TRATAMENTO DE ESGOTO URBANO:
COMPARAÇÃO DE CUSTOS E AVALIAÇÃO DA EFICIÊNCIA
Mônica de Souza Ferreira Nascimento1
Osmar Mendes Ferreira2
Universidade Católica de Goiás – Departamento de Engenharia – Engenharia Ambiental
Av. Universitária, N.º 1440 – Setor Universitário – Fone (62)3946-1351.
CEP: 74605-010 – Goiânia - GO.
RESUMO
Todas as cidades produzem suas águas residuárias, também denominado de esgoto urbano,
que tem características similares com alto poder de poluição. Estes resíduos necessitam de
tratamento e disposição final adequada sob pena de comprometerem o meio ambiente e a
saúde pública. Essa pesquisa tem o objetivo estabelecer uma ferramenta de auxílio para
escolha do sistema de tratamento desse esgoto urbano a ser implantado, tomando-se como
base o estudo comparativo de custos de implantação e avaliação da eficiência nos sistemas
dos municípios de Quirinópolis e Silvânia do Estado de Goiás. Para tanto, foram feitos
levantamentos em fontes bibliográficas, bancos de dados digitais e visitas em campo. E
através desta pesquisa, pode-se recomendar o sistema que apresentar o menor custo de
implantação e eficiência eficaz dentro dos padrões de qualidade exigida na legislação vigente.
Palavras-chave: Tratamento de esgoto, custos, eficiência do tratamento, lagoas de
estabilização, reator anaeróbio.
ABSTRACT:
All of the cities produce their waters residuary, also denominated of urban sewer, that he/she
has similar characteristics with high pollution power. These residues need treatment and final
disposition adapted under penalty of they commit the environment and the public health. That
research has the objective to establish a tool of aid for choice of the treatment system of that
urban sewer to be implanted, being taken as base the comparative study of implantation costs
and evaluation of the efficiency in the systems of the municipal districts of Quirinopolis and
Silvania of the State of Goias. For so much, they were made risings in bibliographical
sources, digital databases and visits in field. And through this research, the system can be
recommended that presented the smallest implantation cost and effective efficiency inside of
the quality patterns demanded in the effective legislation.
Key- words: Treatment of sewage, cost, efficiency of treatment, the stabilization ponds,
anaerobic reactor.
Goiânia - Dezembro 2007
1
2
Acadêmica do curso de Engª Ambiental da Universidade Católica de Goiás. ([email protected])
Orientador Profº Msc. Dep. Engª Universidade Católica de Goiás - UCG. ([email protected])
2
1 INTRODUÇÃO
Para implantação de um sistema de tratamento de esgoto urbano, deve-se
considerar vários aspectos relevantes para obter uma eficiência favorável. A princípio, a área
onde a Estação de Tratamento de Esgoto – ETE será implantada tem que ser analisada
juntamente com outros fatores importantes como topografia do terreno e localização, pois
deve estar próxima de um corpo receptor para o lançamento do esgoto urbano tratado, estar
afastada da população devido o odor gerado dentre outros transtornos, o solo tem que ser
favorável à compactação para evitar maiores gastos com transposição do solo. A profundidade
do lençol freático é outro fator relevante devido a contaminação que pode ser causada, para
isto deve-se executar sondagens no terreno para averiguar esta distância. A viabilidade
financeira é outro fator que, no estudo de implantação, tem que ser levantado para evitar
retardamento e paralisação da obra.
A falta de saneamento básico tem acarretado vários problemas à população, pois a
proliferação de doenças de veiculação hídrica é gerada através dos esgotos que correm a céu
aberto e também pela poluição dos mananciais. Além disso, outros impactos causados, como
a poluição do solo e do ar como também a escassez dos recursos naturais, são decorrentes do
crescimento desordenado dos municípios, do aumento do consumismo pela população e pela
busca do desenvolvimento sem garantir a sobrevivência destes recursos para as gerações
futuras.
O Brasil tem buscado seu desenvolvimento sem garantir a qualidade do meio
ambiente, com isso vários impactos foram acarretados. O país tardou em obter uma lei
específica para o saneamento, retardando a implantação dos sistemas de tratamento de esgotos
urbanos nos municípios. Hoje, com a lei de saneamento já criada, estes sistemas devem
atender os padrões vigentes, garantindo um tratamento eficaz para a população.
Os corpos hídricos atendem a população sobre dois aspectos: captação para
abastecimento público e diluição de esgoto tratado ou não. Logo, para que este manancial
atenda às exigências de qualidade para captação, deve-se alcançar a qualidade no tratamento
de esgotos urbanos e evitar o lançamento sem o devido tratamento garantindo a sobrevivência
destes corpos hídricos para os demais usos.
Partindo destes questionamentos, foi pesquisado dois sistemas de tratamento de
esgotos urbanos distintos em dois municípios goianos: Quirinópolis e Silvânia com áreas de
3.780 km2 e 2.265 km2, respectivamente. A cidade de Quirinópolis está localizada na região
Sudoeste do Estado de Goiás e tem como principais atividades econômicas a agricultura e a
3
pecuária. Silvânia está na região da “estrada de ferro”, no Sul goiano, as atividades
econômicas predominantes são pecuária, agricultura e produção de cerâmica. A população
atual de Quirinópolis é de 37.263 habitantes e Silvânia 18.443 habitantes, segundo o censo
realizado pelo Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística – IBGE neste ano de 2007.
Os sistemas de tratamento de esgotos urbanos destes dois municípios foram
implantados pela empresa de Saneamento de Goiás S.A. – SANEAGO. Em Quirinópolis o
sistema de tratamento utilizado foi reator seguido de lagoa que considera uma área menor,
porém o custo de implantação pode ser mais elevado. Já em Silvânia o sistema foi concebido
por lagoas de estabilização que requer uma área considerável, porém é um sistema cuja
operação é simples, sem equipamentos, não necessitando de mão de obra especializada, com
custo baixo de funcionamento.
Hoje, muitos pesquisadores estudam formas alternativas para estes tratamentos de
esgotos urbanos a fim de diminuir os custos e garantir a implantação de um sistema eficiente.
Uma destas formas está nesta pesquisa, que visa apresentar custos e eficiência de dois
sistemas de tratamento distintos através de planilhas orçamentárias e análises dos esgotos
urbanos tratados dos municípios de Quirinópolis e Silvânia.
2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
Segundo Von Sperling (1996) a interferência do homem, quer de forma
concentrada, como na geração de despejos domésticos ou industriais, quer de forma dispersa,
como na aplicação de defensivos agrícolas no solo, contribui na introdução de compostos na
água, afetando a sua qualidade.
Von Sperling (1996) caracteriza o uso da água para abastecimento doméstico
seguindo os seguintes requisitos de qualidade:
- isenta de substâncias químicas prejudiciais à saúde;
- adequada para serviços domésticos;
- baixa agressividade e dureza;
- esteticamente agradável (baixa turbidez, cor, sabor e odor);
- ausência de macrorganismos.
A resolução do Conselho Nacional do Meio Ambiente – CONAMA Nº 357 de
2005 apresenta padrões de qualidade dos corpos receptores, como também do lançamento de
efluentes. Esta resolução é recente e veio para somar com os órgãos fiscalizadores a fim de
garantir a qualidade dos mananciais para a população. Von Sperling (1996) diz que o
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interrelacionamento entre esses padrões de qualidade dos mananciais e de lançamento de
efluentes se dá no sentido de que um efluente, além de satisfazer os padrões de lançamento,
deve proporcionar tais condições no corpo receptor, de tal forma que a qualidade do mesmo
se enquadre dentro dos padrões para os corpos receptores.
Os esgotos domésticos contêm aproximadamente 99,9% de água, a fração restante
inclui sólidos orgânicos e inorgânicos, suspensos e dissolvidos, bem como microrganismos.
Portanto, é devido a essa fração de 0,1% que há necessidade de se tratar os esgotos. A
característica dos esgotos é função dos usos à qual a água foi submetida. Esses usos, e a forma
com que são exercidos variam com o clima, situação social e econômica e hábitos da
população. Os parâmetros físicos, químicos e biológicos definem a qualidade do esgoto (VON
SPERLING, 1996).
Para Von Sperling (1996) a vazão doméstica é função do consumo de água, assim,
para uma pequena localidade com faixa de população entre 10.000 a 50.000 habitantes, o
consumo percapita varia de 110 a 180 l/habxdia.
A introdução de matéria orgânica em um corpo d’água resulta, indiretamente, no
consumo de oxigênio dissolvido. Tal se deve aos processos de estabilização da matéria
orgânica realizados pelas bactérias decompositoras, as quais utilizam o oxigênio disponível no
meio líquido para a sua respiração. O decréscimo da concentração de oxigênio dissolvido tem
diversas implicações do ponto de vista ambiental, constituindo-se, em um dos principais
problemas de poluição das águas em nosso meio. O fenômeno da autodepuração está
vinculado ao restabelecimento do equilíbrio no meio aquático, por mecanismos
essencialmente naturais, após as alterações induzidas pelos despejos afluentes (VON
SPERLING, 1996). Assim, deve-se utilizar a capacidade de assimilação dos rios e impedir o
lançamento de despejos acima do que possa suportar o corpo d’água.
Os principais sistemas de tratamento de efluentes são as lagoas de tratamento,
estas surgiram de forma acidental, em 1924 na Califórnia e, posteriormente o sistema foi
projetado de forma a garantir a eficiência e a economia no tratamento. São consideradas como
uma das técnicas mais simples de tratamento de esgotos. Dependem da área disponível, da
topografia do terreno e do grau de eficiência desejado. O tratamento é constituído unicamente
por processos naturais através de três zonas: anaeróbia, aeróbia e facultativa. A percolação do
efluente leva alguns dias de acordo com o tempo de detenção hidráulica da lagoa para a
estabilização da matéria orgânica. A fonte de energia para esta estabilização se dá através da
radiação solar, logo, a temperatura é um fator importante para implantação deste sistema.
Logo depois, foram implantados os reatores anaeróbios, que, por sua vez, iniciam
o tratamento seguido de lagoas de estabilização, assim, economiza em área e em tempo de
detenção hidráulica. É um sistema compacto, cuja eficiência é menor do que a dos sistemas
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aeróbios. O volume de lodo produzido é pequeno e no descarte, este encontra-se praticamente
estabilizado. A seguir, é apresentada no Quadro 1 a descrição desses dois sistemas.
Quadro 1: Principais sistemas de lagoas de estabilização e reator anaeróbio
Sistema
Descrição
Lagoa facultativa
A DBO solúvel e finamente particulada é estabilizada aerobicamente por bactérias
dispersas no meio líquido, ao passo que a DBO suspensa tende a sedimentar, sendo
convertida anaerobicamente por bactérias no fundo da lagoa. O oxigênio requerido pelas
bactérias aeróbias é fornecido pelas algas, através da fotossíntese.
Lagoa anaeróbia
A DBO é em torno de 50 a 70% removida na lagoa anaeróbia (mais profunda e com
menor volume), enquanto a DBO remanescente é removida na lagoa facultativa. O sistema
ocupa uma área inferior ao de uma lagoa facultativa única.
Lagoa de
maturação
O objetivo principal da lagoa de maturação é a remoção de organismos patogênicos. Nas
lagoas de maturação predominam condições ambientais adversas para bactérias
patogênicas, como radiação ultravioleta, elevado pH, elevado OD, temperatura mais baixa
que a do corpo humano, falta de nutrientes e predação por outros organismos. Ovos de
helmintos e cistos de protozoários tendem a sedimentar. As lagoas de maturação
constituem um pós-tratamento de processos que objetivem a remoção da DBO, sendo
usualmente projetadas como uma série de lagoas, ou como uma lagoa única com divisões
por chicanas. A eficiência na remoção dos coliformes é elevadíssima.
Reator anaeróbio
A DBO é estabilizada anaerobicamente por bactérias dispersas no reator. O fluxo do
líquido é ascendente. A parte superior do reator é dividida nas zonas de sedimentação e de
coleta de gás. A zona de sedimentação permite a saída do efluente clarificado e o retorno
dos sólidos (biomassa) ao sistema, aumentando a sua concentração no reator. Entre os
gases formados inclui-se o metano. O sistema dispensa decantação primária. A produção
de lodo é baixa, e o mesmo já sai estabilizado.
Fonte: Adaptado de Von Sperling (1996).
A eficiência é de suma importância para implantação de um projeto de tratamento
de esgoto, deve ser analisada paralelamente com os requisitos de área, com a viabilidade
econômica e com o tempo de detenção hidráulica. No Quadro 2 que se segue, são
apresentadas as características típicas desses dois sistemas.
Quadro 2: Características típicas dos sistemas de tratamento de esgotos
Sistemas de
tratamento
Eficiência na remoção (%)
DBO
N
P
Coliformes
Requisitos
Área
(m2/hab)
Custos de
implantação
(US$/hab)
Tempo de
detenção
hidráulica
(dias)
Lagoa facultativa
70-85
30-50
20-60
60-99
2,0-5,0
10-30
15-30
Lagoa anaeróbia
70-90
30-50
20-60
60-99,9
1,5-3,5
10-25
12-24
Lagoa aerada
70-90
30-50
20-60
60-96
0,25-0,5
10-25
5-10
Reator anaeróbio
60-80
10-25
10-20
60-90
0,05-0,10
20-40
0,3-0,5
Fonte: Adaptado de Von Sperling (1996).
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Os reatores anaeróbios de manta de lodo são também freqüentemente
denominados UASB – Upflow Anaerobic Sludge Blanket ou, de acordo com a tradução para o
português, RAFA – Reatores Anaeróbios de Fluxo Ascendente. A concentração de biomassa
nesses reatores é bastante elevada, justificando a denominação de manta de lodo. Devido a
esta elevada concentração, o volume requerido para os reatores anaeróbios de manta de lodo é
bastante reduzido, em comparação com todos os outros sistemas de tratamento e o fluxo do
líquido é ascendente. Como resultado da atividade anaeróbia, são formados gases
(principalmente metano e gás carbônico), as bolhas dos quais apresentam também uma
tendência ascendente.
De forma a reter a biomassa no sistema, impedindo que o gás saia com o efluente,
a parte superior dos reatores de manta de lodo apresenta uma estrutura que possibilita as
funções de separação e acúmulo de gás e de separação e retorno dos sólidos (biomassa). O gás
é coletado na parte superior, de onde pode ser retirado para reaproveitamento (energia do
metano) ou queima. Os sólidos sedimentam na parte superior desta estrutura cônica ou
piramidal, escorrendo pelas suas paredes, até retornarem ao corpo do reator. Pelo fato das
bolhas de gás não penetrarem na zona de sedimentação, a separação sólido-líquido não é
prejudicada. O efluente sai clarificado, e a concentração de biomassa no reator é mantida
elevada. A produção de lodo é bem baixa, o lodo já sai estabilizado, podendo ser
simplesmente desidratado em leitos de secagem (VON SPERLING, 1996).
Para os requisitos de implantação vários fatores devem ser observados, pois
através desta análise sucinta que iniciará o processo de viabilidade de implantação do sistema
de tratamento e também a busca de recursos financeiros para início das obras. Muitas obras
são realizadas através de licitações, onde a escolha é feita pela empresa que apresentar menor
custo para realização de toda obra, mas cabe avaliar todo material e método empregado para
segurança da qualidade na implantação.
No Quadro 3 são analisadas as principais vantagens e desvantagens desses dois
sistemas de tratamento, onde a eficiência e a viabilidade econômica estão sendo
correlacionadas. Esta comparação é de suma importância para iniciar um planejamento de
uma estação de tratamento de esgoto.
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Quadro 3: Análise comparativa dos sistemas de tratamento de esgotos
Sistema
Lagoa facultativa
Vantagens
- Eficiência
na remoção de DBO e
patogênicos
- Construção, operação e manutenção simples
- Reduzidos custos de implantação e operação
- Ausência de equipamentos mecânicos
- Requisitos energéticos praticamente nulos
- Satisfatória resistência a variações de carga
- Remoção de lodo necessário apenas após
períodos superiores a 20 anos
Desvantagens
- Elevados requisitos de área
- Dificuldade em satisfazer padrões de
lançamento bem restritivos
- A simplicidade operacional pode trazer
o descaso da manutenção (crescimento
de vegetação)
- Possível necessidade de remoção de
algas do efluente para o cumprimento de
padrões rigorosos
- Perfomance variável com as condições
climáticas (temperatura e insolação)
- Possibilidade do crescimento de insetos
Lagoa anaeróbia
- Idem lagoas facultativas
- Requisitos de área inferiores aos das lagoas
facultativas únicas
- Idem lagoas facultativas
- Possibilidade de maus odores na lagoa
anaeróbia
- Necessidade de
um afastamento
razoável às residências circunvizinhas
- Necessidade de remoção contínua ou
periódica (intervalo de alguns anos) do
lodo na lagoa anaeróbia
- Idem à lagoa precedente
- Razoável
eficiência na
nutrientes
- Idem à lagoa precedente
Lagoa de
maturação
Reator anaeróbio
remoção de
- Satisfatória eficiência na remoção de DBO
- Baixos requisitos de área
- Baixos custos de implantação e operação
- Reduzido consumo de energia
- Não necessita de meio suporte
- Construção, operação e manutenção simples
- Baixíssima produção de lodo
- Estabilização do lodo no próprio reator
- Boa desidratabilidade do lodo
- Necessidade
apenas da secagem e
disposição final do lodo
- Rápido
reinício após
períodos de
paralisação
- Dificuldade em satisfazer padrões de
lançamento bem restritivos
- Possibilidade de efluentes com aspecto
desagradável
- Remoção de N e P insatisfatória
- Possibilidade de maus odores (embora
possam ser controlados)
- A partida do processo é geralmente
lenta
- Relativamente sensível a variações de
carga
- Usualmente necessita pós-tratamento
Fonte: Adaptado de Von Sperling (1996).
Conforme apresentado, todos os sistemas apresentam vantagens e desvantagens
relevantes, cabe ao projetista analisar todos os aspectos plausíveis e buscar o sistema que
melhor enquadre para o município onde será implantado.
De acordo com Von Sperling (1996), os elementos fundamentais para os estudos
preliminares de projetos são:
 caracterização quantitativa dos esgotos afluentes à ETE;
- estimativa da vazão doméstica
- estimativa da vazão de infiltração
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- estimativa da vazão industrial
 caracterização qualitativa dos esgotos afluentes à ETE;
- esgotos domésticos
- despejos industriais
 requisitos de qualidade do efluente e nível de tratamento desejado;
 estudos populacionais;
 determinação do período de projeto e das etapas de implantação;
 estudo técnico das diversas alternativas de tratamento passíveis de aplicação na
situação em análise;
 pré-dimensionamento das alternativas mais promissoras do ponto de vista
técnico;
 avaliação econômica das alternativas pré-dimensionadas;
 seleção da alternativa a ser adotada com base em análise técnica e econômica.
Os critérios para projetos, segundo Von Sperling (1996), são:
 taxa de aplicação superficial (carga orgânica por unidade de área);
 profundidade;
 tempo de detenção;
 geometria (relação comprimento / largura).
Posteriormente, seguem os estudos populacionais, o período de projeto e as etapas
de implantação, como também o estudo econômico das alternativas, Von Sperling (1996)
ressalta que deve ser verificado:
 Custos de implantação
- custos de construção (incluindo equipamentos e instalação);
- compra ou desapropriação do terreno;
- custos de projeto e supervisão, taxas legais;
- juros dos empréstimos durante o período de construção.
 Custos anuais
- juros dos empréstimos;
- amortização dos empréstimos;
- depreciação da estação;
- seguro da estação;
- custos de operação e manutenção da estação.
Segundo Von Sperling (1996) os sistemas de lagoas de estabilização constituemse na forma mais simples para o tratamento dos esgotos. Há diversas variantes dos sistemas de
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lagoas de estabilização, com diferentes níveis de simplicidade operacional e requisitos de
área. O objetivo principal das lagoas facultativas é a remoção da matéria carbonácea e as
lagoas de maturação são direcionadas à remoção de organismos patogênicos. De maneira
geral, as lagoas de estabilização são bastante indicadas para regiões de clima quente e países
em desenvolvimento, devido a simplicidade da operação e a necessidade de poucos ou
nenhum equipamento.
O processo das lagoas facultativas, segundo Von Sperling (1996), consiste na
retenção dos esgotos por um período de tempo longo o suficiente para que os processos
naturais de estabilização da matéria orgânica se desenvolvam.
Chernicharo (2001) definiu que, quando se aplica um pré-tratamento anaeróbio
eficiente, antes de se descarregar o esgoto numa lagoa, as concentrações do material orgânico
e dos sólidos em suspensão são drasticamente reduzidas, de modo que a remoção destes dois
constituintes, em um sistema de lagoas, será muito mais reduzido. Nestas condições, o fator
limitante que determina o tempo de detenção mínimo (e, portanto, o volume e a área de um
sistema de lagoas) normalmente será a remoção de organismos patogênicos e não a
estabilização da matéria orgânica. Para evitar confusão, convém denominar as lagoas de póstratamento de efluentes de sistemas anaeróbios eficientes de lagoas de polimento,
distinguindo-as, assim, de lagoas de estabilização que tratam esgoto bruto.
O custo do sistema de tratamento está vinculado principalmente ao custo de
construção. A obra de se transformar uma área bruta em uma lagoa constitui o custo principal,
e seu valor depende fortemente das condições topográficas e geotécnicas do local. Para as
condições da Paraíba, uma estimativa recente do custo de construção de uma lagoa de
polimento foi de R$ 150.000/ha, o que no caso repercutiria num valor de R$ 1,38 x
150.000/10.000 = R$ 20,70 por habitante, um valor bastante reduzido quando comparado com
o custo de uma lagoa para o tratamento de esgoto bruto. Considerando-se um custo per capita
de R$ 25 a 35 para o reator UASB, calcula-se um custo de implantação, reator e lagoa de
polimento, em torno de R$ 50,00 o que é um valor bem inferior ao de sistemas convencionais
que produzem a mesma qualidade de efluente (CHERNICHARO, 2001).
Segundo Jordão (2005), modernamente se aceita que as lagoas devem cumprir
dois objetivos principais: a proteção ambiental, e nesse caso tem-se em vista principalmente a
remoção da DBO; e a proteção da saúde pública, e aí se visa a remoção de organismos
patogênicos. Os custos de implantação da estação de tratamento dependerão em primeiro
lugar do processo e do grau de tratamento adotados. Depois, os custos serão altamente
influenciados pelos aspectos geotécnicos e topográficos, podendo alguns componentes, como
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aterro do terreno e fundações, representar um elevado percentual nos custos totais. Em geral
os terrenos escolhidos para localização das ETEs têm sido áreas afastadas, próximas a cursos
d’água, em locais de geotecnia desfavorável, às vezes sem infra-estrutura, e até sujeitos a
inundações; a procura de terrenos de custo mais baixo pode conduzir a elevados gastos no
preparo para a construção.
É relativamente grande a disparidade de custos encontrados nos projetos
nacionais, devido, em parte, a fatores extrínsecos ao processo de tratamento, e de natureza
econômica, como inflação, moeda nacional, custos financeiros. Nem sempre as empresas de
saneamento ou as empresas de consultoria dispõem de indicadores confiáveis para estimativa
e projeção de custos. Por outro lado, é difícil comparar custos nacionais com custos
levantados em outros países, devido os gastos com mão-de-obra e equipamentos (JORDÃO,
2005).
De acordo com as obras analisadas, esta pesquisa buscará traçar um quadro
comparativo entre dois sistemas de tratamento, visando custos de implantação e eficiência
nestes tratamentos apresentados.
3 METODOLOGIA
A fase inicial dos estudos foi marcada pelo levantamento de informações e
formação do banco de dados. As pesquisas foram realizadas com levantamentos em fontes
bibliográficas, bancos de dados digitais, fontes de dados disponíveis na Internet, legislações
pertinentes, e em contatos com entidades, órgãos e instituições públicas estaduais,
SANEAGO e a Agência Goiana de Meio Ambiente.
A segunda fase foi realizada com visitas as unidades em estudo no município de
Quirinópolis e Silvânia, para reconhecimento da área em estudo das Estações de Tratamento
de Esgotos (ETE).
Para realização do estudo comparativo de custos da implantação desses, foi
realizada a análise das planilhas de orçamento das obras atualizadas através de um programa
próprio para orçamentos utilizado pela SANEAGO, denominado KOR – Sistema de
Orçamento de Obras. Este programa proporciona a atualização de orçamentos tornando
possível verificar o custo de um sistema já implantado para os valores atuais.
Para a avaliação da eficiência dessas estações de tratamento de esgoto foram
realizadas análises ambientais dos efluentes brutos e tratados pela Agência Ambiental de
Goiás e pela SANEAGO, conforme é recomendado pelo Standart Methods for the
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Exanmination of Water and Wastewater (métodos padronizados para análise de água). Os
resultados obtidos foram confrontados com os padrões e condições estabelecidas pela
Resolução n° 357 (CONAMA, 2005) e a Lei 8.544 (GOIÁS, 1978).
4 RESULTADOS E DISCUSSÕES
Em Quirinópolis o sistema foi implantado em 1998 e sua operação iniciou no ano
seguinte, já em Silvânia, a implantação iniciou-se em 2003 e está em operação desde 2006.
Estas ETE’s foram elaboradas seguindo as considerações necessárias para implantação de
acordo com os padrões vigentes.
A ETE da cidade de Quirinópolis pode ser visualizada pelas Figuras 1, 2 e 3. Na
Figura 1 é apresentada uma vista aérea deste sistema, onde as unidades de tratamento estão
indicadas conforme legenda – ETE / Quirinópolis.
LEGENDA:
A – GRADEAMENTO,
CAIXA DE AREIA E
MEDIDOR DE VAZÃO
C
B – REATOR UASB
C – LAGOA FACULTATIVA
B
A
D
D – LEITO DE SECAGEM
Figura 1: Vista aérea da ETE
Fonte: Goiás – SANEAGO (2007)
A Figura 2 mostra os dois reatores UASB implantados, que fazem parte do
tratamento secundário deste sistema de tratamento do esgoto urbano de Quirinópolis. Está
previsto a implantação de um terceiro reator.
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Figura 2: Reatores UASB
Fonte: Goiás – SANEAGO (2007)
Na Figura 3 tem-se uma vista da lagoa facultativa que dá continuidade ao
tratamento secundário após os reatores UASB, implantado no projeto da ETE de Quirinópolis.
Figura 3: Lagoa facultativa
Fonte: Goiás – SANEAGO (2007)
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O sistema de tratamento que opera com lagoas facultativas e lagoas de maturação
foi analisado no município de Silvânia. Este sistema é um dos mais convencionais e utilizados
nos tratamentos de esgotos domésticos devido a facilidade de operação. Esta ETE se destaca
pela beleza de sua implantação: tem uma área relevante, preservada e reflorestada, garantindo
uma área verde para o município. As pistas de acesso são permeáveis, outro fator que merece
destaque, pois garante a drenagem natural da água pluvial.
As Figuras 4, 5, 6 e 7 são para visualização da planta da ETE de Silvânia. A
Figura 4 mostra o gradeamento, caixa desarenadora e o medidor de vazão, é a entrada do
afluente no sistema, faz parte do tratamento preliminar primário.
Figura 4: Gradeamento, caixa desarenadora e medidor de vazão
Fonte: Goiás – SANEAGO (2007)
A Figura 5 mostra uma das lagoas facultativas que estão operando neste sistema
de tratamento destacando-se a urbanização da planta como fator relevante para o ambiente de
trabalho do operador e para os visitantes. As lagoas facultativas fazem parte do tratamento
secundário e são implantadas após o medidor de vazão.
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Figura 5: Lagoa facultativa 1
Fonte: Goiás – SANEAGO (2007)
A Figura 6 mostra a segunda lagoa facultativa do projeto da ETE de Silvânia.
Figura 6: Lagoa facultativa 2
Fonte: Goiás – SANEAGO (2007)
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A Figura 7 mostra uma das lagoas de maturação, que é disposta após as lagoas
facultativas. Neste sistema também são duas lagoas de maturação, após a passagem do esgoto
urbano pelas lagoas de maturação, este segue para o corpo receptor.
Figura 7: Lagoa de maturação
Fonte: Goiás – SANEAGO (2007)
Para a avaliação dos custos de implantação desses dois sistemas de tratamento,
sendo reator seguido de lagoa, e o segundo apenas lagoas, conforme ilustrados pelas figuras já
apresentadas, foram feitas atualizações nos orçamentos existentes pela SANEAGO. E através
destes, avaliado custo por unidade de tratamento, como também custo por população atendida
e por fim, custo por habitante atendido, juntamente com a influência das unidades primárias e
secundárias do processo de tratamento. Assim, pode ser visto qual sistema requer maior
investimento na fase de implantação dos sistemas pesquisados. Os resultados obtidos foram
sistematizados no quadro 4 analisando as duas cidades pesquisadas de acordo com os dados
levantados nos projetos.
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Quadro 4: Comparativo dos Custos e Influência dos Sistemas apresentados
Cidade
Quirinópolis
Custo da
unidade
(R$)
Influência
(%)
Silvânia
Custo da
unidade
(R$)
Influência
(%)
População urbana
(hab)
37.263
----
----
18.443
----
----
População
efetivamente
atendida (hab)
37.263
----
----
10.980
----
----
Gradeamento
560,49
0,04
Gradeamento
613,35
0,02
Caixa
desarenadora
83.322,00
5,16
Caixa
desarenadora
60.169,00
2,33
21.625,00
1,34
21.625,00
0,84
981.511,00
60,81
----
----
526.936,05
32,65
1.626.353,07
62,93
----
----
875.728,58
33,88
----
1.613.954,54
----
----
2.584.489,00
----
----
43,31
----
----
140,13
----
----
43,31
----
----
235,38
----
----
----
100,00
----
----
100,00
Dados do projeto
Secundário
Preliminar
Primário
Medidor de
vazão
Reator
UASB
Lagoa
facultativa
Lagoa de
maturação
Anaeróbio
Aeróbio
Custo total de
implantação
Custo / População
atendida
Custo / habitante
atendido
Influência total do
tratamento
Medidor de
vazão
Lagoa
anaeróbia
Lagoa
facultativa
Lagoa de
maturação
Para melhor visualização desses custos, foi feita a representação gráfica na Figura
8, mostrando a relação dos custos de cada projeto.
1.800.000,00
1.600.000,00
1.400.000,00
1.200.000,00
1.000.000,00
800.000,00
600.000,00
400.000,00
200.000,00
0,00
Q U IRIN Ó P O L IS
ão
a
aç
tiv
ur
lta
L
ag
oa
ag
oa
de
fa
m
at
cu
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L
M
ed
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id
to
de
or
sa
de
xa
ai
C
A
zã
va
do
re
na
en
am
de
ra
G
SB
o
ra
SIL VÂ N IA
to
C U STO S (R $ )
CUS TO P O R UNIDADE DE TRATAMENTO
U N ID A D ES D E TR A TA M EN TO
Figura 8: Custo por unidade de tratamento
17
Um fator relevante para esta diferença de custos é a área de cada sistema, onde a
lagoa facultativa de Quirinópolis possui 10.000m² e seus dois reatores 1.133m², já Silvânia
abrange uma área total de suas lagoas facultativas e de maturação de 42.500m².
Depois de avaliar o custo, foram avaliadas as análises físico-químicas e
bacteriológica do efluente para se obter a eficiência no tratamento averiguando assim se o
sistema de tratamento está atendendo os padrões vigentes de qualidade, principalmente quanto
a remoção da Demanda Bioquímica de Oxigênio - DBO. Para averiguar os resultados obtidos,
recorreu-se a legislação do Estado de Goiás, lei 8.544 de 1978 e também a resolução do
CONAMA Nº 357 de 2005, onde nestas são estabelecidos os padrões que devem ser
atendidos. Os pontos de coleta para cada sistema de tratamento foram feitos a fim de se obter
um comparativo entre o efluente bruto e o efluente tratado na saída da ETE para obter a
eficiência do tratamento, e também no corpo receptor à montante do lançamento para
averiguar a qualidade do corpo receptor sem o recebimento do efluente tratado e à jusante do
lançamento para averiguar o efeito deste lançamento.
Segue os quadros referentes às análises dos dois sistemas de tratamento nos
pontos discriminados. Os quadros 5 e 6 são referentes a ETE de Quirinópolis e os quadros 7 e
8 das análises da ETE de Silvânia.
Quadro 5: Análises físico-químicas e bacteriológica do efluente na saída da Estação de
Tratamento de Efluentes – Quirinópolis
Parâmetros
Demanda Bioquímica de
Oxigênio (DBO) em 5 dias à
20°C (mg/L)
Demanda Química de Oxigênio
(DQO) (mg/L)
Oxigênio Dissolvido (mg/L)
pH
Fosfato (mg/L)
Nitrito (mg/L)
Nitrogênio Amoniacal (mg/L)
Sólidos Sedimentáveis (mL/L)
Coliformes Termotolerantes (em
100 mL)
Ponto 1
Efluente
bruto
Ponto 2
Efluente
tratado
377,5
Padrões e condições de lançamento da água
Lei 8.544 de
17/10/78
Resolução CONAMA Nº
357 de 17/03/05
4,0
< 60 mg/L
----
601,9
43,9
Não regulamentado
Não regulamentado
----
7,1
< 5 mg/L
> 5 mg/L
7,0
7,01
5a9
5a9
----
0,07
Não regulamentado
Não regulamentado
----
0,11
< 10 mg/L
Não regulamentado
----
0,25
Não regulamentado
< 20 mg/L
3,7
< 0,1
Até 1 mL/L
Até 1 mL/L
3,2x108
2,5x10²
Até 10³/100mL
Até 10²/100mL
Fonte: Goiás – Agência Goiana de Meio Ambiente (Outubro, 2007)
18
Quadro 6: Análises físico-químicas e bacteriológica do lançamento do efluente tratado no
corpo receptor – Quirinópolis
Parâmetros
Demanda Bioquímica de
Oxigênio (DBO) em 5 dias à
20°C (mg/L)
Demanda Química de Oxigênio
(DQO) (mg/L)
Oxigênio Dissolvido (mg/L)
pH
Fosfato (mg/L)
Nitrito (mg/L)
Nitrogênio Amoniacal (mg/L)
Sólidos Sedimentáveis (mL/L)
Coliformes Termotolerantes (em
100 mL)
Padrões e condições de lançamento da
água
Lei 8.544 de
Resolução CONAMA
17/10/78
Nº 357 de 17/03/05
Ponto 3
Montante do
lançamento
Ponto 4
Jusante do
lançamento
8,0
28,0
< 60 mg/L
----
74,4
217,0
Não
regulamentado
Não regulamentado
6,5
4,8
< 5 mg/L
> 5 mg/L
7,5
7,07
5a9
5a9
2,51
18,0
Não
regulamentado
Não regulamentado
0,13
0,18
< 10 mg/L
Não regulamentado
0,97
275,0
Não
regulamentado
< 20 mg/L
< 0,1
1,0
Até 1 mL/L
Até 1 mL/L
4,6x10²
2,5x10³
Até
10³/100mL
Até 10²/100mL
Fonte: Goiás – Agência Goiana de Meio Ambiente (Outubro, 2007)
Quadro 7: Análises físico-químicas e bacteriológica do efluente na saída da Estação de
Tratamento de Efluentes – Silvânia
Parâmetros
Demanda Bioquímica de
Oxigênio (DBO) em 5 dias à
20°C (mg/L)
Demanda Química de Oxigênio
(DQO) (mg/L)
Oxigênio Dissolvido (mg/L)
pH
Fosfato (mg/L)
Nitrito (mg/L)
Nitrogênio Amoniacal (mg/L)
Sólidos Sedimentáveis (mL/L)
Coliformes Termotolerantes (em
100 mL)
Ponto 1
Efluente
bruto
Ponto 2
Efluente
tratado
75,0
6,0
< 60 mg/L
----
81,0
29,0
Não regulamentado
Não regulamentado
----
5,5
< 5 mg/L
> 5 mg/L
7,59
9,51
5a9
5a9
----
----
Não regulamentado
Não regulamentado
----
----
< 10 mg/L
Não regulamentado
----
----
Não regulamentado
< 20 mg/L
0,1
0,1
Até 1 mL/L
Até 1 mL/L
2,0x105
1,1x104
Até 10³/100mL
Até 10²/100mL
Fonte: Goiás – SANEAGO (Setembro, 2007)
Padrões e condições de lançamento da água
Lei 8.544 de
Resolução CONAMA Nº
17/10/78
357 de 17/03/05
19
Quadro 8: Análises físico-químicas e bacteriológica do lançamento do efluente tratado no
corpo receptor – Silvânia
Parâmetros
Demanda Bioquímica de
Oxigênio (DBO) em 5 dias à
20°C (mg/L)
Demanda Química de Oxigênio
(DQO) (mg/L)
Oxigênio Dissolvido (mg/L)
pH
Fosfato (mg/L)
Nitrito (mg/L)
Nitrogênio Amoniacal (mg/L)
Sólidos Sedimentáveis (mL/L)
Coliformes Termotolerantes (em
100 mL)
Padrões e condições de lançamento da
água
Lei 8.544 de
Resolução CONAMA
17/10/78
Nº 357 de 17/03/05
Ponto 3
Montante do
lançamento
Ponto 4
Jusante do
lançamento
0,5
1,4
< 60 mg/L
----
----
----
Não
regulamentado
Não regulamentado
2,4
4,3
< 5 mg/L
> 5 mg/L
6,41
5,95
5a9
5a9
----
----
Não
regulamentado
Não regulamentado
----
----
< 10 mg/L
Não regulamentado
----
----
Não
regulamentado
< 20 mg/L
----
----
Até 1 mL/L
Até 1 mL/L
780
2,0x105
Até
10³/100mL
Até 10²/100mL
Fonte: Goiás – SANEAGO (Setembro, 2007)
Estes Quadros 5, 6, 7 e 8 mostraram a eficiência de cada unidade, comparando
com os requisitos legais de padrões de lançamento, apresentados na Figura 9.
EFICIÊNCIA POR SISTEMA DE TRATAMENTO
93,00
EFICIÊNCIA (%)
92,00
92,00
QUIRINÓPOLIS
91,00
90,49
SILVÂNIA
90,00
89,00
REATOR UASB
LAGOAS DE ESTABILIZAÇÃO
SISTEMA DE TRATAMENTO
Figura 9: Eficiência por sistema de tratamento
20
5 CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES
Para apresentar o resultado final deste estudo, faz-se necessário destacar as
vantagens e desvantagens dos projetos pesquisados. Ao implantar uma ETE com lagoas, há
uma grande dificuldade para se conseguir a área necessária, pois o requisito desta é elevado,
deve-se buscar uma região propícia, onde não haja transtornos à população nem mesmo para a
manutenção e operação destas lagoas. Em Silvânia, foi visto que a região onde se implantou a
ETE tem ocorrido um afloramento de água, devido a profundidade do lençol freático e ao solo
da região, isto pode ocasionar a contaminação destes e também o aumento do volume do
efluente a ser tratado, prejudicando assim o tratamento.
Outro fator que merece atenção é referente às epidemias causadas no Estado de
Goiás e também a proliferação de insetos que, com a variação das condições climáticas da
região, há um aumento considerável nos períodos mais quentes do ano. Um dos motivos para
estes acontecimentos é a existência das lagoas de tratamento de esgotos urbanos. Ainda não
há estudos e valores concretos referente a este fator, mas segundo uma pesquisa realizada com
a população circunvizinha à ETE / Parque Atheneu desta capital, onde o sistema de
tratamento implantado foi lagoas de estabilização, pode-se afirmar que com o clima quente, a
proliferação dos insetos é maior nas suas proximidades.
Com base no levantamento desta pesquisa e, de acordo com os resultados obtidos,
conclui-se que dos sistemas estudados, o reator anaeróbio seguido de lagoa foi o processo que
melhor atendeu às expectativas tanto econômica quanto em relação à eficiência. É um sistema
que requer menor requisito de área, facilitando a escolha do local para implantação. Tem a
remoção da DBO satisfatória, atendendo os padrões vigentes de qualidade. Mas para a
remoção de nitrogênio e fósforo, este sistema é menos eficiente em relação às lagoas,
podendo resultar na eutrofização do corpo receptor. Pode-se sugerir então a implantação de
um aerador natural no ponto de lançamento, como um dissipador de energia aproveitando o
desnível do local, agilizando a dipersão do efluente e facilitando sua oxigenação, amenizando
assim este problema.
Os sistemas convencionais de tratamento de esgoto são os mais usuais até os dias
atuais, mas como foi relatado, há algumas desvantagens que prejudicam este processo. Os
custos para implantação na área de saneamento realmente são altos, mas deve-se analisar
também o custo-benefício, pois não dá para continuar poluindo, consumindo os recursos
naturais sem investir na manutenção e recuperação destes. Há a necessidade de buscar novas
tecnologias para que a população seja realmente atendida, garantindo àquelas investimentos
21
necessários no tratamento dos esgotos domésticos e também dos esgotos industriais.
Este estudo se resume então na implantação e eficiência dos dois sistemas já
implantados, há também a necessidade de se analisar os custos de manutenção destes. Mas
para tanto, deve-se recorrer aos custos energéticos e demais custos operacionais que necessita
de uma pesquisa cautelosa em um determinado período de funcionamento destes sistemas.
Para isso, pretende-se dar continuidade a este estudo devido sua importância para esta fase de
manutenção, pois o sistema deve satisfazer nestes dois aspectos, implantação e manutenção.
6 REFERÊNCIAS
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Básico. Disponível em: < www.saneago.com.br/novasan/lei11445.pdf > acesso em: 24 de
outubro de 2007. 17:10h.
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novembro de 2007. 18:25h.
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– CONAMA Nº 357 de 17 de março de 2005. Disponível em:
<www3.agenciaambiental.go.gov.br/site/legislacao/01_legis_reso_conama_357_p3.php>
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Saneamento Básico, 2001.
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Ambiental, Universidade Federal de Minas Gerais, 1997.
CLESCERI, L. S.; Greenberg, A. E.; Eaton, A. D.; Frason, M. A., eds.; Standard Methods
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GOIÁS. Saneamento de Goiás S.A. – SANEAGO. Dados digitais, 2007.
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22
Domésticos. 4ª Edição – Rio de Janeiro, 2005.
VON SPERLING, Marcos. Princípios do tratamento biológico de águas residuárias Introdução à qualidade das águas e ao tratamento de esgotos. Volume 1, 2ª Edição. Belo
Horizonte. Departamento de Engenharia Sanitária e Ambiental, Universidade Federal de
Minas Gerais, 1996.
VON SPERLING, Marcos. Princípios do tratamento biológico de águas residuárias –
Princípios básicos do tratamento de esgotos. Volume 2. Belo Horizonte. Departamento de
Engenharia Sanitária e Ambiental, Universidade Federal de Minas Gerais, 1996.
VON SPERLING, Marcos. Princípios do tratamento biológico de águas residuárias Lagoas de estabilização. Volume 3, 2ª Edição. Belo Horizonte. Departamento de Engenharia
Sanitária e Ambiental, Universidade Federal de Minas Gerais, 1996.