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Aplicação de macrófitas aquáticas para tratamento de efluente doméstico

Resumo: Novas tecnologias vêm sendo desenvolvidas de forma a reduzir o impacto de lançamentos de efluentes domésticos sem tratamento nos corpos hídricos, dentre as diversas tecnologias o sistema Wetlands configura-se como uma alternativa viável e de baixo custo. Nesse sentido, a presente pesquisa foi conduzida na vertente do Riacho Mussuré, localizado no bairro dos Funcionários IV, na cidade de João Pessoa. Observou-se que existe despejo de águas residuárias em seu curso, aumentando a carga de nutrientes, levando ao processo de Eutrofização do mesmo. Diversas pesquisas estão sendo feitas em prol do desenvolvimento de tecnologias alternativas naturais de baixo custo (tratamento biológico) para tratamento de águas residuais doméstica, desta forma, o objetivo foi avaliar a eficiência de três espécies de macrófitas aquáticas para tratamento do efluente coletado no riacho Mussuré. Após uma semana de tratamento, foi observado que a macrófita Aguapé foi a espécie que conduziu a uma melhor remoção de poluentes. O experimento teve duração de sete dias, tendo como parâmetros analisados: pH, cor, turbidez, DBO, dióxido de carbono, cloretos e dureza total, coliformes totais e termotolerantes. O sistema de tratamento com a macrófita aguapé, conduziu a uma redução de até 95% de cor, 83% de turbidez e 53% de DBO.

Introdução: A palavra esgoto refere-se a despejos em água após sua utilização nos mais diversos usos. O esgoto sanitário em média é constituído de 99,9% de água e 0,1% são sólidos, e desses sólidos a sua maior parte é constituído de matéria orgânica em decomposição. Segundo a Companhia de Água e Esgoto do Rio Grande do Norte (CAERN, 2014). Em se tratando dos esgotos domésticos, muitos autores dividem as águas residuárias em dois grupos principais, água cinza e água negra. Água Cinza é definida conforme TOMAZ (2003), como todo efluente gerado em uma habitação excluindo-se a contribuição das bacias sanitárias. A água cinza pode ser discriminada em água cinza clara e escura. Para MAY (2008), a diferença entre elas se encontra no fato de que a água cinza clara é composta pelo efluente do chuveiro, lavatório e da lavagem de roupas, enquanto que a água cinza escura abrange também o efluente da pia da cozinha. Já as águas negras são as águas residuárias provenientes dos vasos sanitários, contendo basicamente fezes e urina, tendo em sua composição elevadas cargas de matéria fecal (GONÇALVES et al., 2006). Alguns autores consideram como água negra também a água residuária de cozinha, devido às grandes concentrações de matéria orgânica e de óleos e gordura presentes nesses efluentes (REBOUÇAS et al., 2007). Segundo o INSTITUTO TRATA BRASIL (2014), 383.067 domicílios paraibanos não têm acesso à água tratada, enquanto que outros 948.149 são desprovidos de esgotamento sanitário. A ausência de saneamento básico no Nordeste tem trazido problemas a saúde da população, como internações hospitalares desnecessárias. Na Paraíba em 2012 foram contabilizadas 17.163 faltas ao trabalho decorrente do diagnosticado pela falta de tratamento da água e do esgoto ocasionando diarreia entre a população. E este fato exerce papel negativo no desempenho escolar dos jovens e ainda gera prejuízos à economia e ao turismo. Um dos fatores que agravam a situação é a falta de investimentos em saneamento básico, pois ocorre uma contínua degradação dos mananciais, sendo a questão da escassez associada não somente ao aspecto quantitativo, mas também à qualidade dos recursos hídricos disponíveis (SAUTCHÚK, 2004). A água potável é utilizada para todos os fins nas edificações, o que ocasiona seu desperdício. Entretanto, apenas 7% de toda água consumida em uma residência necessita ser realmente potável (TOMAZ, 2005). Portanto, torna-se necessário a demanda de efluente tratado para atender usos não nobres, diminuindo o consumo de água potável e contribuindo com a preservação dos mananciais existentes. Incentivos de conservação de água potável como o reuso de águas cinzas para a limpeza de vasos sanitários resultaria na economia de 1/3 do consumo doméstico (MONTEIRO, 2009). LAVRADOR (1987), fez sugestão terminológica em relação ao termo reuso da água, onde tem-se que: reuso planejado de água ocorre através de reutilização do efluente tratado pelo homem de modo consciente, após o ponto de despejo do esgoto utilizando-o de forma direta ou indireta, e está denominação pode ser dividida em reuso de água potável e não-potável. Reuso potável é definido por tratamento avançado do efluente onde ele pode ser inserido diretamente no sistema de água potável. Já o reuso não potável é definido por apresentar um leque diversificado de utilização, onde não exige tratamento avançado tornando-se economicamente viável, com rápido desenvolvimento. Segundo OKUN (1996), o reuso de água com finalidade não potável é uma opção viável em bairros onde há falta d’água. A maior parte da água utilizada por indústrias e população em geral, não necessita de ser potável. O reuso da água não potável pode ser realizado para fins recreacionais, em lavagens de maquinários, aproveitamento em lagoas ornamentais ou como irrigação de jardins, campos, praças e etc. Para conservar a água, é necessário buscar opções para o tratamento dos efluentes que priorizem a manutenção, a qualidade ambiental, a qualidade de vida do ser humano e o uso racional dos recursos naturais, fundamentados nos princípios e conceitos da sustentabilidade (FAGUNDES e SCHERER, 2009). Para CASAN (2012), existem diversas tecnologias para tratar os efluentes domésticos. Nas grandes cidades, as empresas responsáveis pelo tratamento dos esgotos sanitários preferem utilizar as lagoas de estabilização, que consiste em um processo natural de despoluição das águas residuais domésticas. Neste tipo de tratamento o objetivo é retirar matéria orgânica dos efluentes e, podem ser classificadas em três tipos: lagoas facultativas, lagoas anaeróbias e lagoas de maturação. A vantagem de sua implantação dar-se por ter melhor adaptação às condições climáticas favoráveis, fácil operação e utiliza poucos equipamentos. Porém, possui a desvantagem de apresentar baixa eficiência, removendo apenas 60% de DBO (Demanda Bioquímica de Oxigênio) com dependência da temperatura. Na SABESP-SP (Companhia de saneamento do estado de São Paulo), o sistema utilizado é o de lodos ativados, que é resultado de processos biológicos. Neste tratamento o efluente, entra em contato com o oxigênio dissolvido, a agitação mecânica atua no aumento e atuação de micróbios específicos, formando flocos denominados de lodo biológico ou lodo ativado. Este tratamento tem como vantagens a exigência de pouca área para implantação, maior eficiência no tratamento e maior flexibilidade de operação. As desvantagens são: custo operacional elevado, controle laboratorial diário e operação mais delicada (CASAN, 2012). Outro processo bastante utilizado no sudeste do país é o de reatores anaeróbios. Neste processo, o tratamento promove a decomposição da matéria orgânica encontrada nos esgotos sanitários pela ação de bactérias anaeróbias contidas no manto de lodo formado no fundo do reator. Os reatores anaeróbios têm como principais vantagens a geração de lodo em pequena quantidade, moderado consumo de energia elétrica, área relativamente pequena para sua operação e baixo custo de implantação. Suas principais desvantagens no tratamento se justificam pelo fato de que as bactérias são inibidas por um maior número de compostos e a partida do reator pode ser lenta na ausência de lodo adaptado, existe a possibilidade de geração de odores e de um efluente com aspecto desagradável e pode haver mudanças nas condições ambientais. Entre os muitos sistemas de tratamento de efluentes existentes, podemos destacar aqueles que utilizam macrófitas aquáticas visando à melhoria da qualidade de águas residuais, principalmente, buscando a redução das cargas de poluentes inorgânicos, metais pesados, substâncias tóxicas, além de microrganismos patógenos, como os coliformes termotolerantes e a Escherichia coli (ALMEIDA e ALMEIDA, 2005; DINIZ et al.). Esta tecnologia alternativa de tratamento consegue aproveitar o ambiente de solo alagado, onde a rizoma das plantas são responsáveis pela despoluição das águas residuárias e podem executar funções semelhantes ao tratamento convencional dos esgotos domésticos, por meio de processos físicos, químicos e biológicos. (SILVA, 2007). Segundo GRANATO (1995), a utilização destas plantas como “agente purificador” justifica-se pela intensa absorção de nutrientes e pelo seu rápido crescimento, além do fato de oferecer facilidades de sua retirada das lagoas bem como possibilidades de aproveitamento da biomassa colhida. Dentro desta tecnologia de tratamento de efluente utilizando macrófitas, tem-se a denominação “wetland”, que é utilizado para caracterizar vários ecossistemas naturais que ficam parcial ou totalmente inundados durante o ano. Segundo a Fundação Brasileira de Desenvolvimento Sustentável (2006), os “wetlands” são facilmente reconhecidos na natureza como as várzeas dos rios, os igapós da Amazônia, os banhados, os pântanos, os manguezais; entre outros. Para se tratar efluente tem-se os wetlands construídos estes são sistemas composto por plantas em local artificial com diferentes aplicações em ambientes eutrofizados, maximizando o processo de despoluição, partindo de princípios básicos de alteração da qualidade da água onde sua principal diferenciação do encontrado na natureza definira-se pelo tempo de detenção hidráulica que nos wetlands naturais não pode ser controlada. Para a Evironmental Protection Agency (2000), Wetlands construídos são sistemas atendam a filtragem de águas residuais constituídos por uma ou mais células de tratamento em conjunto e construído entre meio artificial de modo controlado gerado e construído para 108 tratar efluentes. Nos wetlands construídos têm se aplicado para tratar vários tipos de esgotos em diferentes tipos de tratamento, os wetlands construídos expostos, dispõe de utilizar o tratamento secundário a águas residuais de uma cidade. Estes sistemas de filtragem fazem a captação dos efluentes primários e trata-os com efluente secundário, em contraste com sistemas de zonas úmidas, que recebem efluente secundário onde se trata o efluente muito mais de modo a analisar o seu lançamento para o meio ambiente. É importante ressaltar o grau de tratamento que seus meios de tratar, pois a construído wetlands opera com maior resistência a águas residuais. As macrófitas aquáticas são plantas herbáceas que originalmente eram vegetais terrestres, porém ao longo de sua evolução sofreram modificações para se adaptar e colonizar ambientes aquáticos (CANCIAN, 2007). Estas plantas podem colonizar os mais diferentes habitats desde brejos até ambientes verdadeiramente aquáticos podendo ser classificadas em submersas, emergentes, com folhas flutuantes e flutuantes livres (ESTEVES, 1998). Tratamentos alternativos para águas residuais usando macrófitas Aquáticas na filtragem e ciclagens de nutrientes têm sua eficiência comprovada e geram baixo impacto ambiental. Estes tratamentos são bastante conhecidos no meio acadêmico, porém, pouco aplicados. Tratamentos convencionais ou alternativos necessitam de estudos básicos como analisar os fatores abióticos atuantes (clima, qualidade do solo, qualidade do efluente e etc.) com Macrófitas Aquáticas a demanda por estas tecnologias. As macrófitas aquáticas podem ser utilizadas como biofiltros para a remoção de microrganismos patogênicos da água, especialmente no tratamento das águas cinza e negra. Isso se dá pela alta concentração de matéria orgânica, permitindo a liberação de um efluente com menores níveis de contaminantes em corpos receptores ou melhorando a qualidade da água a ser reutilizada. Estudos relacionados às macrófitas aquáticas demonstram que a produtividade primária destes vegetais estão diretamente relacionadas à temperatura, luminosidade e com a disponibilidade de nutrientes (BIÚDES & CAMARGO, 2006). CAMARGO et al. (2003), em estudo objetivando verificar a proliferação de macrófitas aquáticas flutuantes, constatou que as maiores taxas de foram observadas em ambientes ricos em nutrientes. Segundo BIUDES & CAMARGO (2006), a remoção de nitrogênio e fósforo do efluente, ocorre por meio de processos biológicos de absorção direta, mineralização microbiológica e reações de desnitrificação e amonificação. No processo de absorção direta das macrófitas está a rizosfera das plantas região de maior captação do efluente e em algumas espécies a absorção dos nutrientes também ocorre por meio das folhas no processo de fotossíntese. As macrófitas aquáticas podem ser empregadas como biofiltros para a remoção de microrganismos patogênicos da água, especialmente, no tratamento das águas cinza e negra, permitindo a liberação de efluente com menor contaminação microbiológica nos corpos receptores ou melhorando a qualidade da água a ser reutilizada. Diante do exposto, o objetivo do presente trabalho é monitorar e avaliar a eficiência de três macrófitas aquáticas na remoção dos poluentes presentes no efluente doméstico (água cinza e negra) em sistema de tratamento tipo wetland construído em escala laboratorial, utilizando espécies nativas, bem como sugerir a sua aplicação em área desprovida de sistemas de coleta de esgoto sanitário.

Autores: Fernando Silva Dias; João Paulo Alves do Nascimento e Janaína Moreira de Meneses.

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