ETE – ARARUAMA

 

Autores: Fabio Dias, Fabio Souza, Guilherme Macedo, Isaque Belarmino, Nathalie dos Santos

 No Brasil apenas 28,5% dos municípios que possuem rede coletora de esgoto fazem algum tipo de tratamento (Pesquisa Nacional de Saneamento Básico, 2008).

O trabalho a seguir retrata sobre a ETE (Estação de tratamento de esgoto) da cidade de Araruama – Rio de Janeiro.

Primeiramente devemos entender o que é esgoto, segundo definição da norma brasileira NBR 9648 (ABNT, 1986) é o “despejo líquido constituído de esgotos doméstico e industrial, água de infiltração e a contribuição pluvial parasitária”.

Estação de Tratamento de Esgoto (ETE), é uma infraestrutura que trata as águas residuais de origem doméstica e/ou industrial, comumente chamadas de esgotos sanitários para depois serem escoadas para o mar ou rio com um nível de poluição aceitável através de um emissário, conforme a legislação vigente para o meio ambiente receptor.

As ETEs na grande maioria é dividido em três etapas que são: tratamento primário, tratamento secundário e tratamento terciário.

No tratamento primário, e é dividido em duas fases: chamado gradeamento 

onde o esgoto é sujeito aos processos de separação dos sólidos mais grosseiros, que pode ser composto por grades grosseiras, grades finas e/ou peneiras rotativas; a segunda fase é chamada de arenação 

onde o esgoto é depositado em caixas de areia onde a areia, o barro constituído do esgoto vai sofrer decantação, indo para o fundo, sendo retirado pelo fundo; outra fase nesta etapa é a caixa de gordura,

que por sua vez sendo menos densa vai boiar, onde vai ser retirada. Neste processo exclusivamente de ação física pode, em alguns casos, ser ajudado pela adição de agentes químicos que através de uma coagulação/floculação possibilitando a obtenção de flocos de matéria poluente de maiores dimensões e assim mais facilmente decantáveis. Até aqui o esgoto é considerado 30% tratado.

Após esta etapa, segue-se o chamado processo de tratamento secundário, geralmente consistindo de duas fases: uma é o biodigestor,

que é uma digestão onde micro organismo anaeróbicos vão pegar estas moléculas maiores e vão quebrá-las em moléculas menores, geralmente ocorre a obtenção dentre vários gases como ácido sulfídrico, H₂S, CO₂ e metano (CH₄) ou biogás, este biogás pode ser queimado e reaproveitado para obtenção de energia elétrica; a outra fase é o biofiltro, nada mais que uma filtragem onde é retirado algumas impurezas que tenham ficado nesta agua. Até aqui o esgoto é considerado 90% tratado.

No tratamento terciário, possui na etapa em que serão adicionados cloro ou a utilização de luz ultravioleta; ambos processos buscam o mesmo objetivo, eliminar os microrganismo que tenham ficado neste esgoto, para que este esgoto seja despejado no meio ambiente.

 

OBJETIVOS

 

O objetivo deste trabalho é pesquisar sobre a importância da engenharia hidráulica que é um dos ramos da engenharia civil que se preocupa com o fluxo e transporte de fluidos, especialmente de agua e esgotos. A sua atividade também se relaciona intimamente com a da engenharia sanitária e com a da engenharia do ambiente.

 

LOCALIZAÇÃO

A Microrregião dos Lagos, usualmente conhecida como Região dos Lagos é uma região do Estado do Rio de Janeiro pertencente à mesorregião das Baixadas Litorâneas. Possui uma área de 2.004,003 km², sua população atual é de 538.650 habitantes e está dividida em sete municípios em torno das lagoas de Araruama e Saquarema, a leste da capital do Rio de Janeiro. É considerada uma das mais belas regiões do litoral fluminense, marcada pelo turismo e pela indústria do sal. Tem importância para a cidade do Rio de Janeiro comparável a Baixada Santista para a cidade de São Paulo.

Araruama é um município do interior do estado do Rio de Janeiro. De acordo com estimativas do IBGE (Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística), até dezembro de 2016, sua população era estimada em 124.940 habitantes, o que a referenda como a segunda maior população da Região dos Lagos.

O município de Araruama estende-se por uma área de 635,4 km², marcados por planícies e alguns lagos, entre os quais a Lagoa de Araruama e a Lagoa de Juturnaíba – está situada entre os municípios de Araruama e Silva Jardim. Geograficamente é o maior município da Região dos Lagos.

 

CARACTERISTICAS

 

O sistema de coleta e tratamento de esgoto dos municípios de Araruama, Saquarema e Silva Jardim, no Rio de Janeiro, é composto por cinco estações (ETEs). Duas delas utilizam o sistema Wetlands, sendo o esgoto totalmente tratado por meios naturais.

A iniciativa de construir uma estação de tratamento de esgoto ecológica surgiu em função das características dos efluentes da região. O nosso sistema de coleta hoje é o que chamamos de misto, que são águas pluviais mais esgoto, onde o volume é muito maior e a carga menor, uma vez que o esgoto está diluído. E para ter um tratamento mais eficiente, é preciso retirar a água”. O processo de tratamento adotado, com zona de raiz, dispõe o efluente no solo e as plantas vão absorvendo os nutrientes. “A carga poluidora tem uma taxa de evapotranspiração muito grande, cerca de 30 a 40% do efluente que entra é transferido para a atmosfera, tanto da água quanto do próprio efluente que fica em repouso, reduzindo o volume da água. Esse é, portanto, o processo de tratamento ideal para o efluente existente”,

O sistema de tratamento ecológico foi importada. Trata-se de um conjunto de teses adaptadas para ser implantado aqui, desde experiências em outros países até artigos e publicações a respeito do potencial do sistema Wetlands. O projeto foi desenvolvido por uma equipe multidisciplinar constituída por profissionais com experiência internacional e projetistas de hidráulica que implementaram o sistema. Somou-se a influência de profissionais que atuavam na região, ONGs e comitê de bacias.

SISTEMA CONVENCIONAL

Nas ETEs, os efluentes passam, inicialmente, por um processo de tratamento convencional. Ao entrar nas estações, o esgoto vai para uma caixa separadora de sólidos grosseiros e, em seguida, para a caixa de areia retirar os sólidos menores. Na sequência, passa por um processo de remoção de gordura, de óleos e graxas, e entra em um processo de maturação e degradação da matéria orgânica. São criados ambientes propícios, lagoas, para oxigenar, etapa em que as bactérias contidas no esgoto vão se degradando. O próximo passo é a remoção de sólidos dissolvidos, processo de decantação, para deixar a água maturando e onde os sólidos vão para o fundo e são retirados. Logo após, vão para a zona de raiz.

 

SISTEMA ECOLÓGICO

É aqui que começa o uso das plantas, na última etapa do tratamento, que é chamado de polimento para remoção do fósforo e nitrogênio. A zona de raiz é o local onde ocorre a remoção de carga orgânica poluidora residual, o que restou dos outros processos, por plantas que têm a capacidade para removê-las. São principalmente os nutrientes nitrogênio e fósforo, elementos essenciais para a reprodução das plantas. Assim, elas são utilizadas para a remoção das impurezas da água. Diariamente, é necessário cortá-las e retirá-las para que fiquem sempre perenes, já que quanto mais perene, maior é a capacidade de absorção de nutrientes da planta.

A carga poluidora tem uma taxa de evapotranspiração muito grande, cerca de 30 a 40% do efluente que entra é transferido para a atmosfera, tanto da água como do próprio efluente que fica em repouso, reduzindo o volume da água. Esse é, portanto, o processo de tratamento ideal para o efluente existente.

Um sistema convencional esse mesmo processo realizado com plantas é chamado de precipitação, que consiste na adição de um coagulante na água, como cloreto férrico ou sulfato de alumínio. Eles irão agregar os pequenos sólidos e matérias orgânicas dissolvidas na água até formarem blocos e serem removidos. É um processo químico similar ao que separa a água do óleo. O resultado é igual nos dois processos: a retirada do fósforo e do nitrogênio da água, comparando.

As plantas utilizadas no tratamento do esgoto são aquáticas, sendo três espécies de papiros e salvínia. “Os papiros são utilizados nas zonas de raiz e as salvínias nas lagoas.

A primeira é enraizada, tem um substrato, o efluente passa por ali e sofre evapotranspiração, infiltração para o solo e absorção das plantas.

E a segunda é uma planta de superfície, não tem raiz fixa e sobrevive na face d’água, com aplicação delas na superfície da águas, cria-se um perfil vertical de tratamento, nas primeiras profundidades há penetração de luz e troca de oxigênio, o que proporciona oxidação do H₂S, eliminação do mau cheiro e controle de vetores. Depois segue uma zona com pouco oxigênio que elimina com as algas, e no fundo da lagoa há um processo de digestão anaeróbio de carga orgânica.

Os processos com a macrófita emergente, enraizada, e a macrófita flutuante desempenham, portanto, dois papéis diferentes.

Espécie papiros

Espécie salvínias

A manutenção das plantas é feita com a retirada manual e auxílio de equipamentos para corte e poda. As macrófitas flutuantes têm que ser removidas diariamente. Já as macrófitas emergentes demoram mais tempo para se desenvolverem, mas como é preciso deixá-las sempre jovens é necessário podar de três em três meses.

 

VANTAGENS

 

• Há um levantamento feito pela Universidade Federal de Viçosa (MG) que mostrava a região antes da ETE ecológica como uma zona urbana com pouca quantidade de fauna e flora e atualmente, ela está bem diversa e abundante, com várias espécies de aves, répteis, peixes e anfíbios.
• Não há o consumo de produtos químicos e o uso de energia elétrica é ínfimo.
• Um dos benefícios do uso do tratamento com plantas é o emprego de mão de obra. Não é possível colocar uma máquina para cortar planta. É um processo manual. E isso pode ser uma vantagem ou uma desvantagem, de acordo com a visão do gestor. Assim, troca-se a energia e o uso de produtos químicos por mão de obra.
• O processo natural de tratamento evita os odores típicos das ETEs, dispensa o uso de produtos de origem de atividades extrativistas e, ainda, pode gerar valor com o resíduo da estação.
• A empresa escolheu implantar um processo de compostagem do lodo restante do tratamento, considerado nobre quando comparado aos convencionais. Aproveitado junto com as plantas retiradas do sistema de tratamento de esgoto, passa por um processo de maturação resultando em adubo.

  

DESVANTAGENS

 

• Gerenciar 45 toneladas de plantas retiradas mensalmente a um aterro sanitário teria um custo muito alto e uma logística complexa. Hoje a legislação brasileira fala que todo o resíduo de tratamento de esgoto é considerado lodo de esgoto, e exige tratamento, disposição e destinação adequados.
• A área necessária para a implantação de uma estação de tratamento de esgoto ecológico é de 200 a 300 vezes superior ao espaço necessário para o processo convencional; sendo inviável sua implementação em grandes centros urbanos.
• Como o custo de mão de obra é alto, a ETE faz uma parceria com a empresa responsável pelo manejo das plantas e, em contrapartida, ela fica com o adubo gerado. Investem somente nos equipamentos necessários para o processo de compostagem. A empresa faz o corte, retira as plantas e fica com o adubo que é comercializado.

 

CURIOSIDADES

“A estação Águas de Juturnaíba é considerada a maior estação ecológica de esgotos do Brasil devido ao seu porte – que é de médio a grande com capacidade de tratamento de 200 litros por segundo –, e ao fato de utilizar recursos naturais – plantas –para absorção de nutrientes.

Vivem 43 espécies de aves, 6 de anfíbios, 5 de peixes e 1 de réptil. Entre as espécies, sapos, pererecas e pássaros como o Garibaldi, o Jaçanã e o Gavião Caramujeiro, com destaque para a população de biguás.

 

GLOSSÁRIO

Anaeróbico:  significa “sem oxigênio”;

Aeróbico:  significa “com oxigênio”;

Perenes: o que dura para sempre; que é eterno;

Macrófitas: são plantas aquáticas que vivem em brejos, incluindo corpos de agua doce, salobra e salgada.

 

CONSIDERAÇÕES FINAIS

 

O ramo da engenharia civil é responsável pela realização de projetos como os de sistemas de esgotos, de redes de abastecimento de agua, de sistemas de irrigação, de sistemas de drenagem, de obras portuárias, de barragens e de hidrovias. A engenharia aplica os princípios da mecânica dos fluidos aos problemas ligados a recolha, armazenamento, controle, transporte, regulamentação, medição e uso das aguas.

Se repararmos a população praticamente multiplicou-se por sete de 1800 a 2011, em contrapartida as atividades econômicas foram multiplicadas por um número muito maior, ou seja, 50 anos depois da segunda guerra mundial, a atividade econômica cresceu dez vezes mais, significa mais uso de energia, mais uso de minerais e mudanças na nossa biosfera. Logo nós estamos utilizando-se de recursos naturais, mais do que o tempo em que ela possa se renovar.

A humanidade tem realizado frequentemente dos recursos naturais, e produzindo bens e serviços para se beneficiar na sua vida diária como: alimentos, vestiários, transporte e etc.. Com isso não podemos garantir recursos suficientes para as futuras gerações; nesta visão em produzir mais, há resíduos e poluição que se acumulam no nosso planeta.

O importante estudo propõe um novo olhar sobre a ocorrência de problemas como doenças veiculadas pelo meio ambiente e promove o aperfeiçoamento das condições ambientais, favoráveis a saúde da população urbana e rural. Uma possível solução para problemas ambientais, na execução de obras de sistemas de tratamento, e abastecimento de agua e de coleta de tratamento de esgoto, resíduos sólidos e efluentes; além de poder planejar o sistema de abastecimento de agua e de esgoto dos prédios, determinando os materiais mais adequados.

 

REFÊRENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

 

1. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS, NBR 9648: Estudo de concepção de sistemas de esgoto sanitário Procedimento, Rio de Janeiro, 1986.
2. IBGE, Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística; Disponível em: <http://cidades.ibge.gov.br/xtras/perfil.php?lang=&codmun=330020&gt;, Acesso em: 06 de junho, 2017;
3. AECWEB; Disponível em: <https://www.aecweb.com.br/cont/m/rev/ete-ecologica-de-juturnaiba-e-considerada-a-maior-da-america-latina_10206_10_0&gt;, Acesso em: 06 de junho, 2017;
4. WETLANDS; Disponível em: < https://www.wetlands.com.br/portfolio&gt;, Acesso em: 23 de junho, 2017;
5. VOZ DAS AGUAS; Disponível em: < http://www.vozdasaguas.com/2011/08/ete-ponte-dos-leites-em-araruama/&gt;, Acesso em: 23 de junho, 2017;
6. VITORINO, Felipe Andrade; GONTIJO, Carlos Alberto Vieira; LERMONTOV, André. WETLANDS-PROCESSOS NATURAIS PARA REMOÇÃO DE NUTRIENTES EM ESTAÇÕES DE TRATAMENTO DE ESGOTOS.
7. DICIONÁRIO ON LINE, Disponível em: < https://www.dicio.com.br >. Acesso em: 23/06/2017.