Congresso Técnico Científico da Engenharia e da Agronomia
CONTECC’ 2015
Centro de Eventos do Ceará - Fortaleza - CE
15 a 18 de setembro de 2015
ANÁLISE DA EFICIÊNCIA DO REÚSO DE ÁGUA RESIDUÁRIA PARA
HIDROPONIA NA COMUNIDADE RENASCER
ANTÔNIO OLÍVIO SILVEIRA BRITTO JÚNIOR1
TAMIRES RAQUEL GONÇALVES SILVA2*, BIANCA BEZERRA DO REAL3, MAYARA JÉSSICA
CAVALCANTE FREITAS4, ALEXSANDRA ANSELMO LOPES5
1 Professor Mestre em Recursos Hídricos, IFCE, Maracanaú, Ceará, Av. Parque Central - Distrito Industrial I,
61939-140, [email protected]
2 Discente do curso Eng. Ambiental e Sanitária, IFCE, Maracanaú, Ceará, Av. Parque Central - Distrito
Industrial I, 61939-140, [email protected]
3 Discente do curso Eng. Ambiental e Sanitária IFCE, Maracanaú, Ceará, Av. Parque Central - Distrito Industrial
I, 61939-140, [email protected]
4 Discente do curso Téc. em meio ambiente, IFCE, Maracanaú, Ceará, Av. Parque Central - Distrito Industrial I,
61939-140, [email protected]
5 Discente do curso Eng. Ambiental e Sanitária, IFCE, Maracanaú, Ceará, Av. Parque Central - Distrito
Industrial I, 61939-140, [email protected]
Apresentado no
Congresso Técnico Científico da Engenharia e da Agronomia – CONTECC’ 2015
15 a 18 de setembro de 2015 - Fortaleza-CE, Brasil
RESUMO: O estado do Ceará sofre com sérios períodos de estiagem devido ao seu clima semiárido e
isso prejudica principalmente a atividade agrícola, já que a agricultura é a atividade que mais consome
água nesse estado. Este trabalho objetiva analisar a eficiência do reúso de água implantado pelo
Projeto Renascer, um projeto que desenvolveu hidroponia de Zea mays (milho) utilizando o efluente
doméstico tratado da Comunidade Renascer, do Bairro Dias Macedo, em Fortaleza-CE. O efluente
gerado foi tratado previamente com uma grade de retenção de sólidos, uma caixa de retirada de areia e
um medidor de vazão. Após esses procedimentos, o efluente foi encaminhado para quatro lagoas de
estabilização para finalização do processo e posteriormente distribuído para os canteiros hidropônicos
por bombeamento. Os resultados mostram que a produção de forragem de milho nessas condições tem
produtividade média de 13,558 Kg FVH/m² e o tratamento por lagoas alcançou uma retirada de 100%
de ovos de helmintos e 99,9995% de coliformes, mostrando-se bastante eficiente.
PALAVRAS–CHAVE: água residuária, hidroponia, reúso.
ANALYSIS OF THE EFFICIENCY OF WASTEWATER REUSE FOR UTILITY
HYDROPONICS AT THE REBIRTH COMMUNITY
ABSTRACT: The state of Ceará suffers from serious drought periods due to its semi-arid climate that
mainly affect the agriculture, since agriculture is the activity that most consumes water in this state.
This work aims to analyze the feasibility of the Renascer Project, a project that developed hydroponics
of Zea mays (corn) using the treated wastewater of the Renascer Community that is located at the Dias
Macedo neighborhood, in Fortaleza -CE. The effluent was previously treated with the following
equipment: A solid retention grid, a remover box of sand, and a flowmeter. After these procedures, the
effluent was sent to four stabilization ponds and, subsequently, it was sent to hydroponic beds by
pumping in order to finish the process. The results show that the production of corn fodder in these
conditions has an average yield of 13.558 kg FVH / m², and the treatment ponds removed 100% of
helminth eggs and 99.9995% of coliforms. Therefore, we can conclude through these results that this
process is very efficient.
KEYWORDS: wastewater, hydroponics, reuse.
INTRODUÇÃO
A região do semiárido brasileiro sempre sofreu com períodos de longa estiagem devido ao seu
clima seco e quente durante quase todo o ano e com a escassez de chuvas. Uma das atividades
econômicas mais difundidas principalmente em pequenas comunidades rurais, é a agricultura, uma
atividade que, só com irrigação, consome cerca de 47% da água disponível no Nordeste (CGEE,
2012). Os efluentes domésticos são ricos em matéria orgânica. Esse tipo de efluente tem sido
amplamente utilizado em vários países, como Peru, Egito, México e Israel, mas no Brasil, apesar de
haver bons resultados em diversas pesquisas, o reúso não é bem explorado. Segundo pesquisas
realizadas por Bastos, et al. (2005), o reúso de esgoto tratado tem resultados satisfatórios na
agricultura, apresentando produtividade equiparada à da irrigação tradicional.
Diversas composições de soluções nutritivas têm sido formuladas, em função da cultura e da
técnica hidropônica. Os esgotos ou efluentes tratados, são ricos em macro e micronutrientes e podem,
portanto, ser utilizados como substitutos destas soluções.
Este trabalho tem por objetivo analisar a eficiência da utilização de águas residuárias tratadas
por lagoas de estabilização em cultivos hidropônicos de Zea mays (milho).
MATERIAL E MÉTODOS
A área do Projeto fica localizada na zona urbana de Fortaleza no bairro Dias Macedo, situado na
Bacia hidrográfica do sistema Rio Ceará, Rio Maranguapinho e o Rico Cocó/Coaçu.
Haviam cinco canteiros de 1m x 2m com declividade de 3%, com irrigação por gravidade, sem
substrato. O local da pesquisa foi composto por uma estação de tratamento de esgoto que passa por um
tratamento prévio com uma grade de retenção de sólidos brutos, caixa de retirada de areia e medidor
de vazão e 4 lagoas de estabilização, sendo uma lagoa facultativa e três lagoas de maturação, com
profundidades de 1,80m para a facultativa e 1,70m para as de maturação. As demais dimensões são
descritas na Figura 1.
Figura 1. Esquema das lagoas de estabilização do Bairro Dias Macedo (Conjunto Renascer).
Fonte: adaptado de Silva et al. (2002).
A primeira etapa consistiu no monitoramento da qualidade da água realizado trimestralmente
através de uma caracterização físico-química e bacteriológica do afluente e do efluente do sistema de
lagoas de estabilização e processadas de acordo com a metodologia APHA Standard Methods (2005) e
analisados de acordo com a Resolução CONAMA 357/2005.
Na segunda etapa ocorreu a identificação e seleção da cultura a partir dos resultados das
análises, adotando referências das diretrizes microbiológicas da OMS (2006) para o uso agrícola de
esgotos sanitários. Antes de colocar as sementes no canteiro realizou-se o processo de hidratação das
sementes de milho e de pré-germinação, utilizando, nos dois primeiros experimentos, cem sementes
para verificar o percentual de germinação.
Na terceira etapa foram realizadas medições das vazões dos canteiros de hidroponia para
regulação da vazão, evitando que esta influencie na alteração de dados obtidos na pesquisa.
Na quarta etapa foi avaliada a qualidade sanitária e nutricional dos produtos obtidos conforme
critérios da Agencia Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA, 2001).
Por fim, na quinta etapa foi feita a coleta e caracterização do efluente doméstico. As amostras
coletadas foram mantidas sob refrigeração a 4ºC. Em termos analíticos, o resíduo doméstico bruto foi
caracterizado conforme os procedimentos descritos em APHA (2005).
RESULTADOS E DISCUSSÕES
Os resultados da primeira etapa, que consiste na caracterização do efluente, foram descritos nas
tabelas 1 e 2.
Tabela 1: Dados médios de caracterização microbiológica.
Características
Água residuárias
Coliformes fecais (NMP/100 mL)
5,1E +1
Ovos de nematóides (ovos/L)
0
A partir dos resultados microbiológicos obtidos na caracterização do efluente (tabela 2), podese concluir que, segundo a OMS 1989, o efluente final obtido poderia ser utilizado no reúso para
culturas irrestritas a partir da opção “B”, que é o cultivo de forragens. O efluente somente não deve ser
utilizado em culturas irrestritas “A”, que são culturas a serem consumidas cruas.
Tabela 2. Percentual de remoção de matéria orgânica e patógenos
Parâmetros avaliados
Remoção (%)
Sólidos suspensos
49,65
Nitrogênio amoniacal
90,48
Matéria Orgânica – DBO5
89,41
DQO
82,89
Coliformes fecais
99,9995
Ovos de helmintos
100
Na figura 2, que mostra os canteiros já na fase de colheita, é possível perceber o ótimo
desenvolvimento da forragem verde nos cinco canteiros.
Figura 2. Produção e colheita.
Fonte: Britto, 2004.
Os resultados sobre a produção e a produtividade estão dispostos na Tabela 3. Logo, temos uma
produtividade média da forragem verde dos canteiros de 13,558 Kg FVH/m².
Tabela 3. Dados de produção e produtividade do quarto experimento de cultivo de milho em canteiros
hidropônicos.
Produtividade (Kg
Produtividade (Kg MV/Kg
Produção MV Canteiro
Canteiro
FVH/m²)
semente)
(Kg)
I
16,14
2,04
14,32
II
14,45
1,52
10,68
III
12,06
2,62
18,38
IV
13,21
2,15
15,09
V
11,93
1,89
13,28
CONCLUSÕES
A produção de forragem verde hidropônica alcançou uma média de 13,558 Kg FVH/m²,
observa-se também que pode-se obter maiores produtividades como é observado na tabela 3.
As lagoas de tratamento mostraram-se muito eficazes na remoção de matéria orgânica e
nitrogênio, alcançando quase 90% de remoção. A eficiência pode também ser observada na remoção
total dos ovos de helmintos e de 99,9995% de remoção de coliformes.
A produção de Forragem Hidropônica Verde – FHV, para pequenas comunidades do semiárido,
que tenham coleta de esgoto, é uma excelente alternativa para alimentação de rebanhos bovinos,
caprinos e ovinos, visto que em 15 dias e com baixo consumo de água, pode-se produzir mais de
15kg/m2, necessitando-se de um tratamento de esgoto, que seja realizado com baixo custo.
REFERÊNCIAS
ANVISA - Agência Nacional de Vigilância Sanitária. Resolução-RDC n.12, de 2 de janeiro de
2001.
APHA/AWW/WEF. Standard methods for the examination of water and wastewater. 21. ed.
USA: APHA, 2005.
BASTOS, Rafael KX et al. Tratamento de esgotos sanitários e usos múltiplos de efluentes.
Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, v. 9, p. 164-170, 2005. Disponível em:
<http://www.agriambi.com.br/revista/suplemento/index_arquivos/PDF/164.pdf?script=sci_pdf>.
Acesso em 13 dez. 2014.
BRASIL, CONAMA. Resolução n. 357, 17 de março de 2005. Dispõe sobre a classificação dos
corpos de água e diretrizes ambientais para o seu enquadramento, bem como estabelece as
condições e padrões de lançamento de efluentes, e dá outras providências. Diário Oficial da
União: Brasília, DF, 2005. Disponível em: <www.mma.gov.br/port/conama/index.cfm>. Acesso
em: 12 nov. 2014.
CGEE - Centro de Gestão e Estudos Estratégicos, Agência Nacional de Águas. A Questão da
Água
no
Nordeste.
Brasília,
DF:
CGEE,
2012.
Disponível
em:
<http://www.cgee.org.br/publicacoes/agua_nordeste.php>. Acesso em: 05 dez. 2014.
LIBHABER, Menahem - Práticas do Reúso de Água no Contexto Mundial [Projeção Visual].
[2012]. 151 Diapositivos: color.
SILVA, J. C. C. et al. Estudo Complementar de Caso Brasileiro: Conjunto Renascer.
Fortaleza: IDRC–OPS/HEP/CEPIS, 2002. 70 p.
WORLD HEALTH ORGANIZATION. Guidelines for the safe use of wastewater, excreta and
greywater: Excreta and greywater use in agriculture. Genebra: Who Library Cataloguing-inpublication
Data,
2006.
4.
v.
Disponível
em:
<http://whqlibdoc.who.int/publications/2006/9241546859_eng.pdf>. Acesso em: 20 dez. 2014.