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Avaliação do impacto da água de chuva na vazão afluente em uma estação de tratamento de esgoto da cidade de Palmas (TO)

Resumo

O presente trabalho discute o impacto da água de chuva na vazão afluente à Estação de Tratamento de Esgotos (ETE) Norte, em Palmas (TO), tendo em vista os problemas causados pela interferência de águas pluviais no sistema de esgotamento sanitário. Este trabalho foi realizado por meio do levantamento dos dados da vazão afluente à ETE Norte e de dados pluviométricos da cidade de Palmas (TO), ambos entre os períodos de janeiro de 2015 a dezembro de 2017. Dessa forma buscou-se relacionar o aumento da vazão afluente à estação com a incidência de chuvas na região. A metodologia empregada foi dividida nas seguintes fases: coleta de dados pluviométricos; histórico de vazão afluente à ETE Norte; seleção e caracterização dos dados coletados; determinação dos eventos pluviométricos; estimativa da contribuição pluviométrica na ETE e, por fim, a definição de uma equação matemática que relacionasse a precipitação e a vazão afluente à estação. Os resultados desta pesquisa permitiram a obtenção de hidrogramas representativos da situação da ETE em diferentes eventos pluviométricos, o estabelecimento da contribuição pluviométrica no sistema de tratamento e a obtenção de uma equação matemática que permitiu correlacionar a precipitação com a vazão afluente à estação.

Introdução

O esgoto é definido como uma mistura contendo água e matéria orgânica, caracterizado pelos produtos gerados durante os processos de transformação da água potável em água de serviço e pela presença de dejetos. Sua composição volumétrica predominante é composta por 99,9% de água e 0,1% de matéria orgânica. O esgoto caracteriza-se, portanto, como a forma de retorno de uma água tratada após ser utilizada para um determinado fim. Para restabelecer o balanço hídrico e retornar a água utilizada para o corpo hídrico, faz-se o tratamento dos efluentes. Este processo tem como objetivo desfazer essa mistura de água e matéria orgânica devolvendo à natureza um líquido que não polua ou contamine o meio ambiente (VON SPERLING, 1996).

Contudo, a implantação do tratamento de esgoto, que inclui os processos de coleta, transporte, tratamento e disposição final do efluente tratado, depende de investimentos a curto, médio e longo prazo em toda a infraestrutura urbana. Nos últimos anos, essa política pública manteve-se em foco devido a aprovação do Plano Nacional de Saneamento Básico (PLANSAB) proposto pelo Ministério das Cidades (2015) que estabelece, para um horizonte nos próximos 15 anos, o atendimento de 92% dos domicílios com serviços de rede coletora ou fossa séptica.

Além disso, deve-se ressaltar que o atendimento ao saneamento básico no Brasil ainda está longe da meta estabelecida pelo PLANSAB, haja vista que apenas 50,7 % da população, o que representa 102,7 milhões de pessoas, estão conectadas às redes de coleta de esgoto. Desse total coletado, apenas 42,67% são efetivamente tratados (INSTITUTO TRATA BRASIL, 2015).

Da mesma forma, paralelamente aos investimentos realizados, o sistema implantado também deve garantir a eficiência na prestação dos serviços. Nesse aspecto é importante que seja estabelecido uma rede de esgotamento sanitário que se adeque à realidade local com uma relação custo-benefício aceitável. Atualmente esses sistemas são distinguidos em três formas: o sistema combinado, parcialmente combinado e sistema separador absoluto. A principal diferença existente entre esses sistemas refere-se ao transporte de águas de chuva e das águas residuais em uma mesma rede coletora. No sistema combinado, são transportadas as águas de chuva e as águas residuais em uma mesma tubulação; no sistema parcialmente combinado apenas uma parcela da água de chuva escoa junto com o esgoto; e no sistema separador absoluto existem tubulações distintas para conduzir a água pluvial e as águas residuais (AZEVEDO NETTO ET AL., 1998; TSUTIYA E BUENO, 2005).

O Brasil, desde 1912, utiliza o sistema separador absoluto como modelo ideal para dimensionamento das estações de tratamento de esgoto. Com a independência entre as tubulações para as diferentes águas de serviço, este sistema não considera o lançamento das águas de chuva no dimensionamento das redes. Entretanto, mesmo que as águas pluviais não devessem chegar às redes de sistemas separadores absolutos, por vezes estão presentes, refletindo diretamente no aumento das vazões nas redes e estações de tratamento, devido à fatores como: defeitos nas instalações, ligações clandestinas e falta de fiscalização (AZEVEDO NETTO, 1979; AZEVEDO NETTO ET AL., 1998). Dessa forma tem-se que, embora dimensionados para um sistema separador absoluto, os sistemas brasileiros atuam, na realidade, no regime parcialmente combinado, o que gera refluxos, sobrecarga nas estações elevatórias e prejudicam o funcionamento das estações de tratamento (TSUTIYA E BUENO, 2004; FESTI, 2005).

Os danos no tratamento causado pelo lançamento de água de chuva na rede coletora de esgoto trazem problemas na infraestrutura de rede sanitária e nas esferas ambientais e de saúde pública. Esse prejuízo pode ser traduzido no desgaste prematuro dos componentes do sistema e no seu colapso devido à sobrecarga ao qual fica submetido. São esses os distúrbios responsáveis pela extravasão e a consequente redução da eficiência no tratamento, caracterizada por um lançamento do efluente excedente da Estação de Tratamento de Esgotos (ETE) sem tratamento adequado no corpo receptor (PEREIRA ET AL., 2003; SILVA ET AL., 2009).

Baseado nesse princípio, o estudo proposto partiu do princípio de que um aumento inesperado verificado na vazão afluente à ETE devido a água da chuva, faz com que essa estação trabalhe em situações de sobrecarga, comprometendo a eficiência no tratamento efetuado. Consequentemente, essas ocorrências seriam observadas nos dias de maiores vazões de esgoto que coincidiriam com os dias de maiores índices pluviométricos.

Desse modo, foi imprescindível que fosse conhecida a influência das águas pluviais na vazão afluente à ETE, de forma a criar subsídios que auxiliassem a tomada de decisão para ações mitigadoras desse aporte indevido. A presente pesquisa procurou mensurar o impacto dessa contribuição indevida na vazão afluente à uma Estação de Tratamento de Esgotos, especificamente na área da ETE Norte na cidade de Palmas (TO) e contribuir para uma melhor compreensão e do impacto desse fenômeno no Sistema de Esgotamento Sanitário local, tendo em vista a inexistência de realização de pesquisas semelhantes.

Autores: Maurício Alves de Paiva; Dalton Cardozo Bracarense e Wendel da Silva Vieira de Sousa.

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