,03 para 31,87 % e dos carboidratos totais de 61,98 para 33,25
%. Os resultados obtidos para o consumo e para a digestibilidade aparente da maioria
dos nutrientes revelaram um bom potencial para combinação do feno da erva-sal com a
melancia forrageira e a raspa de mandioca, em dietas para ovinos no semi-árido do
Nordeste (Souto, 2004).
2.7.2.2 Programas em andamento no Nordeste
Os programas de abastecimento de água usando a tecnologia da dessalinização
tiveram seu início no Nordeste na década dos 90.
A Universidade Federal da Paraíba (UFPB) está atuando desde 1995 na região
do Curimataú,através do Programa de Estudos e Ações para o Semi-Árido (Peasa).
83
Nessa região, onde é comum encontrar poços com vazões médias de 5.000 L/h, tem-se
implementado o aproveitamento do rejeito de dessalinizadores na piscicultura, criação
de camarão marinho e irrigação de halófitas. O projeto, que inclui 12 famílias da
comunidade de Poleiros, serve como unidade piloto de referência para outras
localidades com características comuns. Os benefícios esperados: geração de emprego
e renda, melhoria na nutrição, diversificação de produtos com valores agregados,
conhecimento de produção em escala comercial, expansão da piscicultura tipo "poço
peixe" e carcinicultura e consciência ecológica através do gerenciamento integrado e
compartilhado da água.
As parcerias foram com a prefeitura municipal de Barra de Santa Rosa,
Programa Emergencial Nordeste do Sebrae/PB, Fundação Parque Tecnológico da
Paraíba - PaqTcPB, Delegacia Federal de Agricultura - DFA e Programa Paraibano de
Tecnologias Apropriadas do Estado - PPTA/PB (Sebrae/RN).
Em Pernambuco, no marco do Projeto Água de Beber, a Companhia Estadual
de Saneamento - Compesa desenvolveu usinas de dessalinização com posto de
atendimento eletrônico. O Laboratório Farmacêutico de Pernambuco - Lafepe monta
os dessalinizadores, enquanto a Compesa, em parceria com as prefeituras municipais, é
responsável da instalação, construção dos abrigos e implantação dos acessórios
restantes.
O posto de atendimento construído em concreto armado pré-moldado para
facilitar montagem e remanejamento possui uma console de controle onde, a partir da
introdução de fichas comercializadas ao preço de 0,50 centavos se liberam 10 L água
potável em bolsas plásticas padronizadas (de distribuição gratuita, e durabilidade
prevista para 6 meses). Neste sistema, que reduz o desperdício e possibilita o
gerenciamento, o custo da água, para um período de 10 anos, é de R$ 0,30/ m3 , contra
R$ 3,00/m3 para carro pipa (Rego Neto e Oliveira, 1998).
Na Bahia, a Secretaria de Meio Ambiente e Recursos Hídricos - Semarh,
instalou em maio de 2004 a primeira usina dessalinizadora com chafariz eletrônico.
Neste caso uma ficha libera 20 L de água permeada. A alternativa objetiva que com a
absorção dos custos de manutenção pela comunidade será possível aumentar a
quantidade de equipamentos implantados, ao tempo de se criar cultura que evite o
desperdício (Semarh, 2004).
84
A Secretaria de Recursos Hídricos (SRH), do MMA, implantou em 1996 o
programa Água Boa, decorrente da necessidade de se ampliar a oferta de água para as
populações carentes residentes em comunidades rurais distantes de sistemas adutores ou
de mananciais superficiais produtores, que possuem sistemas de abastecimento
deficitários, cabendo à exploração e distribuição racional da água subterrânea, a única
alternativa de suprimento de água. Este programa, que finalizou em 2003 tinha, dentre
outros objetivos específicos a instalação de usinas de dessalinização em poços tubulares
que apresentam qualidade de água - físico-química e/ou bacteriológica, não compatível
para consumo humano.
O Programa Desenvolvimento Solidário é conduzido pelo Governo do Estado
do Rio Grande do Norte com recursos financiados junto ao Banco Mundial, para
combater a miséria na zona rural. Coordenado pela Secretaria do Trabalho, Habitação
e Ação Social (Sethas) o Programa foi implementado em 2003 e já beneficiou 25 mil
famílias de 134 municípios do Estado, com aplicação de recursos da ordem da R$ 16
milhões.
Através da assinatura de novos convênios, comunidades rurais de 16
municípios das regiões do Agreste, Trairi e Potengi serão beneficiadas com obras de
infra-estrutura hídrica e incentivo ao setor produtivo e social. Será investido mais de
R$1 milhão em 35 projetos apresentados por entidades comunitárias para obras de
abastecimento de água (instalação de dessalinizador, construção de cisternas e de
poços tubulares), eletrificação rural, construção de centro de treinamento e criação de
pequenos animais (apicultura e caprinocultura) (Serhid, 2004).
O Proágua semi-árido é um subprograma de desenvolvimento de recursos
hídricos para a região semi-árida, coordenado por MMA/ANA/MIN/SIH, em nível
federal, e com coordenações regionais estaduais, cujo objetivo geral é o uso sustentável
dos recursos hídricos. Inclui no seu plano operativo anual (POA 2004), dentre outras
diretrizes: apoiar iniciativas que proporcionem o desenvolvimento de tecnologias de
dessalinização de água, considerando os aspectos ambientais, econômicos e de gestão,
de forma sustentável e apoiar, em trabalho conjunto com SIH/MIN, o desenvolvimento
de modelos de gerenciamento auto-sustentáveis direcionados aos sistemas simplificados
de abastecimento de água.
Desde a década de 1980, já foram perfurados no semi-árido mais de 100 mil
poços, dos quais obteve-se água de alto teor salino, imprópria para consumo. Hoje, a
85
maior parte desses poços está desativada. Estima-se que existem cerca de 2.000
dessalinizadores instalados no país; no entanto, são 1.400 as usinas paradas, um capital
investido muito alto (MMA, 2004).
O Programa Água Doce, lançado oficialmente pelo governo federal em 2004
tem como prioridade a recuperação dos dessalinizadores já instalados pela SRH,
DNOCS, Fundação Banco do Brasil e governos estaduais, entre outros. Numa segunda
etapa se prevê a implantação de novos equipamentos nos municípios de menor IDH e
índice de abastecimento dentro das prioridades do Programa Fome Zero, utilizando
sistemas de reciclagem e leitos de evaporação do rejeito, afim de evitar impactos
ambientais, assim como a instalação de unidades demonstrativas produtivas de
aproveitamento de rejeitos em cada Estado envolvido no projeto.
O programa, que inclui a gestão participativa, organização comunitária, uso de
energias alternativas e programas de recuperação e proteção da biodiversidade local foi,
junto com o Plano de Combate á Desertificação (PAN) declarado prioritário pela
presidência da República.
O projeto está sendo desenvolvido através da SRH/MMA e participam do
comitê gestor dez ministérios e a secretaria de Aqüicultura e Pesca, além dos Estados e
organizações da sociedade civil do semi-árido. Essa ação irá somar-se às diretrizes do
Instituto Nacional do Semi-Árido (Insa), com sede em Campina Grande e
conseqüentemente aos programas Fome Zero e Sede Zero do Governo Federal. Tem
como parceiros, dentre outros, o Ministério Extraordinário da Segurança Alimentar
(Mesa), a Fundação Banco do Brasil, a Petrobrás, as secretarias de Recursos Hídricos
dos Estados do Nordeste, o DNOCS e ONG’s.
O Água Doce tem dois centros de referência. A unidade demonstrativa do
programa em Atalho, em Petrolina, coordenada pela Embrapa semi-árido e inaugurada
em 2003 e o Laboratório de dessalinização da SRH/MMA em Campina Grande Labdes, encarregado da operação e manutenção dos sistemas dessalinizadores e
análise da água dos poços, deverá elaborar projetos compatíveis com qualidade e
quantidade da água a dessalinizar no equipamentos atualmente desativados e em
aqueles a implantar.
Se prevê a realização a partir dos planos a serem elaborados pelos núcleos
estaduais do Programa, tendo por referência as diretrizes e critérios de prioridades
definidos no programa geral. A sustentabilidade das unidades produtivas é um dos
86
objetivos a atingir já que, embora o produzido não será comercializado, garantirá a
segurança alimentar das comunidades beneficiadas a partir do aproveitamento dos
rejeitos da dessalinização mediante criação de peixes e produção de halófitas para
alimentação de caprinos (MMA, 2004).
O Rio Grande do Norte foi o primeiro estado a contar com o núcleo estadual
de implementação e gestão do Programa Água Doce, em agosto de 2004, do qual a
Serhid será o organismo responsável pela condução. Para a Secretaria o projeto
federal vem reforçar o programa de dessalinização em andamento, possibilitando sua
ampliação. Em junho de 2004 se levou a cabo a primeira reunião técnica para
determinar futuras ações. Já foi realizada, ministrada por pessoal técnico do Labdes e
da Serhid, uma jornada de treinamento para técnicos de empresas que prestam
serviços àquela no âmbito do projeto Água de Beber, na instalação de usinas de
dessalinização. A intenção da Serhid é nivelar os conhecimentos desses profissionais,
visando um melhor aproveitamento da produção, conforme os critérios técnicos do
Labdes.
Ante a constatação que parte dos problemas de funcionamento das usinas são
devidos à falta de experiência na operacionalização do sistema, ou ainda, pela
substituição do operador por outro sem a devida qualificação, e também, com a
intenção de melhorar o conhecimento e qualificação dos encarregados da operação das
usinas de dessalinização, no mês de outubro de 2004 foi lançado no Estado um
programa de re-capacitação de operadores, visando a durabilidade e eficácia dos
equipamentos. Para dezembro de 2004 já tinham se realizado três cursos de
treinamento, incluindo diferentes regiões do Estado.
No marco do Programa, que beneficiará inicialmente 62 municípios do Estado
que são contemplados com o programa Fome Zero, o governo do RN recebeu o aval do
MMA para levar adiante um projeto piloto no assentamento Santo Antonio de Bancos,
no município de Santa Maria, região do Trairi. Nessa localidade vai ser desenvolvida
uma unidade demonstrativa de aproveitamento de rejeitos de dessalinização para criação
de tilápia e cultivo de halófitas forrageiras do género Atriplex. A unidade vai possibilitar
o aumento da oferta de água e de alimentos para as 57 famílias do assentamento, com a
perspectiva de ir ampliando para todas as usinas de dessalinização do Estado.
87
Pretende-se aproveitar os mais de 300 dessalinizadores instalados, dos quais um
grande percentagem está desativado, embora o RN seja um dos poucos estados do semiárido que conta com um programa de manutenção de dessalinizadores, que inclui os 110
implantados pela Serhid. Em nível do Estado fazem parte da parceria a Serhid, a
Secretaria estadual de Agricultura, de Pecuária e de Pesca (Sape), a Embrapa e a UFRN,
com apoio financeiro da Fundação Banco do Brasil.
A Empresa de Pesquisa Agropecuária do Rio Grande do Norte – Emparn vai
participar através de um projeto piloto de criação de tilápias e aproveitamento de sais do
rejeito mediante cristalização. Prevêem a implantação de um tanque berçário,
alimentado com águas residuais de dessalinização, de onde os alevinos serão
transferidos para viveiros de engorda, onde permanecerão até despesca. O fluxo será
dirigido logo a viveiros de artemisa, a partir dos quais o concentrado encaminhado a
cristalizadores (Emparn, 2004). O projeto funcionará em forma paralela ao da Serhid,
onde as águas residuais da piscicultura serão utilizadas na irrigação de halófitas
forrageiras.
"Além de ter água boa, o produtor do sertão poderá reduzir o impacto ambiental
do rejeito, produzir cerca de 600 kg de peixe de primeira linha, a cada três meses, e
outros 600 kg de carne de caprinos por ano” (MMA, 2004). Outras 11 unidades
demonstrativas serão implantadas em todos os estados do Nordeste, financiados pela
SRH-MMA, a um custo de R$20 mil, cada. Os pesquisadores da Embrapa Semi-Árido
acompanharão a implantação e realizarão cursos para treinamento dos técnicos
designados para, futuramente, orientar os produtores rurais.
No Rio Grande do Norte tem-se empreendido ações no sentido de dotar ao
estado de uma estrutura capaz de viabilizar um projeto de pesca em águas interiores. Já
foram investidos recursos da ordem de R$ 250 mil na ampliação da estação de
piscicultura de Caicó, que é administrada em parceria com o Departamento Nacional de
Obras contra a Seca (DNOCS), para levar a produção de alevinos de alevinos de tilápia,
carpas
e outros peixes de 6
milhões para 10 milhões ao ano. E se prevê que serão investidos mais R$ 8 milhões na
construção de três estações, nas barragens de Umari, Santa Cruz e Armando Ribeiro
Gonçalves, com capacidade para produzir anualmente 30 milhões de alevinos.
Porém, para que essa infra-estrutura funcione de maneira acurada é preciso
organizar o setor, de modo de dar apoio técnico a associações e capacitar gestores e
88
criar legislação específica para regulamentar à atividade e as formas de utilização da
água. A Secretaria estadual de Agricultura, Pecuária e Pesca já iniciou um projeto piloto
de treinamento de mais de 400 pescadores artesanais visando se tornem auto-suficientes
na produção de pescado e até na construção de tanques -rede para criação de tilápia
(Sape, RN, 2004). A Sape vem trabalhando na formulação de legislação específica, mas
pretende discuti-la com todas as colônias de pescadores do Estado antes de enviá-la para
a apreciação da Assembléia Legislativa (Serhid, 2004).
Um projeto de criação de camarão em assentamento foi lançado oficialmente em
março de 2004 no RN, na fazenda Manimbú, no município de Ceará-Mirim, numa
iniciativa
da
associação
do
assentamento
Nova
Esperança
II.
A área disponível para o projeto é de 40 hectares. Inicialmente, está sendo desenvolvido
o cultivo em três viveiros de um hectare cada, com 12 famílias sendo beneficiadas
diretamente, nessa primeira fase. Os assentados da fazenda Manimbú estão sendo
capacitados para o manejo e cultivo, contando com o apoio da Emparn (Serhid, 2004).
O Programa de Ação Nacional de combate à desertificação e mitigação dos
efeitos da seca (PAN), lançado em 2004, é um instrumento de planejamento que visa
definir as diretrizes e as principais ações para o combate e a prevenção do fenômeno da
desertificação nas regiões brasileiras com clima semi-árido e sub-úmido seco. O
programa articula os poderes públicos e a sociedade civil, sob coordenação da
SRH/MMA. Conforme as premissas da Agenda 21 e o Plano Plurianual do Governo
(2004-2007), o PAN tem por base três áreas temáticas: redução da pobreza e da
desigualdade, ampliação sustentável da capacidade produtiva e preservação,
conservação e manejo sustentável dos recursos naturais (SRH/MMA, 2004).
No marco do Plano de combate à desertificação, o primeiro Núcleo de
desenvolvimento sustentável (Nudes) no Rio Grande do Norte funcionará nas
comunidades de Cobra, Cachoeira e Juazeiro, zona rural de Parelhas. O projeto vai-se
desenvolver em três vertentes: educação ambiental, medidas jurídicas e propostas
econômicas alternativas visando preservação e geração de renda (Serhid, 2004).
Em fevereiro de 2005 começaram as oficinas de trabalho do Projeto piloto de
combate à desertificação. O projeto, encabeçado pelo IICA e FNMA, vem reforçar os
trabalhos já desenvolvidos pelo PAN e o Nudes e, das prioridades a serem trabalhadas,
no intuito de criar mecanismos de recuperação da área, se destacam conservação de
89
solos, adequação de técnicas de criação de ovinos e caprinos, disciplinamento do uso
dos recursos hídricos e educação ambiental (Serhid, 2005).
O Projeto Dom Hélder Câmara atua no semi-árido nordestino em
assentamentos da reforma agrária e comunidades de agricultores familiares em 60
municípios de seis Estados (PI, CE, RN, PE, PA e SE). A ênfase da proposta é o
desenvolvimento de sistemas de produção agropecuária sustentáveis e, dentro disso,
ganha importância a recuperação de bacias hidrográficas e dos solos. O objetivo é que
experiências piloto bem-sucedidas venham a ter caráter permanente de políticas
públicas para o semi-árido.
Sem ser um órgão financiador nem executor, articula, contrata assistência
técnica, apóia e monitora ações como o manejo da caatinga, agricultura orgânica,
construção e adoção de alternativas hídricas para a região -como cisternas de placa e
barragens subterrâneas-, além de iniciativas educativas que venham a contribuir para a
manutenção do homem no semi-árido.
Sempre em parceria com ONGs, sindicatos e cooperativas, o projeto tem o cofinanciamento do Fundo Internacional para o Desenvolvimento da Agricultura (Fida). O
Fundo Global para defesa do Meio ambiente (GEF, Global Environmental Fund)
aprovou a liberação de US$ 300 mil para que o projeto apresente uma proposta para o
semi-árido, com
ênfase no desenvolvimento de sistemas e produção agropecuária
sustentáveis (RN, 2004).
A Articulação do Semi-Árido potiguar (ASA) e ONG´s da região do Alto Oeste
do estado do RN , com recursos do Instituto Nacional de Colonização e Reforma
Agrária (Incra), tem encarado a capacitação de mulheres na construção de cisternas.
Além da capacitação, as cisterneiras receberão treinamento em gestão e gerenciamento
dos recursos hídricos, através do Projeto Dom Hélder Câmara.
A experiência, que partiu de reivindicações das mesmas interessadas, vem
sendo desenvolvida desde mediados de 2004. Além de resolver o problema de
abastecimento hídrico das famílias incluídas, eleva a qualidade de vida destas mulheres,
geralmente as responsáveis por prover a água de consumo para as necessidades
familiares e dar acesso e incluí-las na gestão das políticas públicas (RN, 2005).
90
2.8
Legislação e políticas
2.8.1 Mundo
A utilização de tecnologias de dessalinização de água ainda envolve maiores
custos que os sistemas tradicionais de abastecimento. Daí a necessidade de políticas de
orientação da demanda, de reestruturação para aumento da eficiência do processo e do
estabelecimento de organismos reguladores que monitorem o uso correto da água
dessalinizada (Dabbagh, 2001).
A crise da água nos países das regiões áridas e semi-áridas do mundo pode se
comparar com a crise do petróleo nos países industrializados, que estão adotando
políticas e levando adiante programas de pesquisa e desenvolvimento no intuito de
reduzir a dependência com os combustíveis fósseis e minimizar custos.
Em Israel a Lei de Águas, promulgada em 1959 estabelece a estrutura para o
controle e proteção do recurso sob a responsabilidade dos Ministérios de Agricultura e
de Infraestrutura e do Comissariado de Águas, e inclui previsões para controle da
poluição hídrica, sob responsabilidade do Ministério de Meio Ambiente. A Lei declara
todas as fontes de água de propriedade pública, sujeitas ao controle do Estado e que toda
pessoa tem direito a seu uso, enquanto não provoque salinização ou esgotamento. Em
1971 foram incluídas no corpo do texto da Lei proibições contra poluição direta ou
indireta, a despeito do estado anterior da água; em 1994 foi regulado o uso de sais nos
processos de regeneração por troca iônica, em ordem de reduzir as concentrações dos
rejeitos do processo e em 1995 a exigência de análises químicas e microbiológicas e
zonas de proteção na perfuração de poços de água.
Quanto às disposições que concernem diretamente à dessalinização, em 1997 foi
criada regulação para uso de tanques de evaporação: proibição do uso destes caso exista
uma alternativa econômica e ambientalmente viável para efluentes industriais, bem
como condições e medidas para assegurar a construção e operação sem odores nem
poluição de ar e água. As instruções técnicas incluem uso de duas capas de material de
selado, monitoramento dos equipamentos e processos, limpeza e disposição dos
sedimentos. No caso de vazamento ou risco potencial se requerem medidas específicas,
que incluem informe dos requerimentos e tratamentos.
91
A proibição de descarga de rejeitos nas fontes de água é de 1998 e
regula as descargas provenientes de processos de troca iônica da industria
têxtil, de curtumes, alimentares e de hospitais, em fontes de água e nos
sistemas municipais de esgotamento sanitário. Além de evitar a contaminação
direta dos corpos de água, tenta prevenir o aumento da concentração salina nos esgotos,
exigindo o isolamento dos rejeitos mediante o uso de fluxos separados.
Em 2003 foram promulgados regulamentos que apontam a redução da salinidade
dos esgotos, um dos principais problemas que enfrentam já que os efluentes tratados são
utilizados na irrigação. Os umbrais permitidos, que entraram em vigência a partir de
2004 são 430 mg/L para cloretos, 230 mg/L para sódio, 6 mg/L para fluoretos e 1,5
mg/L para boro. Porém, podem ser diminuídos caso as descargas de efluentes
representem um perigo para o meio-ambiente ou aumentados quando a redução das
concentrações de poluentes pode interferir no processo de produção ou em outros casos
específicos.
Também de 2003, e com vigência a partir de 2004 é a regulação da poluição das
fontes de água e do ambiente em geral pelos impactos da corrosão gerada por esgotos
industriais. Proíbem-se descargas no sistema coletor de esgotos, de efluentes industriais
cujo pH seja maior que 10 e menor que 6, e com limites dados por 6,0 e 9,0 para
descarga em reservatórios, com exceções para casos específicos.
Israel tem explorado politicamente a questão da água, que passou a ser tema de
segurança nacional. E tem-se recusado resolver o conflito com as nações vizinhas
levando em conta as bacias hidrográficas. O que propõe é o incremento do
abastecimento através, entre outras maneiras, de projetos massivos de dessalinização
(Isaacs, 1999). A decisão de dessalinizar em grande escala foi tomada em 2002,
quando as proporções da crise de água ficaram evidentes. Para 2004 as novas usinas,
das quais a maior é a de Ashkelon estarão produzindo 200 milhões m3 de água
adicional/ano.
No entanto, não será suficiente para enfrentar o crescimento anual de 3 % no
consumo urbano. Hoje a água disponível está abaixo do nível crítico de 1.000
m3/pessoa/ano e as projeções indicam que para o 2025 estará no nível de escassez
(500 m3/p/ano). Dentre as soluções propostas: aumentar o número de plantas
92
dessalinizadoras e o volume de efluentes tratados, importação de água, sistemas de
distribuição de água diferenciais, reformas na agricultura (MNI, 2003).
Os graves problemas de escassez de água que hoje enfrentam, a pesar do manejo
centralizado e o planejamento de estratégias para garantir o abastecimento sustentável,
tem a ver, além dos limitados recursos hídricos com as políticas aplicadas na área nas
décadas passadas. Tradicionalmente, e explicável por razões histórico-sociais e políticas
o governo manteve a produção agrícola subsidiando o preço da água, dentre outras
medidas. Isto mudou uma produção voltada unicamente a abastecer as necessidades
locais, para exportações que atingem 1/3 da produção. O que significa que grandes
quantidades de água usadas nesses processos produtivos são exportadas em forma
virtual. Enquanto a agricultura utiliza 60 % da água, isto gera somente 2 % dos lucros; e
o pais importa aproximadamente 6.900 mil/ m3/ano, e exporta 380 mil m3/ano como
água virtual.
Essas importações podem ser uma ferramenta para aliviar os períodos de
estiagem; no entanto, a questão a se colocar é se podem continuar exportando água ou
se, pelo contrário deveriam dirigir a produção para culturas de baixo consumo e
importar o restante. Poderiam-se diminuir os volumes usados pela agricultura mudando
o atual sistema de quotas ou terminando com o sistema federal de subsídios (YegnesBotzer, 2001; Hoekstra, 2005).
Embora se relaciona o problema com a carência de fontes suplementares de
água, a perda de qualidade coloca em risco o uso futuro das existências disponíveis.
Políticas de longo prazo de exploração de água subterrânea e a prática de irrigação com
água salina ou de reuso explicam esta deterioração. Como tentativa de solução ao
problema se utiliza a lavagem dos sais e lamas contaminantes dos aqüíferos mediante
diversas técnicas (Nativ, 2004).
O Egito, onde só a água doce subterrânea representa um 20 % do total do
recurso, não contou com um organismo responsável do manejo dos recursos hídricos
subterrâneos em nível governamental até 1999. A agência criada tem como função a
formulação e implementação de políticas de manejo e desenvolvimento de águas
subterrâneas e recursos relacionados, como a dessalinização, em nível nacional, regional
e sub-regional.
Diferente do reuso de água tratada, que assim como na Arábia Saudita, Síria e
Israel é no Egito amplamente utilizado, representando um 20 % do total, as tecnologias
93
de dessalinização são ainda de uso limitado, porém, em crescente aumento devido à
diminuição dos custos. Em parceria com Holanda está sendo desenvolvido um
programa de dessalinização que tem como objetivo prover conceitos e dados que
possibilitem o desenvolvimento de políticas acorde e como diretrizes, sustentabilidade
ambiental mediante reciclagem e re-infiltração; parcerias público-privado para
exploração, especialmente no setor do turismo, e financiamento privado através de
contratos BOT e BOOT.
O programa objetiva estimular as parcerias entre o setor público e o privado na
exploração de águas salobras que possibilitariam o desenvolvimento de áreas remotas.
Embora o interesse dos investidores em desenvolvimento agrícola, ainda não foram
liberados para exploração devido ao risco de possíveis impactos ambientais. Outro
aspecto a levar em conta é o desconhecimento do potencial dos aqüíferos e das
mudanças a longo praço na qualidade das águas. Entretanto, as pesquisas estão
concentradas na minimização de impactos ambientais e nas opções de disposição dos
rejeitos (Allam et al, 2002).
Na Jordânia, no início dos 80´, os problemas de abastecimento de água
adquiriram dimensão crítica e, diante das estratégias propostas a dessalinização de água
salobra foi identificada como uma fonte potencial para aumento do suprimento. A partir
de 1991 foram realizadas prospecções, encontrando-se volumes apreciáveis de água
salobra (Hadidi, 1999).
No Plano de Desenvolvimento Econômico e Social (1993-1997) se estabeleceu
que um dos principais objetivos de políticas devia ser a regulação do uso para diferentes
propósitos das águas subterrâneas e superficiais mediante avaliação da qualidade da
água subterrânea. No tratado de paz assinado com Israel em 1994 se estabeleceram as
quantidades de água a dessalinizar para ambas as partes. Entretanto, o pais carecia de
políticas, leis e regulação acerca da dessalinização de água salobra e seu manejo, assim
como de padrões para usos e métodos de disposição dos rejeitos (Hadidi, 1999).
Jayyousi (2001) considera que na Jordânia se reconhece hoje a necessidade de
um manejo sustentável dos recursos hídricos, que não será possível conseguir somente
com provisão de infraestrutura física. O conceito de desenvolvimento tem mudado de
uma infraestrutura orientada ao suprimento para uma orientação da demanda,
focalizada em assistência adequada e desenvolvimento das capacidades locais. E na
área de dessalinização é necessária uma política de construção de capacidade de longo
prazo, onde educação e treinamento são chaves. Portanto, recomenda o
94
desenvolvimento de programas acadêmicos de pós-graduação, a concessão de bolsas de
estudo e a consideração do estabelecimento de um centro nacional para operação e
manutenção das tecnologias de dessalinização. Também, a avaliação dos impactos
ambientais e da necessidade de disposição dos rejeitos do processo, condução e
orientação da demanda, dando especial atenção à população pobre e as áreas rurais.
Segundo informação do Ministério de Águas e Irrigação do país, em 2000 o
déficit hídrico na Jordânia era de 297 milhões m3 (MCM), e as projeções, 251 MCM
para 2010 e 408 MCM para 2020. Diante disso tem-se dado impulso ao
desenvolvimento de fontes alternativas, e planejado até 2025 as atividades de
dessalinização, mediante módulos de cinco anos. Conforme legislação criada no
2001, a partir de 2005, prévio à construção de usinas serão realizados estudos de
impacto ambiental, que consistirão em avaliação e definição de fontes de poluição;
capacidade de assimilação do sistema; projeto e implementação de medidas
mitigadoras e monitoramento ambiental e disposição do concentrado salino (Dweiri e
Badrant, 2003).
Além do Ministério de Águas e Irrigação, as agências envolvidas na área de
dessalinização incluem o Ministério de Agricultura, de Assuntos Interiores e Meio
Ambiente, de Saúde, da Indústria, do Turismo, o Conselho Superior para Ciência e
Tecnologia, a Real Sociedade Científica, setor privado e ONG´s.
Na Palestina, que tem problemas de falta de recursos hídricos adequados e
contaminação em aumento, a dessalinização de água tenta resolver essas carências. As
usinas instaladas, algumas pelo setor privado, utilizam em geral a tecnologia de OI e
água subterrânea salobra e disposição no solo dos rejeitos, e têm tendo provocado
graves danos ambientais, tanto nos solos quanto nas águas subterrâneas. Tenta-se passar
de uma capacidade planejada de 0,26 MCM para 2001 a 4,5 MCM em 2004 (UN,
2001).
O incremento das secas na última década nos países do Oriente Médio, que
alguns deles resolveram mediante a adoção e/ou incremento dos processos de
dessalinização de água, tem criado uma dependência que vai se traduzir em processos
de degradação em aumento e na concorrência por recursos financeiros. Deve-se
reconsiderar a opção de produção agrícola subsidiada, desenvolver tecnologias mais
eficientes de produção vegetal com menores consumos e redirecionar parte desses
estoques para consumo humano, com orientação da demanda (UN, 2001).
95
No manejo sustentável dos recursos hídricos outro ponto de inflexão está
ocorrendo, no tema da propriedade e administração destes. Bolívia privatizou em 1997
a exploração de serviços de água potável e saneamento, através de um contrato por 30
anos com a transnacional Suez. A política da empresa, de cobrança de altas taxas e de
deixar aos moradores de baixa renda sem acesso à rede distribuidora incitou a reação
popular, que provocou a retirada da empresa do país. Há quatro anos um movimento
similar provocou a saída da norte-americana Bechtel, que operava em moldes
parecidos à Suez e tinha obtido junto ao governo boliviano o direito de exploração das
fontes, inclusive as de uso particular no meio rural. Atualmente Bolívia está em
processo de revisão constitucional e as organizações civis buscam a promulgação da
água enquanto bem público e como direito humano (EcoAgência, 2005).
Em Uruguai, em plebiscito simultâneo às eleições presidenciais, o 65 % dos
votos decidiu a re-estatização dos recursos hídricos, retirando a concessão do serviço
que tinha uma empresa de capitais transnacionais.
2.8. 2. Brasil
2.8.2.1 Recursos hídricos
A moderna legislação brasileira na área de recursos hídricos teve início em
1934, com a criação do Decreto federal n. 24.643/34, ou Código de Águas “para
substituir legislação já obsoleta”. No título I do Código, artigo 5, se consideram
públicas, de uso comum todas as águas situadas nas zonas periodicamente assoladas
pelas secas. No título IV, se estabelecem direitos e limites de utilização das águas
subterrâneas pelos particulares, condições de perfuração de poços e concessão
administrativa para abertura destes. No título VI, correspondente a águas nocivas, se
determina a responsabilidade penal e administrativa dos infratores, que os trabalhos
para restabelecer a salubridade das águas serão executados a custa destes e a
desapropriação no caso de não cumprimento.
A Constituição Federal de 1988 dispõe que todas as águas do Brasil passam a
ser um bem natural de domínio público. Nesta abordagem, são bens dos Estados (art.
96
26) as águas superficiais ou subterrâneas, fluentes, emergentes e em depósito, quando
circunscritas ao seu território.
A necessidade de uma legislação especial para as águas subterrâneas impulsou -a
iniciativa da Associação Brasileira de Águas Subterrâneas (Abas)- a criação do Projeto
de Lei n. 7.127/86, arquivado diante da sanção da Lei 9.433/97.
A Lei 9.433/97, que determinou a Política Nacional de Recursos Hídricos, tem
como princípio básico que a água é um bem de domínio público, constituindo um
recurso natural limitado dotado de valor econômico. No entanto, um movimento
liderado pela Conferência Nacional dos Bispos do Brasil (CNBB) está pedindo que
seja acrescentado, para enfatizar a gestão pública e o controle social sobre as águas no
país: "a água é um bem da União, de domínio público e um direito universal, cabendo
ao poder público e à sociedade sua gestão” (Serhid, 2003).
A Lei 9.433/97 estabelece também que a prioridade de uso é o consumo
humano, o uso múltiplo dos recursos hídricos e que a unidade de planejamento e
gerenciamento de recursos é a bacia hidrográfica. Sendo suas diretrizes gerais: gestão
sistemática; integração da gestão hídrica e ambiental; planejamento com os setores
usuários e articulação da gestão das águas com o uso do solo e com o sistema estuarino
e costeiro.
As bacias terão duas principais fontes de recursos: a cobrança pelo uso da água
e pela poluição dos recursos hídricos. A cobrança insere-se na política de recursos
hídricos como instrumento financeiro destinado à realização da política e se
fundamenta no princípio do poluidor pagador e usuário pagador. Serão os comitês de
bacia, que decidirão, por exemplo, sobre a necessidade de transposição de bacias
hidrográficas, quando e quanto cobrar pelo uso dos rios, das águas subterrâneas e de
reuso, principalmente.
Rebouças (2002) considera que, embora um instrumento legal avançado e
importante, por mais que fale de gestão integrada, na prática, a Lei 9.433/97 coloca em
destaque as águas superficiais. Não há indicação do tratamento das províncias
hidrogeológicas em relação às bacias hidrográficas e nada se fala da gestão da
demanda, ou seja, da otimização dos usos da água disponível -rios, águas subterrâneas
e de reuso, principalmente.
O primeiro marco para a integração das águas subterrâneas e das superficiais
foi a Resolução do CNRH n°15/01, que estabelece diretrizes para gestão integrada das
águas, a indissociabilidade da gestão de águas superficiais e subterrâneas, que a
97
implementação da política de gerenciamento deve partir desse conceito e o
reconhecimento que os limites de aqüíferos não necessariamente coincidem com os das
bacias hidrográficas (MMA, 2004).
A Resolução Conama 020/86 estabeleceu a classificação das águas doces,
salobras e salinas que se encontra em vigência até hoje, assim como os padrões de
lançamento. No art. 1º estabelece nove classes de uso e no art. 2º define classificação,
baseada nos usos preponderantes (sistema de classes de qualidade), enquadramento e
condição (qualificação do nível de qualidade ao longo do tempo e num determinado
momento, respectivamente). Não estão regulamentadas as poluições difusas, nem
definidas concentrações limites de parâmetros de lançamentos de efluentes; a
responsabilidade pelo controle das poluições difusas é dispersa entre os diversos
órgãos que atuam na área e não existe um planejamento integrado entre os órgãos
gestores de meio ambiente e recursos hídricos que assegure resultados na qualidade das
águas em todos os seus aspectos (MMA, ibid).
A Portaria 518/04, sobre normas de qualidade para consumo humano,
estabelece, na seção III, art. 7º, XII, dentre os deveres e obrigações das Secretarias
municipais de Saúde, definir o responsável pelo controle da qualidade da água de
solução alternativa de abastecimento e na seção IV, art. 8º, que cabe a esse responsável
exercer o controle.
No art. 10º estabelece obrigações do responsável por solução alternativa de
abastecimento: apresentação de laudos sobre análise de água, prévio à autorização para
fornecimento; operar em conformidade com normas ABNT e legislação pertinente;
manter e controlar qualidade de água, produzida e distribuída e da fonte; apresentar
relatórios, no mínimo trimestrais; manter registros atualizados; comunicar às
autoridades de saúde pública e informar à população de anomalias identificadas como
de risco e manter mecanismos para recebimento de queixas e adoção das providências
pertinentes.
No estado do Rio Grande do Norte a Lei 6.908/96 instituiu a Política estadual
de Recursos Hídricos, conforme os objetivos da Lei federal 9.433/97. No Decreto
13.283/97 que regulamenta a Lei 6.908- estabelece a "extinção da outorga do direito
de uso dos recursos hídricos" caso de "uso prejudicial da água, inclusive poluição e
salinização".
98
No estado da Paraíba a Lei 4.335/81 dispõe que resíduos em qualquer estado
de agregação, lançados no ambiente, direta ou indiretamente, através de qualquer meio,
inclusive a rede pública de esgotos, só poderão ser despejados prévia autorização do
Conselho de Proteção Ambiental - Copam, após parecer técnico da Superintendência
de Administração do Meio Ambiente e dos Recursos Hídricos da Paraíba -Sudema-PB.
O lançamento de efluentes e contaminantes está regulado nesse Estado através
da Lei 7.033/01, que estabelece a cobrança pela diluição, transporte e assimilação de
efluentes de sistemas de esgotos ou outros contaminantes de qualquer natureza,
considerando a classe de uso em que se enquadra o corpo de água receptor e a
proporção da carga lançada em relação à vazão natural ou regularizada, ponderando-se
dentre outros os parâmetros orgânicos físico-químicos e bacteriológicos dos efluentes.
Os responsáveis pelos lançamentos de poluentes serão obrigados a cumprir as normas e
padrões legalmente estabelecidos, relativos ao controle de poluição das águas.
2.8.2.2 Dessalinização e aqüicultura
No Brasil não existe legislação específica para as atividades de dessalinização e
a disposição de seus efluentes. Porém, a estrutura legal apresentada é um instrumento
jurídico possível de se utilizar enquanto normas específicas não sejam criadas, levando
em conta quais os padrões potencialmente aplicáveis à dessalinização: os que devem
cumprir as fontes de água potável, os aplicados especificamente à água potável e os
que regulam efluentes.
Em trabalho pioneiro no Brasil, Cravo (1997) estabelece uma série de
condições necessárias para a implantação de um programa nacional de dessalinização.
Dentre elas, algumas ainda não implementadas, como a divulgação periódica de
resultados de pesquisas e programas para todos os segmentos da sociedade. Preconiza,
também, compatibilizar as propostas do programa de dessalinização com as políticas
nacionais e regionais e, pela sua vez, com outras ações de Governo.
O Programa de Águas Subterrâneas, lançado em 2001 pela SRH/ANA, objetiva
o manejo integrado dos recursos superficiais e subterrâneos com a participação da
sociedade mobilizada. Dentre as prioridade dos projetos demonstrativos em escala
piloto se inclui: controlar processos de salinização de poços e aqüíferos, promover
99
dessalinização e uso de salmouras e promover práticas agrícolas para aumentar as
disponibilidades e melhoria da qualidade das águas.
O Plano Plurianual de Investimentos 2002 a 2005, do Fundo Setorial de
Recursos Hídricos (MCTHidro, 2001) inclui a dessalinização de água como atividade
prioritária e aconselha investimentos em pesquisa do processo e do adequado controle
dos seus impactos.
No Brasil as atividades aqüícolas estão amplamente desenvolvidas e, conforme
Bursztyn (2002, apud Tiago, 2004) no conjunto da legislação do país verifica-se uma
importante utilização de atos administrativos normativos para a organização da
atividade. O Decreto nº 2.869/98, que regulamenta a cessão de águas públicas para
exploração da aqüicultura e dá outras providências, a Instrução normativa nº 05/01, que
regulamenta a autorização, permissão ou registro de atividades pesqueiras, incluída a
aqüicultura e a Instrução nº 9/01, que regulamenta o Decreto nº 2.869/98. No entanto,
considera que a gestão ambiental desses empreendimentos precisa de maior
desenvolvimento de normas jurídicas; sem esquecer que o grande entrave para o Brasil
desenvolver atividades sustentáveis é o não cumprimento das leis ambientais.
Estima que o ambientalmente sustentável tem predominado nos debates sobre
aqüicultura. Porém, que os estudos ainda estão voltados para os aspectos ambientais
das produções e os aspectos sócio-econômicos são pouco conhecidos e estudados, na
sua opinião, pela falta de pessoas com uma formação multidisciplinar, fundamental
para desenvolver atividades sustentáveis. Vinatea (Comciencia, 2004) coincide com
Bursztyn e considera que além disso a aqüicultura é uma tecnologia de produção "e
produção é igual a dinheiro e dificilmente há preocupação com comunidades carentes".
Madrid (Comciencia, 2004) opina que a aqüicultura pode desempenhar no pais
um importante papel como ferramenta de desenvolvimento, e que é necessário
reconhecer a função da aqüicultura rural não somente no combate à fome, também na
geração de receitas. Considera que um dos grandes desafios no emprego da aqüicultura
para o desenvolvimento das comunidades é a criação de mecanismos eficazes que
assegurem, após a implantação dos projetos, sua auto gestão e continuidade,
permitindo que a comunidade seja capaz de se manter e continuar desenvolvendo-se
por conta própria. Mas recomenda levar em conta que produção não significa
necessariamente acesso aos bens, já que existem estudos mostrando que se aquela fosse
100
direcionada principalmente para a comercialização, as populações de baixa renda
podem no entanto sofrer desnutrição.
101
3. METODOLOGIA
A metodologia utilizada no trabalho foi o levantamento bibliográfico,
basicamente através da internet. Isto devido ao inédito da temática, mas também a
dinâmica da informação nacional e internacional usada como referência.
3.1 Materiais e métodos
A informação foi seqüenciada conforme análise do problema, necessidades e
objetivos, análise dos sistemas, avaliação de cenários e seleção de soluções.
As referências bibliográficas podem se constituir no detalhe dos materiais
utilizados.
O levantamento bibliográfico realizou-se basicamente através da internet.
Procurou-se o fichado de artigos científicos referentes a salinidade, halófitas e
dessalinização, métodos de disposição e legislação referente a rejeitos do processo.
A busca se encaminhou em revistas especializadas na área específica da
dessalinização e nas que tangem ao tema. Priorizaram-se os artigos mais recentes,
devido à rápida perda de atualização da informação de referência numa área de
acelerado avanço tecnológico. Além do aceso a informações de produção acadêmica
foram consultados relatórios técnicos de organismos de pesquisa de diversos países e
igualmente de consultoras internacionais e informação proveniente de organismos
técnicos federais e estaduais brasileiros.
Embora houvesse possibilidade de completar com outras fontes, o aporte mais
importante sobre métodos de disposição provém de relatórios de organismos oficiais
dos EUA, material de referência para muitos dos trabalhos pesquisados. Como também
para regulação da disposição desses rejeitos.
Enquanto a políticas de dessalinização, tema que requer pesquisa acurada, se
realizou uma breve síntese para alguns dos paises dos que se apresentam exemplos de
pesquisa.
No entanto foi realizada uma análise comparativa da informação sempre que
possível na medida em que era apresentada, no capítulo final se discute acerca da
sustentabilidade dos processos de dessalinização e alternativas de manejo dos rejeitos
para a região semi-árida do Nordeste brasileiro.
102
4. ANALISE E DISCUSSÃO
4.1
Gestão e sustentabilidade
Na análise do material apresentado se partiu da idéia que não existe natureza
intocada; a natureza constitui um espelho social e a dinâmica de exploração dos
recursos se sustenta no fluxo e a variabilidade (Weber e Freire, 2000).
Uma das prováveis causas de fracasso de projetos de desenvolvimento tem a ver
com a hipótese que é possível iniciar, do exterior, mudanças na dinâmica social dos
grupos humanos, em função de objetivos setoriais. Porém, desenvolvimento real e, em
particular, desenvolvimento sustentado necessita do envolvimento, interesse e até
entusiasmo da população. Da mesma forma que a cobrança funciona como um
instrumento indutor de um comportamento racional por parte do usuário da água, a
sensibilização é requisito crucial para a mobilização e, conseqüentemente, para a
participação da sociedade na gestão do recurso (Luchini, 2000).
Weber e Freire (ibid) consideram que no campo de gestão dos problemas sócioambientais privilegia-se hoje a gestão de negociação, a busca de soluções negociadas
envolvendo o conjunto de atores sociais implicados. E que uma gestão que deve ser
reconhecida pelos atores envolvidos como uma condição de sua própria sobrevivência.
As soluções pequenas e descentralizadas não têm o mesmo atrativo que as obras
faraônicas que, na procura de criar capacidade de armazenagem, foram realizadas no
Nordeste sem formar parte de um manejo integrado, com resultados previsíveis. A
barragem Ribeiro Gonçalves, a maior do estado do Rio grande do Norte foi enquadrada
como potencialmente eutrófica, com uma carga total afluente estimada de 365.302,6 kg
P/ano, para uma carga máxima admissível de 238.066,4 kg P/ano (Melo Lima e Costa
Lima, 2000). A segunda em tamanho, a barragem de Santa Cruz, recebe através do rio
Apodi/Mossoró, dejetos sem tratamento de 52 cidades, sendo que a estrutura de
saneamento do município de Apodi, onde as águas são represadas, não chega a 1 %
(Serhid, 2004).
As transposições solucionam, no curto prazo, os requerimentos de consumo,
mas se desconhecem, para o longo prazo as conseqüências sobre o meio ambiente,
econômicas e sociais. Não obstante os altos custos que ocasionam, não garantem
103
abastecimento no caso de secas, e efeitos negativos no meio prazo já estão-ocorrendo
em regiões onde foram implementadas, a exemplo da transposição do rio Tajo, na
Espanha.
No Brasil, onde desde os tempos do Império vem-se discutindo a transposição
do rio São Francisco, o atual governo pretende realizá-la, com o objetivo declarado de
aliviar as secas no Nordeste. Mas os dados apontam que, ao contrário do que estima o
discurso oficial,a irrigação consumiria 70 % da água transposta, o abastecimento das
grandes cidades 26 %, e o consumo humano difuso (justificativa maior da obra) apenas
4 %.
Os estados receptores têm água suficiente para suprir a demanda necessária de
cada região e mesmo a demanda potencial para irrigação mencionada no projeto 131m3/s, para 226 mil hectares - pode ser atendida pela oferta já existente. Todavia, a
disponibilidade de água ainda a alocar para outros usos não é suficiente para o
atendimento da demanda potencial de irrigação na própria bacia. E o rio São Francisco
não teria força suficiente para bombear água até os destinos, o que causaria um
crescimento da demanda de energia elétrica em 6% ao ano (Serhid, 2004).
Na linha de gestão de negociação, o modelo sistêmico de integração
participativa que incorporou a Lei Federal 9.433/97, com tomadas de decisão através de
deliberações multilaterais e descentralizadas, da poder de gestão aos comitês de bacia.
No entanto o comitê de bacia do São Francisco se opõe ao projeto, o Conselho Nacional
de Recursos Hídricos (CNRH) votou a favor.
Segundo Vieira (2002, apud Waldman, 2002) o Nordeste dispõe de
potencialidade hídrica para o atendimento das suas necessidades econômicas, sociais e
ecológicas pelo menos até o ano 2020. Waldman (ibid) estima que as áreas do Brasil
realmente críticas quanto ao acesso à água estão nas grandes e caóticas aglomerações
urbanas, que têm atingido uma situação de compromisso estrutural dos recursos
hídricos, onde os esgotos constituem a causa mais evidente do problema. Conforme
Rebouças (1997, apud Silva, 2000) o problema de água no semi-árido nordestino não é
de escassez, e sim de má gestão. "No Brasil ninguém faz um trabalho para uma política
de águas e, sim para uma política de obras", acrescenta.
104
A China vem enfrentando a seca no seu semi-árido com a construção de
cisternas, um programa que começou em 1995, quando foi priorizado o abastecimento
de água potável e que hoje inclui também a irrigação em escala familiar (Serhid, 2004).
No semi-árido do Nordeste está se desenvolvendo um programa similar, que pretende
implantar um milhão de cisternas de placas pelo sistema de autoconstrução e ajuda
mútua e que pode incluir a todas as famílias do semi-árido com um investimento bem
menor que o da transposição.
Uma cisterna de 12.000 L, quando bem manejada, pode garantir o
abastecimento de água potável para cinco pessoas (considerando-se um consumo de 10
L/pessoa/dia durante oito meses, justamente o período da estiagem). A sua construção é
simples e, se levada a cabo pelo próprio agricultor, em mutirão, o custo é relativamente
baixo, em torno de U$ 235 cada (Francelino, 2002). Entretanto, em 2003 foram
construídas apenas 5.298 cisternas, o que implica que os períodos de estiagem têm que
seguir sendo salvos por médios alternativos (Abner, 2004 apud Comciência, 2004)). A
capacitação de mulheres na construção de cisternas poderia dar novo impulso ou pelo
menos continuidade ao programa, dado o importante papel que estas têm na economia
do uso da água.
Conservação e eficiência no uso do recurso é uma das maneiras mais efetivas de
incrementar o abastecimento, mas o volume “criado” é desprezível ou pelo menos
insuficiente diante da demanda em crescimento constante. Em Israel, um pais
disciplinado no cumprimento de ordenes, o governo tentou sem sucesso campanhas de
redução do consumo de água. Hoje, trabalha-se com medidas compulsivas de aumento
das tarifas e redução das quotas já estabelecidas.
O reuso de efluentes domésticos é uma alternativa vista como segura, e aceita
para irrigação e usos não potáveis. No entanto, o reaproveitamento planejado de água
tratada para consumo humano tem sido rejeitado por diversas razões, as mais
importantes, a incerteza enquanto a segurança e confiabilidade. Além dos problemas de
aceitação, é de alto custo em termos de energia e recursos (NRC, 1998). Em um país
onde 7 milhões de pessoas não tem água encanada, se todas as indústrias brasileiras
reutilizassem a água que compram das concessionárias liberariam cerca de 1,65 bilhão
de litros por dia, suficientes para abastecer constantemente 8,2 milhões de pessoas, e
assim poderiam reduzir as compras de água em até 70 %. E como além dos problemas
de aceitação é de alto custo em termos de energia e recursos (NRC, 1998), somente
105
esse setor está em condições de iniciar a mudança. Porém, no Brasil as percentagens de
reuso industrial estão em apenas 1 % (Serhid, 2005).
A ONU (2004, apud FMRA, 2004) estima que em 2025 a população mundial
será aproximadamente de 8 bilhões, podendo atingir 9,4 bilhões em 2050. Com os 6,3
bilhões atuais a demanda de água em incremento está já ocasionando problemas e, para
aquela data será o maior aspecto crítico a enfrentar. Esta combinação de desafios e
ameaças exige um re planejar enquanto a maneira de coletar, armazenar e distribuir o
recurso água. A gestão da oferta deve incluir flexibilização e seleção criteriosa de
alternativas (Thomas e Durham, 2003).
No semi-árido do Nordeste o gerenciamento integrado dos recursos hídricos
envolve a tarefa de criar uma infra-estrutura para enfrentar os períodos de seca. Abner
(2004) acredita que nenhum programa isolado resolverá o problema mencionado e que
o desafio do semi-árido é aproveitar os períodos favoráveis de chuva. Nesse particular,
pela sua disponibilidade e facilidade de exploração, as águas subterrâneas podem
exercer importante papel, já que o problema da região não reside na escassez de água e
sim na falta de utilização racional do recurso subterrâneo como solução alternativa para
consumo humano e até para irrigação eficiente, e na ausência de políticas para
viabilizar soluções duradouras (Silva, 2000).
Mas para isso é preciso tratar a gestão integrada de aqüíferos, já que, embora a
Lei 9.433 delegue nos Estados a competência pelo controle das águas subterrâneas, um
aqüífero não obedece a fronteiras - e o tratamento recebido pela água em um ponto
pode atingir toda a reserva. A gestão integrada de aqüíferos, junto com a necessidade
de gestão integrada das águas subterrâneas e superficiais, em função dos ciclos
hidrológicos, foi um dos temas de discussão no XIII Congresso Brasileiro de Águas
Subterrâneas, realizado em outubro de 2004, em Cuiabá (MT).
Apesar dos baixos níveis de vazão e qualidade da água, o aqüífero fissural é
um meio produtor importante, que não pode ser desprezado, face aos investimentos na
perfuração de cerca de 50.000 poços tubulares (Silva, 2000) e ao fato de que no
cristalino o poço está mais perto do usuário final. Constitui, muitas vezes, a única fonte
de suprimento hídrico para a população.
Qashu (1994) considera que em regiões caracterizadas pela irregularidade no
abastecimento hídrico a dessalinização é uma opção de abastecimento que possibilita
106
acabar com a incerteza e os altos custos emergenciais associados à seca. E que tem que
se planejar como componente integral da estratégia de manejo de energia e recursos
hídricos. No entanto, Medeazza (2004) estima que as soluções que a dessalinização
oferece são de caráter local e para o curto ou médio prazo. Considera que o que se deve
fazer é manejo da demanda, conforme princípios de recuperação de custos e integração
de aspectos ambientais e socioeconômicos. E marca a diferença entre escassez hídrica
física, de origem territorial e climatológico, e a social, produto de mudança cultural, de
incremento do consumo. Desde esse ponto de vista a sustentabilidade pretendida seria
um processo reflexivo de aprendizagem onde o manejo de demanda tem um papel
fundamental.
Pode-se concordar com esta abordagem -sobretudo diante de dados como os da
UAE, onde a dessalinização aporta representa aproximadamente o 98 % no suprimento
de água para uso doméstico e a média atual de consumo está estimada em 500 L/d (nos
países desenvolvidos, com exceção dos EUA, esta oscila entre 180 e 200 L/d (UN,
2001). E convir que o manejo da demanda é o eixo de todo planejamento holístico; no
entanto, uma meta a atingir em diferentes prazos conforme o nível de desenvolvimento
de países e regiões. Embora a precipitação média anual do semiárido nordestino
ultrapasse os limites marcados por Medazza, a distribuição irregular no tempo e os
prolongados períodos de estiagem permitem enquadrar a região na categoria de
escassez hídrica física. E assim justificar a utilização de tecnologias de dessalinização
como alternativa de abastecimento.
4.2 Sustentabilidade da dessalinização
A sustentabilidade da dessalinização possibilitará, no futuro, a das alternativas
convencionais, como são as fontes superficiais e subterrâneas da água doce. Porém, sua
realização precisa do estabelecimento de objetivos críticos e metas mensuráveis
(USBR, 2004).
Na literatura há coincidência quanto às recomendações para atingir a
sustentabilidade dos processos de dessalinização. Dentre as mais importantes: redução
de consumo energético e reaproveitamento do subproduto; desenvolvimento de
regulação específica dos vertidos; planejamento da demanda no curto, médio e longo
praço e consideração destes processos como parte do balanço hídrico. Também,
107
integrar diferentes tecnologias (que consideram é a única maneira de resolver todas as
necessidades); desenvolver aditivos de pré-tratamento naturais; pesquisar na biologia
da salinidade; utilizar a dessalinização como ferramenta de manejo da salinidade, para
baixar os níveis da água subterrânea e avaliar os erros que levaram ao abandono de
usinas (Arriaga, 2002; USBR, 2004, Medeazza, 2004).
Semiat (2001) faz uma síntese precisa dos problemas e soluções a encarar.
Coincide em que as urgências estão na diminuição dos requerimentos energéticos ou
substituição por formas alternativas e na utilização do subproduto do processo, assim
como na diminuição dos custos de produção. No entanto, que operadores bem treinados
e o controle automatizado das usinas podem resultar na diminuição desses custos.
Considera que a criação de políticas e normas de regulação é imprescindível para
implementar a dessalinização nos sistemas de abastecimento já existentes e que na
ausência de normas internacionais, as soluções deverão ter caráter e consenso local.
As tecnologias de dessalinização podem “criar” água a partir de fontes de uso
impraticável, mediante remoção de uma ampla gama de contaminantes e desta maneira
assegurar a sustentabilidade das fontes convencionais de abastecimento. Porém, não
obstante a tendência dos custos à baixa, continuam sendo um fator de peso,
especialmente os energéticos. Em geral, os esforços têm-se focalizado em baixar os
custos de operação, através da redução do consumo de energia. Dentre as medidas
utilizadas: elementos de membrana mais eficientes que operam com pressões mais
baixas, incremento da recuperação dos sistemas, uso de dispositivos de recuperação de
energia, instalação de sistema informatizado interconectado com a central do sistema
de abastecimento de água, melhora dos controles de pré-tratamento e das técnicas de
limpeza e recuperação de membranas (Glueckstern e Priel, 1999).
Os sistemas híbridos e de co-geração tiram vantagem da sinergia entre geração
de energia e dessalinização. Nos Emirados Árabes, onde está generalizado o uso de
plantas de co-geração isto tem sido possível pela unificação da responsabilidade do
manejo dos recursos hídricos e energéticos em um organismo governamental. O que
não quer dizer centralizar as decisões, mas evitar a dispersão e a superposição.
Pagar pela água é uma questão cada vez mais discutida, e foi incorporada na
nova legislação da UE foi incorporada na Diretriz Marco de 2003 como uma
ferramenta de manejo da demanda. Em Israel, junto com as quotas de uso, as tarifas são
os principais instrumentos de política.
108
Para alcançar a sustentabilidade hídrica das regiões semi-áridas será necessário,
além de desenvolver tecnologia visando ao uso racional e ao reuso de água, efetuar
cobrança pelo uso em situações de escassez hídrica (ANA, 2004). Através da Lei
9.344/97 a cobrança insere-se na política de recursos hídricos como instrumento
financeiro destinado à realização da política e se fundamenta no princípio do poluidor
pagador e usuário pagador. A cobrança é uma das atribuições dos comitês de bacia, que
decidirão quando e quanto cobrar pelo uso dos rios, das águas subterrâneas e de reuso,
principalmente.
No Nordeste se utiliza a implantação dos sistemas dessalinizadores em regime
de parceria, sendo responsabilidade das prefeituras a construção das obras civis,
funcionamento e manutenção dos sistemas e salário do operador. As despesas médias
para funcionamento e manutenção de um dessalinizador com vazão de 1.000 L/h e
salário do operador têm sido estimadas para o estado do Rio Grande do Norte em R$
300 mensais, dos quais a energia leva 1/3. Embora a Serhid estabelece que para a
instalação de um dessalinizador em uma comunidade -que deve ter como mínimo 40
famílias- a solicitação deve partir da prefeitura ou de uma associação comunitária, e a
comunidade ser consultada previamente, existe grande resistência inicial na população
beneficiada em pagar essas despesas. Talvez com razão, se não foram partícipes do
processo.
Desde 1996 existe no Estado um programa de incentivo à criação de
associações de usuários de recursos hídricos. Em 2000 a Serhid declarava 104
associações criadas e 26 comissões provisórias, das quais 31 e 7 respectivamente
correspondiam a usuários de dessalinizadores. Também, que o programa estadual de
manutenção
dos
dessalinizadores
foi
modelo
para
o
desenvolvimento
do
correspondente no Programa Água Doce (Serhid, 2004).
Porém, os resultados não são diretamente proporcionais ao planejamento. Em
viagens de campo acompanhando uma equipe que realiza a manutenção dos
equipamentos para a Serhid, foi possível observar usinas paradas por falta de
pagamento das contas de energia. As causas, falta de lideranças comunitárias e de
envolvimento da população, que provocam a dissolução das associações de usuários,
caso hajam chegado a se-constituir. Além dos problemas de incrustações nas
membranas, que vão reduzindo a recuperação do sistema, de bombas quebradas e
ninguém que se responsabilize, encontra-se operadores que não realizam nem os
trabalhos mínimos de manutenção por falta de pagamento do salário prometido e, em
109
conseqüência, abrigos e equipamentos totalmente abandonados. Outros declaram não
ter sido treinados, já que o designado inicialmente abandonou a função por falta do
pagamento.
Diante desse quadro considera-se fundamental a compreensão por parte dos
usuários (e funcionários de todo nível das prefeituras) do caráter de recurso não
renovável da água, em termos de disponibilidade para consumo humano, na hipótese de
continuar com os atuais níveis de contaminação e desperdício. E a mudança tem que
começar pelos níveis de condução.
Nesse sentido, a Serhid tem encarado um trabalho de mudança cultural
enquanto a conservação e poupança de água, para concretizar o qual tem convocado
diferentes secretarias e órgãos de governo.A interação é condição sine qua non,
representa economia de recursos e evita superposição de projetos entre os diversos
órgãos.
A importância da integração de políticas e projetos é evidente diante do
acúmulo de programas em andamento na região semi-árida, com objetivos declarados
mais ou menos similares: abastecimento de água potável, em primeiro lugar e
desenvolvimento sustentável como objetivo geral. O programa Água Doce vem a
remediar erros anteriores, dos quais talvez ou mais importante foi a dispersão de
esforços, e partir do que já existe é outro logro. Todavia, precisa não ser conjuntural, e
a continuidade só estará garantida quando esteja respaldado por legislação e políticas.
Yacov e Zemel (2000), analisando o modo em que escassez de água e demanda
estrutural, por um lado, e redução de custos via programas de pesquisa e
desenvolvimento, pelo outro, afetam o desenvolvimento desejado e os estoques de água
dessalinizada, afirmam que a ótima política de desenvolvimento é uma abordagem de
tipo não convencional de aplicação rápida mediante a qual o conhecimento acumulado
através de pesquisa e desenvolvimento possa atingir um alvo predeterminado com
rapidez e continuidade. Consideram uma abordagem desse tipo possibilita a
caracterização de uma política hídrica adequada e também que a natureza renovável do
recurso autoriza um comportamento aleatório dos estoques ótimos do processo.
Esta abordagem parte do suposto que cada projeto é único devido a uma
combinação de variáveis específicas, e que tais devem ser as soluções a aplicar. Se
levado este análise ao plano local, o Programa Água Doce está no caminho certo. Já
que envolve técnicas simples adaptadas á realidade local e um trabalho conjunto de
110
diferentes organismos de governo, que deverá se basear na pesquisa acadêmica
existente na região.
Cravo (1997), em trabalho pioneiro, estabelece uma série de condições
necessárias para a implantação de um programa nacional de dessalinização no Brasil.
Destaca-se, dentre uma série de ações concatenadas, participação das comunidades
desde a fase inicial de planejamento, ficando explícito que, desde que viável, os
equipamentos e a água tratada não serão doados. Capacitação de pessoal, tanto técnico
de nível superior para avaliação, montagem e monitoramento quanto para manutenção,
e operadores, embora considera desejável que o próprio encarregado da manutenção
seja o operador dos equipamentos. E divulgação de informações, um aspecto sempre
postergado, com base em notas técnicas explicativas de circulação em nível federal,
estadual e municipal, decodificando-as para que sejam accessíveis a todos os
envolvidos no processo.
Cursos de capacitação de profissionais no setor de gestão de recursos hídricos,
incluindo dessalinização, foram ministrados já no ano 1998, no marco do Projeto
SRH/IICA /MMA, ante as necessidades surgidas pelo lançamento de programas como
o Água Boa, que incluíam a utilização de dessalinização para abastecimento público no
Nordeste do país. O Programa Água Doce prevê cursos de treinamento de operadores
que incluirão avaliações periódicas e de capacitação de técnicos encarregados da
implantação e manutenção dos equipamentos. Ambos cursos começaram no RN no
transcurso do 2004.
Os aspectos já citados tinham sido descuidados até o momento, da mesma
maneira que na região semi-árida em geral a avaliação periódica de equipamentos
dessalinizadores e qualidade de água permeada, concentração e níveis de rejeito e
impactos deste no meio ambiente. Emfim, o monitoramento do processo todo, prévio à
implantação (Pessoa, 2000). Os resultados estão à vista. O Programa Água Doce vem
suprir a falta de previsão de programas anteriores, já que o objetivo declarado
prioritário é recuperar os mais de dois mil equipamentos quebrados que se estima
existem em todo o Nordeste. "No levantamento que foi feito entendemos que não
adianta implantar novos dessalinizadores, se muitos ainda estão sem funcionamento”,
relata o coordenador do programa em nível nacional em constatação tardia.
111
O próprio governo informa que, a diferença dos programas anteriores de
instalação de dessalinizadores, desta vez a ação deverá obter os resultados esperados
porque, paralelamente, serão realizadas ações para promover "o uso sustentável dos
recursos hídricos, como a gestão participativa na organização comunitária, no uso de
energias alternativas, no desenvolvimento de pesquisas, na recuperação ambiental e na
proteção da biodiversidade" (Serhid, 2004). A sustentabilidade deverá ser garantida
pela participação da comunidade local. Inclusive, na análise do governo, uma das
causas para os fracassos anteriores seria o baixo envolvimento comunitário na
elaboração e implantação dos projetos, além da falta de um programa de manutenção
dos equipamentos que garantisse um destino adequado aos resíduos, gerando impactos
ambientais.
Nos altos níveis de mortalidade infantil no Nordeste, quase três vezes maiores
que a média do pais, as condições inadequadas da água utilizada para beber são uma
das causas concorrentes (Ribeiro, 2003). Pessoa (2000), em pesquisa realizada no
Ceará observou presença de coliformes fecais no total de amostras coletadas. Goldfarb
(2001) avaliando os efeitos da água dessalinizada na saúde pública em dois
comunidades da Paraíba, encontrou, valores acima de 23 NMP/100 mL para coliformes
totais e 1 NMP/100 mL para coliformes fecais, em um dos reservatórios de
armazenagem de permeado. Nas fôrmas de argila utilizadas para armazenamento
domiciliar, da mesma maneira que em barreiros e tanques de pedra, os valores
ultrapassaram os 23 NMP/100 mL para ambas categorias, totais e fecais.
Goldfarb (ibid) atribui a contaminação no reservatório à falta de limpeza depois
deste ficar desativado, situação recorrente na região já que é grande o número de
unidades quebradas. No caso das fôrmas, à contaminação durante o transporte pelo uso
de recipientes mal lavados, introdução de mãos e canecas sujas na retirada diária de
água e falta de tampas, associado à presença de animais nos ambientes. Afirma que
pode agravar este quadro a contaminação direta da água dos poços que abastecem os
dessalinizadores, devido às fossas sépticas, banheiros e cocheiros públicos situados a
menos de 10 m daqueles, tendo encontrado no poço objeto de pesquisa valores
superiores a 23 NMP/100 mL para coliformes totais. Isto explicaria que, não obstante
não houve mais mortes por diarréia infantil em menores de dois anos a partir da
chegada dos dessalinizadores nessas comunidades, a diminuição na ocorrência do
número de doenças não foi significativa.
112
Considera-se, portanto, que desde o ponto de vista da saúde pública o elo mais
débil dos processos de dessalinização se encontra na distribuição, transporte e
armazenamento domiciliar e na falta de limpeza nas instalações da usina e de
acatamento das normas sanitárias.
A aceitação da água dessalinizada pela comunidade se constitui numa variável
de avaliação, embora subjetiva, particularmente significativa, pois a satisfação da
necessidade resulta em bem-estar não só material, também social e psicológico
(Goldfarb, 2001). Levando em conta a função social que vem preencher como
alternativa de abastecimento de água, a viabilidade financeira dos programas de
dessalinização fica amplamente justificada. Porém, a função social não justifica a
implantação sem critério nem analise prévia das características do meio ambiente e
social, a instalação de equipamentos ultradimensionados, como indica Fortunato
(2003), e todo o que aumente indevidamente os custos dos programas. Essa falta de
controle, ou mais exatamente o descontrole na implantação de equipamentos na região
semi-árida tem dado sustento às críticas.
Rebouças (2002) estima que o grande problema dos dessalinizadores é que
precisam
de
manutenção
permanente:
as
membranas
devem
ser trocadas
periodicamente, e os fabricantes e vendedores não dão manutenção, serviço que fica
sob responsabilidade das prefeituras. Os argumentos são consistentes e ainda mais
porque a operação e manutenção incorretas reduzem a vida das membranas e do
equipamento como um todo. Mas se os equipamentos são mantidos em condições
adequadas de funcionamento nunca há perda do investido, já que com a chegada de
adutoras a uma comunidade, o dessalinizador é transferido a outra ainda não abastecida
pela rede de distribuição.
A manutenção dos equipamentos está em realidade garantida por um ano, mas
Cravo (1997) estima esse praço insuficiente para treinar o pessoal que ficará a cargo.
Propõe, e incluímos sua proposta nas sugestões desta dissertação, que para futuras
licitações seja incluído no orçamento a manutenção por um período de 3 anos e a
operação contínua do todo o sistema, acrescentando que o ideal seria na licitação fosse
ajustado o valor de produção de determinado volume/mês de água doce, com uma
qualidade especificada.
O primeiro sistema piloto de aproveitamento sustentável de rejeitos de
dessalinização no Estado vai ser instalado no assentamento Santo Antonio de Bancos,
no município de Santa Maria. Situado na mesorregião do Agreste Potiguar, em área de
113
domínio do embasamento cristalino, os poços aí perfurados apresentam vazões médias
de 3,05 m3/h e águas de alto teor salino, com restrições para consumo humano e uso
agrícola. Em oportunidade de ser elaborado um diagnóstico para o Plano estratégico de
desenvolvimento do município, como parte das ações de implantação do Programa de
emprego e renda -Proder, do Sebrae- RN (Sebrae-RN, 1999), a comunidade colocou a
qualidade de água salobra, junto com a falta de água encanada, redes de esgoto e aterro
sanitário, como um dos problemas de saneamento básico a resolver.
Na segunda quinzena de janeiro de 2004 os habitantes da cidade sofreram com
a falta de água devido ao rompimento, pelas fortes chuvas, da adutora Monsenhor
Expedito, que abastece a cidade de São Paulo do Potengi. Santa Maria recebe água
c/dois dias, e o fornecido não estava sendo suficiente, já que o sistema abastece
também um bairro de São Paulo do Potengi. Além disso, as comunidades no percurso
da água fazem ligações clandestinas, diminuindo a vazão. A comunidade afetada
realizou um ato público de protesta e os responsáveis pelo abastecimento se
comprometeram a enviar 10 carros-pipa por dia enquanto aquele não fosse
normalizado.
Os altos custos da água transportada desta maneira inclinam a balança em
favor da dessalinização. O preço da água transportada em carro pipa oscila entre R$
6,00 e R$ 7,00/m3, conforme Oliveira e Barros (2000) e Pessoa (2000),
respectivamente, para Rio Grande do Norte e Ceará, contra R$ 1,30/m3 no RN e R $
1,26/m3 mensais, no CE, para água dessalinizada. Também, embora a Portaria 518/04
do Conama estabelece em 0,5 mg/L o teor mínimo de cloro residual livre para água
potável a ser distribuída em carros pipa, não há um controle sistemático sobre as
condições de transporte da água.
Outro aspecto importante para atingir sustentabilidade dos sistemas
dessalinizadores, visto que a manutenção destes é um dos principais problemas que
enfrentam os usuários, é o controle automatizado das usinas. Os grandes consumidores,
países do Meio Oriente, EUA, Espanha, Austrália e outros, utilizam de maneira
habitual o monitoramento remoto, indispensável para o manejo de plantas de grande
porte.
No Laboratório de Referência em Dessalinização-Labdes, da UFPA foi
desenvolvido um sistema de monitoramento, de custo estimado em 4 % do valor de um
dessalinizador, e a partir do banco de dados criado elaboraram um programa de
114
manutenção visando maximizar a vida útil dos equipamentos e assim reduzir os custos
de produção. Nesse custo estimado deve-se considerar também o aumento da vida útil
das membranas, com preços de mercado na faixa de R$ 1.600,00 a 1.800,00 (França,
2003). Isto será incorporado à comunidade através do Programa Água Doce, já que o
Labdes é o responsável tanto da análise de águas como da operação e manutenção dos
sistemas dessalinizadores do projeto.
4.2.1 O problema da salinidade: corrigir ou conviver?
A salinidade é uma característica tanto de solos geneticamente salinos,
halomórficos ou halobiomas, como os Planossolos nátrico-sálicos, quanto dos
Neossolos flúvicos, que podem apresentar problemas de salinização induzida. As
práticas de drenagem, onerosas e de baixa relação custo-benefício, podem não ser
possíveis no caso de Neossolos litólicos no semi-árido (Oliveira, 1988).
A salinização secundária é um problema em escala internacional que, na
ausência de um re desenho dos sistemas agrícolas nas terras áridas, irá-se
incrementando (Barret-Lennard, 2002). No Nordeste, as altas salinidades em aqüíferos
fissurados e aluviões são fator limitante para o desenvolvimento da agricultura em
pequena escala (Silva, 2000).
É essencial, portanto, o desenvolvimento de sistemas agrícolas para solos e
águas salinas e isto implica tanto um diagnóstico das potencialidades dos recursos
físicos, biológicos e econômicos e formulação de estratégias com alvo na
sustentabilidade, quanto a tomada de consciência das comunidades acerca das
perspectivas da agricultura em meios salinos/salinizados. Porque, como recomenda
Barrett-Lennard (ibid), a salinização não marca o final dos sistemas viventes.
O conceito de utilização de soluções “brandas”, que se contrapõem às “duras”
até agora em vigência envolve uma nova aproximação no uso da água, que implica
aumentar a produtividade mediante o reuso antes que a procura de novas fontes de
abastecimento. Têm como objetivos: uso eficiente, distribuição eqüitativa e
sustentabilidade de operação através do tempo, e, além da integração das comunidades
nas decisões, sustentam o princípio de restaurar o balanço de massa fazendo
preservação e reuso no local de utilização (Gleick, 2003).
115
Para derrubar as barreiras que impedem adotar estas práticas é necessário mudar
os planos centralizados tradicionais, os padrões de certificação profissional e a
regulamentação ambiental, desenvolver processos de integração ativa da população e
evidência científica acerca da efetividade da relação entre esses sistemas não
estruturados e a saúde pública, ainda em discussão (DWR, 2004).
Conforme o USBR (2003), embora a dificuldade de encontrar opções de
disposição do concentrado salino que não coloquem em risco a sustentabilidade das
fontes de água, no futuro as usinas dessalinizadoras deverão se projetar de maneira de
diminuir a produção desse concentrado ou encontrar opções para sua utilização. O
concentrado, que tem sido considerado um resíduo industrial traz o paradoxo de que a
maior eficiência do sistema, mais alta é sua concentração (Ahmed, 2001). Reduzir o
volume não elimina o problema, somente concentra a salinidade. Porém, variando o
enfoque e considerando-o como sub-produto do processo, a alta concentração deixa de
ser um fator negativo e se transforma em alternativa de produção.
A utilização conceitual e legalmente correta do subproduto da dessalinização
consiste em considerá-lo como uma oportunidade de manejo de água para agricultura,
meio de criação e/ou outros usos e não como um problema de disposição de rejeitos. O
desenvolvimento de novas técnicas de manejo do concentrado, que consideram a
disposição, redução de volume e posterior uso permitirá aumentar o fornecimento total
de água, assegurar a sustentabilidade de abastecimento e adequar o recurso reciclado
para novos usos, mantendo os custos em níveis razoáveis.
O DWR (2004) propõe como usos do concentrado: irrigação de halófitas,
aqüicultura; produção de sais, recuperação de energia, construção de wetlands, lavagem
e reparação de canais, recreação; métodos de disposição que não provoquem impactos
nos ecossistemas.
Os rios do estado do Rio Grande do Norte apresentam crescentes níveis de
poluição, atribuíveis às águas servidas de fazendas, industrias, viveiros de camarão e
esgotos das populações ribeirinhas. Entretanto, os moradores continuam usando os
cursos de água para banho de animais e lavado de roupas ou veículos. Num trecho do
rio Piranhas/Açu entre Itajá e Macau, o Ibama, no intuito de preservar a qualidade de
água para consumo humano, proibiu em dezembro de 2004, lavagem de roupas,
veículos e banhos. A população reagiu pedindo a construção de lavanderias públicas.
Também mulheres do MST, numa pauta de reivindicação que apresentaram a
116
governadora do Estado no início deste ano, pedem, além de sementes e galpões,
ambulâncias, escolas e cursos de capacitação, poços, dessalinizadores, e lavanderias
coletivas.
Os rejeitos de dessalinização podem ser utilizados para este propósito, com
custos acessíveis. O que já vem acontecendo, sendo prática habitual das mulheres que
moram na proximidade de uma usina dessalinizadora lavar as roupas com a água
salobra de alimentação ou com o concentrado salino.Também, podem se instalar com
custos mínimos pequenos empreendimentos de cria de tilápias, onde os camarões, que
precisam de um manejo acurado, podem ser utilizados simplesmente como depuradores
das águas servidas e também como alimento para os peixes. A irrigação de halófitas
forrageiras fecha o ciclo, eliminando o problema de disposição das águas residuais de
dessalinização e criação.
A aqüicultura em zonas áridas se beneficia pelos altos níveis de radiação solar,
excelentes para as algas e invernos cálidos e temperatura morna da água, exigências de
peixes e crustáceos, diminuindo assim os investimentos e possibilitando a concorrência
nos mercados locais e internacionais, se o objetivo for a comercialização. Também, se
compararmos com a produção agrícola, a aqüicultura requer mínimas superfícies para
seu desenvolvimento. Além destes fatores, os investimentos ficam minimizados
levando em conta que preserva dos riscos de desertificação por salinização.
A criação de crustáceos e o cultivo de algas unicelulares de valor comercial têm
demonstrado ser lucrativos em regiões do mundo com características similares às do
semi-árido do Nordeste. Em Israel peixes e crustáceos se utilizam para consumo local e
algas e seus derivados para exportação. Mas, a diferença da cria de tilápias e utilização
das águas residuais na irrigação de halófitas, estes sistemas precisam de um maior nível
tecnológico, manejo acurado e estabelecimento de redes de comercialização.
O cultivo de tilápias em ambientes salinos possui um grande potencial em
regiões costeiras tropicais e áridas, onde a água salina ou salobra é abundante e os
reservatórios de água doce escassos, ou existe concorrência por esta entre agricultura e
aqüicultura (Chaudhary, 1999). São organismos que podem ser explorados sob
diferentes sistemas de produção, evidenciando sua adequação à realidade do semiárido que apresenta-se diversificada ao mesmo tempo nos tipos e teores de sais.
Porém, mínimas especificações de manejo tem que ser respeitadas.
117
Segundo a Emparn (2004) o rejeito de um dessalinizador com produção
equivalente aos instalados no RN pode abastecer dois tanques de peixes de 330 m3,
cada, que irrigam um hectare de erva-sal, que por sua vez alimenta de 60 a 80 caprinos.
E a erva-sal ainda pode ser armazenada como feno. A utilização de água salobra
permite o controle de algas que afetam a qualidade do peixe e a diluição possibilitará
mecanismos de recarga (Porto et al, 2001). . Na falta de um sistema de irrigação
controlada o manejo forrageiro das culturas soluciona o problema (Brown e Glenn,
1999; Brown, 2001).
A participação da Emparn no Programa Água Doce através do projeto de
criação de tilápias e artemia e produção de sais garante assessoria técnica
especializada. E a produção de alevinos nas estações de piscicultura
instaladas nos açudes no Nordeste pode abastecer os empreendimentos de
criação de tilápias para uso sustentável do rejeito. No Rio Grande do
Norte a estação de piscicultura do açude Itans vai ser revitalizada para
aumentar sua produção de 6 para 10 milhões de alevinos/ano.
A produção aqüícola não precisa de grandes áreas para o seu desenvolvimento;
porém, levando em conta que utilizando práticas adequadas de manejo os limites
estarão dados pelo potencial hídrico salino subterrâneo, envolvem também a exigência
de avaliação e monitoramento dos recursos existentes.
Madrid (Comciencia, 2004) opina que a aqüicultura pode desempenhar no pais
um importante papel como ferramenta de desenvolvimento, e que é necessário
reconhecer a função da aqüicultura rural não somente no combate à fome, também na
geração de receitas. Considera que um dos grandes desafios no emprego da aqüicultura
para o desenvolvimento das comunidades é a criação de mecanismos eficazes que
assegurem, após a implantação dos projetos, sua auto gestão e continuidade,
permitindo que a comunidade seja capaz de se manter e continuar desenvolvendo-se
por conta própria. Mas recomenda levar em conta que produção não significa
necessariamente acesso aos bens, já que existem estudos mostrando que se aquela fosse
direcionada principalmente para a comercialização, as populações de baixa renda
podem no entanto sofrer desnutrição.
118
A recomendação da irrigação de halófitas (Glenn et al, 1997) como opção para
o manejo do concentrado salino subproduto de dessalinização nas instalações atuais e
em projeto tem quase uma década. Dentre os múltiplos usos das halófitas, pode-se
citar: forragem, alimento humano, matéria prima industrial e medicinal; biofiltros na
aqüicultura, atuando como drenos e na recuperação de solos degradados; bem como
biomassa para energia renovável; na fixação de dunas, como cortinas quebra-ventos,
cobertura em campos de golfe e espaços públicos e como ornamentais.
Sua grande produção de biomassa é utilizada também como lenha, para
obtenção de metanol e laminados. Na alimentação humana utilizam-se as folhas de A
.nummularia, semelhantes ao espinafre, e também os brotos de Salicornia sp., tipo
aspargos. As sementes podem ser utilizadas para extração de óleos vegetais, e se obtém
frutose a partir de espécies suculentas. O guayule (Parthenium argentatum) é fonte de
borracha anti-alérgica e o resíduo pode ser usado na impregnação de postes para
aumentar a resistência às térmitas. Como ornamentais, unem efeitos estéticos aos
antierosivo e de quebra-ventos.
Nos solos salinizados, que geralmente perderam a cobertura vegetal e também
a estrutura, por causa do sódio, os benefícios são múltiplos: alimentício, estético, antierosivo, formador de estrutura, facilitador de drenagem e precursoras de culturas não
halófitas. As halófitas contribuem na redução das perdas hídricas nos solos: a utilização
de cobertura morta em uma camada de 1 cm exerce igual proteção que uma floresta de
30 anos, e diminui a temperatura de solo em até 8º C (Dhein, 1982, apud Hervé et al,
2002).
No tratamento de efluentes de produção animal, como as águas residuais da
aqüicultura, tem-se obtido 99 % de remoção de P total e 98 % de N total, como nitrato.
Quando a acumulação de selênio vira problema Salicornia sp. tem demonstrado maior
poder de volatilização que os tanques de evaporação.
4.2.1 Criação de um ecossistema salino sustentável
Em determinados casos os rendimentos atingidos em condições de salinidade
utilizando halófitas podem se comparar com os obtidos com culturas sensíveis aos sais
em solos não salinos. É o que se conhece como agricultura salina sustentável ou biosalina, que trabalha com sucessões sustentáveis construídas mediante o encadeamento
119
adequado de culturas. Quando irrigadas com águas residuais de drenagem agrícola a
sucessão salina sustentável inicia o ciclo com as culturas sensíveis e, na medida que os
sais vão se concentrando nas águas de drenagem, se irrigam culturas progressivamente
mais tolerantes, reduzindo deste modo o volume de rejeito para disposição final
(Blumwald et al, 1999).
O manejo integrado que possibilitará a criação de um ecossistema salino
sustentável se fundamenta em visão abrangente do sistema, monitoramento e retroalimentação.
Conforme a Emparn, considerando a dinâmica agrícola do Rio Grande do Norte
e os problemas do setor, as áreas que demandam maiores esforços da difusão de
tecnologia são: estocagem e armazenamento de forragens estratégicas para o rebanho
na época seca e a caprino-ovinocultura (Emparn, 2004).
As espécies de Atriplex são reconhecidas como forrageiras resistentes a seca e
salinidade e têm um grande potencial agronômico. Com exceção dos altos conteúdos de
cinzas, se comparam favoravelmente com a alfafa. A maioria das espécies de Atriplex
apresentam dificuldades em germinar sob condições naturais, médias de 12-22 % de
conteúdo protéico nas folhas, boa regeneração depois de pastoreio e níveis de
tolerância aos sais acima de 30-35 dS/m com precipitação anual mínima. Atriplex
nummularia Lind., a erva-sal é um alimento volumoso de boa qualidade, mas seu alto
teor salino, que leva a aumentar a demanda de água do gado faz necessário planejar o
consumo, sobretudo nos períodos críticos de cada ano, e considera-lo como mais uma
alternativa estratégica para alimentação animal e nunca como única solução.
Opuntia fícus indica, a palma forrageira é uma espécie de crescimento rápido e
que sob condições tradicionais de cultivo, escasso ou nulo manejo e sem irrigação pode
começar a produzir frutos e forragem no terceiro ano de implantação (Inta, 2005). Esta
cultura, que é considerada pelos produtores da região semi-árida do Nordeste como
uma grande aliada nos períodos de estiagem devido ao seu alto conteúdo aquoso, tem
baixo valor protéico; porém, uma dieta combinando palma e halófitas equilibra as
relações nutrientes/água.
Pesquisa realizada acerca da utilização de espécies do gênero Atriplex e de
Opuntia como forrageiras encontrou falta de aceitação dos rebanhos ao consumo das
halófitas a campo; diante dos altos teores de sais destas, preferiram a palma. Como nos
120
animais entabulados não houve problemas de palatabilidade, concluiu-se que a
associação funciona integrando Atriplex à dieta em forma de feno (Pasiecznik, 1996).
No Nordeste tem-se tentado o enriquecimento protéico da Opuntia fícus indica
mediante fermentação de substratos, utilizando para isso o fungo Aspergillus avamori,
(Suassuna, 1996). Mas é possível se obter de maneira mais simples por
complementação mútua através do estabelecimento de sucessões salinas sustentáveis.
O feno de Atriplex nummularia Lind. pode também se associar com melancia forrageira
(Citrulus lanatus cv. citroides) e raspa de mandioca (Manihot esculenta Crantz)
enriquecida com 5% de uréia, com excelentes resultados (Embrapa, 2004, Souto,
2004).
Talvez o semi-árido esteja requerendo uma revisão do seu potencial produtivo,
baseada na utilização integral das espécies animais e vegetais adaptadas a seu médio,
usando tecnologia de baixo custo e aplicação simples. A palma, utilizada no Nordeste
somente como forrageira, em outras regiões do mundo é uma alternativa múltipla de
produção intensiva. Originária do México, esta cactácea tem aí um aproveitamento
integral que vai desde o medicinal até o forrageiro e inclui, no rubro alimentício,
saladas e picles com as folhas. Quanto ao fruto, se consome fresco, em calda, em passa;
doces, geléias, polpas para sorvetes e iogurtes, sucos, bebidas alcoólicas e vinagre.
Também na fabricação de álcool, combustível sólido, xampu, cremes, xaropes,
descongestionantes, diuréticos, corantes. E a espécie é fixadora de solos, quebra ventos
e fertilizante. Uma grande vantagem para um manejo simples de comercialização é que
o fruto tem uma vida útil dentre 10 e 15 dias, conforme o clima e que seu mercado
como produto exótico praticamente não está explorado (Inta Rio Seco, 2005).
No deserto de Negev, em Israel, foi iniciado em 2003 um projeto de reúso de
rejeito de dessalinização na irrigação de culturas tolerantes. O projeto tem, além do
objetivo prioritário de evitar impactos ambientais, o de solucionar o incremento da
demanda de alimento mediante aqüicultura intensiva e utilização da água de reciclagem
dos viveiros na irrigação de culturas de valor agrícola.
Oliveiras e cítricos irrigados com os efluentes dos viveiros ou com água salobra
do subsolo têm apresentado alta produção sem comprometimento da qualidade.
Tomates para conserva são produzidos com águas subterrâneas dentre 3 e 5 dS/m e,
usando irrigação por gotejamento em solos de textura meia ou leve conseguem
produzir com águas de salinidade acima de l8 dS/m, minimizando os riscos de
salinização. A produção de tomates e melões, em especial, é de mais alta qualidade
121
(frutos mais firmes e duros) quando irrigados com água salobra (Semiat, 2000). E a alta
qualidade unida a uma produção fora de temporada da condições ideais para
exportação. Em Israel a utilização de culturas de alto valor no mercado compensa os
altos investimentos em tecnologia que requer o desenvolvimento de uma agricultura
irrigada sustentável.
Porém, estão reconsiderando se um pais que tem que importar água em
quantidade equivalente a 6.900 m3/ano. pode continuar exportando água em forma
virtual. A importação de água em forma virtual pode ser uma alternativa de suprimento,
aliviando a pressão sobre os recursos dos países importadores. Mas este comercio
virtual traz consigo relevantes questões acerca dos seus possíveis impactos, que podem
contribuir significativamente nas mudanças dos sistemas hídricos regionais e portanto
na anunciada mudança climática global.
Sendo as metas do Protocolo de Kyoto, para um primeiro período, cortar as
emissões de gases que provocam o efeito-estufa, pelos países em desenvolvimento,
entre 2008 e 2012, os volumes de água trocados neste comercio virtual têm começado a
ser objeto de análise nos países envolvidos (Hoekstra, 2005).
A utilização do concentrado salino subproduto de dessalinização no semi-árido
nordestino tem outro alvo. Nesta etapa inicial dos projetos em andamento visa mitigar
os possíveis impactos da disposição dos rejeitos, em primeiro lugar e a criação de
empreendimentos produtivos de agricultura e aqüicultura de subsistência, em segundo.
A geração de renda como objetivo de médio ou longo praço precisaria de estudos
prévios de viabilidade, criação de infraestrutura de produção e comercialização,
financiamento através de linhas de crédito accessíveis e acompanhamento técnico
através do tempo.
Dentre a mitigação dos impactos, o efeito protetor contra a erosão dessa
cobertura vegetal que se pretende criar, e também a fixação das populações no campo,
são objetivos que vem a interagir de maneira direta e indireta, respectivamente, com os
de luta contra a desertificação. E que podem se atingir com um mínimo de
investimentos, encaminhados mas que nada à educação ambiental e monitoramento dos
processos, já que pode-se fazer uma reconversão de infraestrutura existente, caso dos
tanques de evaporação em tanques de cria, provisão de alevinos através das estações de
piscicultura da região e se obter variedades nativas tolerantes à salinidade a partir de
interconsulta nos institutos de pesquisa e de levar em conta o saber popular.
122
Mas "encontrar a planta certa" é muito mais que a descoberta de aquelas que
podem sobreviver sob as condições climáticas locais. Nas discussões acerca de
transferência de tecnologia geralmente não é levada em conta a importância da
aceitação popular; no entanto, estima-se que as culturas a introduzir têm que ter
capacidade de adaptação tanto em termos econômicos quanto sociais (Imfa, 2000). A
produção de culturas, embora só seja para melhorar a qualidade da alimentação da
população do interior pode ser possível, adequando estas ao tipo de solo e nível de
salinidade da água disponível.
Halófitas usadas na alimentação humana são cultivadas em outros países. A.
patula, A hortensis, A triangularis e outras espécies anuais que têm em comum a forma
triangular das folhas, usam-se na preparação de saladas, porém, precisam ser
cozinhadas para destruição dos oxalatos que contêm (Yensen, 1993). A avaliação, para
consumo humano, das características nutricionais e sensoriais (cor, sabor, textura e
aceitabilidade) de A triangularis realizada mediante comparação com espinafre e
mostarda verde demonstrou que, embora os moderados conteúdos de proteínas, ácido
ascórbico e vitamina, enquanto aos atributos sensoriais a resposta foi similar à
espinafre e maior à da mostarda. Somado ao conteúdo elevado de Na+, que elimina a
necessidade de adicionar NaCl na preparação do alimento, faz de A triangularis uma
alternativa alimentar interessante para regiões do mundo onde salinidade e
desertificação são limitantes de produção (Islam et al, 1987).
O objetivo geral de produção sustentável pode e deveria incluir objetivos de
longo praço de maior alcance, como desenvolvimento da produção comercial de
variedades halófitas nativas para outros usos, além do forrageiro. Medicinal, por
exemplo, ou para produção de biocombustíveis.
Em nível mundial está
adquirindo força um novo paradigma energético, motorizado pelas
energias alternativas, no curto e médio prazo pela necessidade de
contribuir com as metas de redução de gases de efeito estufa, no intuito de
mitigar as conseqüências negativas da mudança climática. O objetivo de
longo prazo é encontrar combustíveis que substituam o petróleo.
O semi-árido do Nordeste em geral e o estado do RN em particular têm um
enorme potencial para o desenvolvimento de energia eólica e solar.Dessalinizadores
123
que utilizam energia solar funcionam já no Nordeste, mas não existe pesquisa acerca do
uso da energia eólica aplicada aos sistemas.
Um sistema de dessalinização acionado exclusivamente por energia eólica tem
sido desenvolvido no Instituto Tecnológico de Canárias, Espanha, encaminhado a
avaliar viabilidade de operação mediante essa única fonte, assim como quais das
tecnologias de dessalinização se adapta melhor a essa intermitência, os efeitos sobre o
volume e qualidade da água produzida e vida útil dos principais componentes do
sistema. O primeiro objetivo foi resolvido positivamente e os ensaios iniciais
indicariam que a OI é a tecnologia que funciona melhor com a energia eólica como
fonte única (Carta, 2003).
No trabalho de Chiaramonti et al (2000) é testada a viabilidade de produção de
bioenergia para abastecer uma planta de dessalinização, utilizando como matéria prima
para abastecer o gerador culturas halófitas que crescem em compostado de rejeitos
municipais, irrigadas por gotejamento com efluentes de dessalinização.
Isto pode parecer de difícil aplicação em comunidades carentes do semi-árido,
não somente pelas despesas que implica a utilização de um gerador bioenergético e de
sistemas de irrigação por gotejamento, mas também pela necessidade de uma gestão
dos resíduos comunitários para a produção de compostado. No entanto, representa um
acabado modelo de manejo integrado de utilização de rejeitos sólidos e líquidos que
poderia amenizar o problema da contaminação pelo lixo.
Os bio-combustíveis. são uma das áreas de pesquisa da Emparn, assim como
uma linha de pesquisa do Departamento de Engenharia Química da UFRN. O trabalho
coordenado desses organismos poderia conduzir uma experiência a escala piloto. Sua
adaptação à realidade local seria possível mediante intervenção das prefeituras
organizando coleta seletiva e fabricação do compostado como passo prévio à tentativa
de implementação.
4.2.2
Políticas e sustentabilidade
Segundo Ab’Saber (1999, apud Francelino, 2002), o semi-árido nordestino,
uma área de aproximadamente 700.000 km2, com população de 23 milhões de pessoas,
tem muito mais gente da que as relações de produção ali imperantes podem suportar. E
esse adensamento humano, atípico para uma região semiárida, acentua a debilidade do
seu ecossistema. O acesso ao seu principal desvio ecológico, a água, deveria nortear as
124
políticas de planejamento, e democratizar-se também o acesso à água, paralelamente ao
da terra (Francelino, ibid).
A inclusão da luta contra a privatização e o controle dos recursos hídricos pelos
grandes conglomerados capitalistas, como parte indissociável da luta pela reforma
agrária foi uma das resoluções do 1º Fórum Mundial da Reforma Agrária (FMRA)
realizado em Valencia, Espanha, entre 5 e 7 de dezembro de 2004 (FMRA, 2004).
Uma das principais ferramentas utilizadas pelo grande capital para controlar o
acesso, o uso e a gestão da água é a pressão pela realização nos países menos
desenvolvidos de mega-projetos como barragens, dutos de irrigação e obras de
transposição de água de grandes rios e lagos. Conforme as moções apresentadas no
Fórum, a melhor maneira de se opor a essas iniciativas, além da realização de
mobilizações populares, é fazer com que os comitês de gestão por bacia hidrográfica
existentes em cada país estejam sob controle das organizações da sociedade civil. Já
que considera-se as grandes empresas farão de tudo para controlá-los, em muitos casos
com a conivência dos governos.
No 5 º Fórum Social Mundial, realizado em Porto Alegre, levando em conta as
experiências negativas de países como Bolívia e Argentina na privatização dos serviços
de água, foi lançada uma Plataforma de Luta Global, que traz reivindicações
direcionadas a organismos internacionais e instituições governamentais. Às Nações
Unidas, pede-se que a água seja reconhecida como direito humano (Serhid, 2005).
Na conferência internacional "Água para alimentação e ecossistemas", que com
assistência de mais de 600 delegados de 140 países e organizada pela FAO e o governo
da Holanda, finalizou em fevereiro de 2005 na Haia, se chamou à harmonização de
legislação e políticas que possibilitem atingir um uso eqüitativo da água na
conservação de ecossistemas e desenvolvimento da agricultura, para assegurar seja
acessível para todos, especialmente as populações de menores recursos. O acordo
incluiu também que os sistemas de manejo deverão refletir o valor do recurso; no
entanto, levando em conta, além dos aspectos econômicos, os sociais, ambientais,
direitos humanos básicos e fatores culturais (FAO, 2005).
Nos EUA o investimento em pesquisa e desenvolvimento -hoje de 1- 4%deverá aumentar significativamente para atingir novos paradigmas enquanto ao
desenho, manufatura, aplicação e operação das tecnologias de dessalinização. O que
poderá resultar, por exemplo, em tecnologias que, ao contrário das atuais, removam
125
somente os contaminantes, com menor gasto de energia e sem escoamento de fluxo
adjacente às membranas (DWR, 2003).
Provavelmente estes avanços serão alcançados mais rapidamente nos paises
desenvolvidos, onde já existem políticas e os fundos necessários para aplicá-las.
Porém, Semiat (2000) menciona outros aspectos, tão importantes quanto os anteriores:
participação da população na tomada de decisões, operadores bem treinados e criação é
aplicação de políticas eficazes.
E nesses aspectos o Brasil pode fazer as mudanças necessárias. A criação de
políticas deveria acompanhar o planejamento em longo praço, e a base estrutural para
criação de legislação específica quanto a disposição dos rejeitos de dessalinização
existe no país, que tem legislação avançada. E conseguir um ótimo nível de
treinamento dos operadores só requer da transmissão do conhecimento e continuidade
no tempo.A implementação de uma gestão integrada dos recursos hídricos, com
dessalinização e reuso de águas tratadas como alternativas de abastecimento, sob os
parâmetros de viabilidade, envolve o aproveitamento do rejeito como subproduto do
processo. A consecução desta meta dará à população do semi-árido uma oportunidade
de múltiplas melhoras na qualidade de vida através de adequadas condições de saúde,
alimento e água na seca, preservação de ecossistemas, conforto ambiental e até a
possibilidade de novas alternativas de renda. Sem esquecer da não menos importante,
exercício de seus direitos de cidadãos, através da participação nas decisões que lhes
incumbem.
126
5
SUGESTÕES
Pode-se generalizar na apreciação de que é necessário, para a correta utilização
dos processos de dessalinização e seus produtos e subprodutos um intenso trabalho de
extensão e divulgação, com as comunidades envolvidas em particular e o público em
geral. Especificamente sugere-se para:
manejo do sistema
reutilização de membranas;
introdução de energias alternativas;
participação comunitária no processo (na percepção da necessidade,
requerimento, manejo e manutenção);
capacitação de lideranças;
treinamento contínuo e avaliação periódica dos operadores para: operação,
manutenção básica e manipulação de produtos químicos;
provisão de cartilhas e ferramentas mínimas;
montagem de um sistema de acompanhamento, avaliação e controle
permanente em todas as fases.
manejo do permeado
correto armazenamento (limpeza dos tanques e monitoramento sistemático de
qualidade química e bacteriológica);
educação sanitária e ambiental dos usuários para correta manipulação,
transporte, armazenamento e utilização (ministrada em escolas e postos de
saúde).
manejo do rejeito
determinação, na fase de planejamento, de volume e destino;
assessoramento técnico à comunidade enquanto às possibilidades de uso em
ordem local: piscicultura, irrigação de forrageiras, lavanderias, higiene pessoal,
recreação (piscinas públicas), cocheiros, olarias e usos alternativos das halófitas
(conservação do solo, quebra-ventos, cercas vivas, recarga de aqüíferos,
ensilagem, lenha, ornamental, na dieta, medicinal);
garantir a continuidade (sustentabilidade) dos sistemas produtivos implantados;
desenvolvimento de halófitas e plantas tolerantes nativas;
monitoramento sistemático de água e solo;
criação de legislação.
127
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