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Módulo 5ESGOTAMENTO SANITÁRIO

Explorando opções

Kit de Treinamento SWITCHGESTÃO INTEGRADA DAS ÁGUAS URBANAS

NA CIDADE DO FUTURO

ISBN 978-85-99093-15-3 (PDF) | ISBN 978-85-99093-17-7 (CD-ROM)

SWITCH Training Kit - Integrated Urban Water Management in the City of the FutureModule 5 – WASTE WATER: Exploring the options

ICLEI European Secreteriat GmbH (Gino Van Begin – Diretor)

Ralph Philip (ICLEI - Secretariado Europeu)

Claudia Pabon Pereira (Lettinga Associates Foundation e Universidade Wageningen); René van Veenhuizen (ETC Foundation)

Adriaan Mels, Claudia Agudelo (Universidade Wageningen); René van Veenhuizen (ETC Foundation), Diederik Rousseau, Saroj K. Sharma, Gary Amy (Instituto UNESCO-IHE para a Educação sobre a água)

Ralph Philip, Barbara Anton, Prit Salian, Anne-Claire Loftus (ICLEI - Secretariado Europeu)

Rebekka Dold Grafik Design & Visuelle Kommunikation, Freiburg, Alemanha www.rebekkadold.deImagem da capa e itens gráficos por Loet van Moll – Illustraties, Aalten, Países Baixos www.loetvanmoll.nl

Stephan Köhler (ICLEI - Secretariado Europeu)

© Secretariado Europeu do ICLEI GmbH, Friburgo, Alemanha 2011

O conteúdo deste kit de treinamento está sob licença da Creative Commons especificada como Attribution-Noncommercial-Share Alike 3.0. Essa licença permite que outros ajustem e desenvolvam os materiais do Kit de Treinamento para fins não comerciais, desde que seja dado crédito ao Secretariado Europeu do ICLEI e licenciadas as novas criações sob os mesmos termos. http://creativecommons.org/ licenses/by-nc-sa/3.0 / O texto legal completo sobre os termos de uso desta licença pode ser encontrado em http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/legalcode

Este Kit de treinamento foi produzido no âmbito do projeto Europeu de pesquisa SWITCH (2006 a 2011) www.switchurbanwater.euO SWITCH foi co-financiado pela Comissão Européia sob o “6th Framework Programme” contribui para a temática prioritária “Global Change and Ecosystems” [1.1.6.3] – Contract no. 018530-2

Essa publicação reflete somente as opiniões dos autores. A Comissão Européia não se responsabiliza pelo uso das informações contidas nessa publicação

Kit de Treinamento SWITCH: Gestão Integrada das Águas na Cidade do Futuro

Módulo 5 – ESGOTAMENTO SANITÁRIO: Explorando opções

ICLEI Brasil

Florence Karine Laloë

Coordenação técnica - Prof. Nilo de Oliveira Nascimento (Universidade Federal de Minas Gerais)Revisão e Adaptação - Marcus SuassuanaTradução - Luiza Dulci, Davi Alencar, Davi Baptista, Luiz Otávio Silveira Avelar e Maurício Moukachar Baptista.

Mary Paz Guillén e Isadora Marzano

Florence Karine Laloë e Sophia Picarelli

Kit de Treinamento SWITCH: Gestão Integrada das Águas na Cidade do FuturoMódulo 5 – ESGOTAMENTO SANITÁRIO: Explorando opçõesCoordenação técnica: Nilo de Oliveira Nascimento. Coordenação editorial: Florence Karine Laloë. 1. ed. São Paulo, 2011

Ficha TécnicaTítulo Original:

Editor:

Autor Principal:

Co-autores:

Baseado principalmente nos trabalhos dos seguintes parceiros do consórcio SWITCH:

Organizadores:

Design:

Layout:

Copyright:

Agradecimentos:

Aviso:

Edição brasileira:

Editor:

Coordenação editorial:

Este material foi traduzido para o português e adaptado ao contexto do Brasil por:

Editoração Eletrônica:

Organização e Revisão:

Kit de Treinamento SWITCHGESTÃO INTEGRADA DAS ÁGUAS URBANASNA CIDADE DO FUTURO

Módulo 5ESGOTAMENTO SANITÁRIO Explorando opções

4 Kit de Treinamento SWITCHGESTÃO INTEGRADA DAS ÁGUAS URBANAS NA CIDADE DO FUTURO

Kit de Treinamento SWITCHGestão Integrada das Águas Urbanas na Cidade do Futuro

O Kit de Treinamento SWITCH é uma serie de módulos sobre Gestão Integrada das Águas Urbanas (GIAU) desenvolvido no

âmbito do Projeto ‘SWITCH - Gestão da Água na Cidade do Futuro’. O Kit foi desenvolvido primeiramente para atividades de

treinamento visando principalmente aos seguintes grupos:

Tomadores de decisão no âmbito dos governos locais;

Funcionários de altos escalões de órgãos dos governos locais, que:

sejam diretamente responsáveis pela gestão da água,

sejam eles próprios grandes usuários de água, tais como os responsáveis por parques e locais de recreação,

representem grandes impactos sobre os recursos hídricos, tais como o planejamento do uso do solo,

tenham interesse no uso da água em geral, tais como departamentos de meio ambiente;

Gestores de recursos hídricos e profissionais dos serviços de abastecimento de água, esgotamento sanitário e manejo de

águas pluviais.

Todos os módulos estão intimamente ligados entre si e estas ligações são claramente indicadas nos textos. Além disso, as

informações contidas nos módulos são complementadas por uma biblioteca on-line, estudos de caso e links para outras

fontes, todos eles destacados no texto, quando for o caso. Os seguintes símbolos são usados para indicar quando informações

adicionais estiverem disponíveis:

Refere-se a outro modulo do Kit de Treinamento SWITCH onde mais informações são encontradas

Refere-se a recursos adicionais do projeto SWITCH disponíveis no site “SWITCH Training Desk”

Refere-se a um estudo de caso disponível no site “SWITCH Training Desk”

Refere-se a um link para outras fontes

5Módulo 5ESGOTAMENTO SANITÁRIO

Explorando opções

Kit de Treinamento SWITCH: Todos os módulos

A abordagem geral do projeto SWITCH à GIAU (Gestão Integrada das Águas Urbanas)

Soluções sustentáveis

Auxílio à decisão

Módulo 6AUXÍLIO À DECISÃO

Escolhendo um caminho sustentável

Módulo 1PLANEJAMENTO ESTRATÉGICO

Preparando-se para o futuro

Contém uma introdução aos principais desafios da gestão de águas em áreas urbanas, no

presente e no futuro, e informações passo-a-passo sobre o desenvolvimento e a implantação

de um processo de planejamento estratégico.

Introduz o conceito de Sistemas de Auxílio à Decisão para a gestão de águas urbanas incluindo detalhes da ferramenta ‘Águas Urbanas’, desenvolvida no âmbito do projeto SWITCH.

Módulo 2GRUPOS DE INTERESSE

Envolvendo todos os agentes

Contém um resumo sobre diferentes abordagens ao envolvimento de múltiplos agentes – incluindo

“Alianças de Aprendizagem” – e meios pelos quais tal engajamento pode ser efetivamente

alcançado para os propósitos da GIAU.

Módulo 3ABASTECIMENTO DE ÁGUA

Explorando opções

Módulo 5ESGOTAMENTO SANITÁRIO

Explorando opções

Módulo 4MANEJO DE ÁGUAS PLUVIAIS

Explorando opções

Descreve como o abastecimento de água nas cidades / manejo de águas pluviais / gerenciamento de efluentes líquidos pode se beneficiar de uma maior integração, incluindo exemplos de soluções inovadoras pesquisadas no âmbito do projeto SWITCH e a possível contribuição dessas pesquisas para uma cidade mais sustentável.


Módulo 5: Conteúdo� Introdução .......................................................................................................

� Metas de aprendizagem ................................................................................

� A necessidade de um tratamento mais sustentável das águas ................3.1 A abordagem convencional da gestão dos esgotos domésticos ....................3.2 Problemas decorrentes do manejo convencional dos esgotos domésticos ......3.3 Uma abordagem mais sustentável ...........................................................

� Esgotos domésticos nas cidades ..................................................................4.1 Ligações no contexto do ciclo hidrológico urbano .................................4.2 Ligações entre o manejo dos esgotos domésticos e

outros setores da gestão urbana .....................................................................4.3 Tratamento dos esgotos domésticos e agricultura urbana ...................4.4 Tratamento dos esgotos domésticos e o meio ambiente ......................

� A direção geral: Tratamento dos esgotos domésticos e sustentabilidade ......5.1 Tratamento sustentável dos esgotos domésticos ...................................5.2 Objetivos, indicadores e alvos do tratamento dos esgotos

domésticos urbanos ........................................................................................

� Colocando em prática a gestão integrada do esgotamento doméstico ...................6.1 Implementação de uma gestão mais integrada dos esgotos domésticos .....6.2 Barreiras ao saneamento sustentável .....................................................

� Opções para a gestão sustentável de águas residuárias .................................7.1 Exemplos de opções mais sustentáveis para os esgotos domésticos ........7.2 Seleção das opções ..................................................................................

Fechamento ....................................................................................................

Referências ......................................................................................................

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Explorando opções

IntroduçãoA gestão dos esgotos domésticos nas cidades ao redor do mundo tende a seguir, ou

pelo menos pretende seguir, uma abordagem convencional. Essa abordagem, apesar de

complexa em seus requerimentos tecnológicos, é baseada no conceito simples de que

o esgoto doméstico não é desejável e que precisa ser afastado do ambiente urbano, da

forma mais segura e eficiente possível.

O Módulo 5 desafia esse conceito, analisando alternativas para a gestão dos esgotos

domésticos urbanos, para os quais tecnologias descentralizadas e sistemas naturais

são utilizados para reciclar o esgoto e os nutrientes e energias que ele contém. Essa

abordagem alternativa é baseada no reconhecimento de que o manejo dos esgotos

domésticos está necessariamente relacionado ao restante do ciclo hidrológico urbano,

assim como a muitos outros setores da gestão urbana. Este módulo mostra o quanto

uma abordagem alternativa pode ser mais sustentável do que a convencional e introduz

inúmeras opções para a implantação de mudanças nessa direção.

A mensagem primordial deste módulo é a de que encorajando uma gestão mais integrada

dos esgotos domésticos e promovendo sua reciclagem, a cidade tende a ganhar uma série

de benefícios. Não apenas no que diz respeito ao aumento da eficiência em aspectos

cotidianos da operação dos sistemas de esgotamento sanitário, abastecimento de água

e manejo de águas pluviais, mas também na melhora de outros aspectos da gestão

urbana, como proteção ambiental, segurança alimentar, vulnerabilidade às mudanças

climáticas e o próprio desenvolvimento econômico.

Este Módulo esta intimamente relacionado aos Módulos 3 e 4, que tratam de abordagens

práticas similares, sobre a gestão do ciclo hidrológico urbano, do ponto de vista do

abastecimento de água e do manejo de águas pluviais, respectivamente.

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Metas de aprendizagemO Módulo 5 apresenta uma visão geral da gestão dos esgotos domésticos, de como

ela influencia e é influenciada dentro do ciclo hidrológico urbano, bem como pelo

desenvolvimento urbano como um todo. Pretende-se fornecer ao leitor conhecimentos

acerca das limitações associadas à abordagem convencional do esgotamento sanitário e

de como uma proposta mais integrada, aliada à seleção de soluções alternativas, pode

não só superar aquela abordagem convencional, como também proporcionar benefícios

adicionais. O Módulo tem, portanto, relevância para todas as cidades, independente de

sua situação atual no que diz respeito ao saneamento.

Mais especificamente, o Módulo contribuirá com uma melhor compreensão dos leitores acerca:

Do que constitui uma abordagem mais sustentável da gestão de esgotos domésticos e em

que ela difere da abordagem convencional;

Dos benefícios diretos e indiretos que uma cidade tende a obter, ao perceber o esgoto

doméstico como recurso e não como matéria descartável;

Das soluções existentes para colocar uma gestão mais sustentável de esgotos domésticos

em prática, incluindo o uso de sistemas naturais.

É importante notar que não é a proposta deste módulo fornecer ao leitor detalhes

técnicos necessários à seleção, planejamento e construção de soluções para o manejo

dos esgotos domésticos. Recomenda-se aos leitores que desejam avançar nesse sentido,

consultar os vários manuais e guias técnicos que atendem a essas propostas. Alguns

desses recursos são mencionados ao longo do Módulo.

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Figura 1: Esgotamento sanitário no contexto do ciclo hidrológico urbano

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I


Explorando opções

A necessidade de umtratamento mais sustentável das águas residuáriasDentro do ciclo hidrológico urbano, o manejo do componente de esgotamento sanitário

é, geralmente, o mais complexo. Quando esses sistemas são adequadamente projetados

e operados, os resíduos líquidos de uma cidade são coletados com segurança, tratados e

lançados sem causar impactos sobre a qualidade de vida na cidade. Entretanto, quando

esses sistemas são inadequados ou mesmo inexistentes, a poluição resultante pode

causar doenças e degradação ambiental.

Não obstante de sua importância em nossas cidades, a gestão dos esgotos e,

particularmente, dos esgotos de origem humana, é um tema desconfortável para muitos

habitantes, um tabu cultural e um tópico freqüentemente ignorado. Se existe um sistema

de saneamento que permita aos cidadãos usar o vaso sanitário, tomar banho e lavar

a louça sem que ele se preocupe com o que acontece com o resíduo dessas ações,

é provável que as reclamações não sejam muitas. Contudo, analisando de uma forma

menos superficial, há importantes requisitos a serem considerados no que diz respeito

ao tratamento dos efluentes líquidos:

A eliminação de ameaças de doenças e de contaminação;

A minimização dos danos ao meio ambiente.

O manejo dos esgotos domésticos urbanos envolve coleta, transporte, tratamento e

reutilização ou eliminação de efluentes com características diversas, diferenças essas

que dizem respeito à composição e aos próprios requisitos de tratamento e disposição

final. Isso inclui:

Fezes: (semi-sólidos) excrementos sem urina ou água;

Urina: resíduos líquidos produzidos pelo corpo para eliminar uréia ou resíduos de

outros produtos;

Água da descarga: água utilizada para transportar excretas do ambiente do usuário

para a tecnologia seguinte, ou seja, o dispositivo seguinte de manejo;

Água negra: mistura de urina, fezes e da água da descarga;

Águas cinzas: o volume total de esgotos provenientes de lavagem de alimentos, roupas,

louças, da pia do banheiro assim como dos originários do banho;

Águas pluviais: termo geral para designar a água da chuva coletada em coberturas, vias

e outras superfícies, antes que a água atinja os meios receptores.

(Fonte: Tilley, E. et al, 2008)

Cada um desses elementos é constituído de diferentes quantidades de água, poluentes

e nutrientes. O desafio que as cidades enfrentam é justamente gerir esses diferentes

elementos, com o mínimo impacto sobre a saúde dos habitantes e o meio ambiente.

A Figura 2 mostra o que precisa ser tratado em uma residência comum e como os

diferentes tipos de efluentes podem variar em volume e componentes.

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Figura 2: Esgotos domésticos (Fonte: Wageningen University)

Distribution of main contents among the different elements of wastewater (excluding stormwater)

(Approximate proportions only)

Volume of water Pathogen content Nutrient content

��

��

��

��

��

��

Faeces:� 50 l/p/yr

� Contains high pathogen loads

� Few nutrients

Urine:� ~500 l/p/yr

� Typically pathogen free but may contain pharmaceuticals

� Rich in nutrients (2-4kg of nitrogen per year)

Flushwater:� ~3,000-15,000

litres per person per year (l/p/yr)

� Typically potable quality

� No nutrients

Greywater:� ~35,000-45,000

l/p/yr

� Contains detergents, chemicals and food waste but few pathogens

� Few nutrients

Stormwater:� Volume

dependent on rainfall

� Can contain chemical pollutants and heavy metals

� No nutrients

Descarga:

Urina:

Águas cinzas:

Águas pluviais:

Fezes:

Distribuição dos principais constituintes dos esgotos domésticos (excluídas as águas pluviais)

Volume de água Teor de patógenos

Água de descarga

(Proporções aproximadas)

Água de descarga Água de descarga

Urina Urina Urina

Águas cinzas Águas cinzas Águas cinzas

Fezes Fezes Fezes

Teor de nutrientes


Explorando opções

3.1 A abordagem convencional da gestão dos esgotos domésticos

A abordagem convencional à gestão dos esgotos domésticos urbanos é baseada em um

sistema centralizado que coleta e trata uma combinação de todos ou quase todos os

elementos do esgoto, como descrito na Figura 2.

Essa abordagem data do Império romano, mas seu formato atual foi desenvolvido no

período da Revolução Industrial, quando as cidades cresciam em tamanho, população

e densidade. Os crescentes volumes de esgotos domésticos não tratados afetavam

severamente a saúde dos habitantes, resultando em epidemias, como foi o caso de

cólera. Para superar esses problemas, foram construídos banheiros com descarga

líquida, redes tubulares de esgoto e estações de tratamento centralizadas, que provaram

ser uma solução efetiva na prevenção de doenças transmitidas pelo contato das pessoas

com o esgoto das cidades.

Após 150 anos, esse conceito permanece sendo o mais comum e a abordagem mais

utilizada para o manejo dos esgotos domésticos urbanos ao redor do mundo. Como

mostra a figura 3, esse sistema utiliza uma rede tubular para coletar o esgoto das

casas, empresas e indústrias e, em alguns casos, calhas para escoar a água da chuva.

As tubulações transportam a mistura de efluentes para uma instalação de tratamento

central, onde ela é tratada e lançada sobre corpos hídricos superficiais.

Figura 3: Manejo convencional dos esgotos domésticos

Sludge disposal:The sludge by-product may be

disposed of in landfills or through

incineration although in some cases it is

reused for agriculture.

Centralised treatment:Collected wastewater is

treated through a process that typically uses a combination of technological cleaning

measures such as settling, filtration and

aeration.

Effluent discharge:The treated effluent is discharged into local water bodies such as

rivers, lakes and coastal waters.

Sewer network:Mostly gravity fed

systems that convey wastewater from

source to treatment plant.

Stormwater collection:Some systems (known as combined systems) mix

wastewater with stormwater during

collection and treatment.

Wastewater collection:

Wastewater from showers, sinks and washing machines mixed with human

excreta and transported within the

sewer network.

Descarga dos efluentes: O efluente tratado é lançado em corpos hídricos receptores, como rios, lagos e águas costeiras.

Eliminação do lodo: O subproduto do lodo pode ser eliminado em aterros ou incinerado. Em alguns casos pode

ser reutilizado na agricultura.

Coleta do esgoto doméstico:

Esgoto doméstico de chuveiros, pias, máquinas de lavar

roupa e máquinas de lavar louça, misturados com excreta humano

são transportados pela rede de esgoto.

Coleta de água da chuva: Alguns sistemas

(conhecidos como sistemas unitários) misturam

esgotos domésticos com águas pluviais durante a coleta e o tratamento.

Rede de esgoto: Sistemas conduzem,

por gravidade, os esgotos domésticos desde suas fontes às

plantas de tratamento

Tratamento central: Os esgotos coletados são tratados por meio

de processos que combinam mecanismos tecnológicos, tais como decantação, filtração e

aeração.


3.2 Problemas decorrentes do manejo convencional dos esgotos domésticos

O pressuposto de que um manejo adequado dos esgotos domésticos urbanos depende da centralização da coleta e do tratamento não é, necessariamente, verdadeiro. Embora um sistema bem projetado e operado possa proteger a saúde pública e tenha poucas conseqüências ambientais, nem todos os assentamentos urbanos são compatíveis com projetos convencionais. Mesmo nos casos em que o sejam, uma série de limitações levanta a questão da sua sustentabilidade em longo-prazo.

Alguns dos problemas relativos à gestão convencional do esgotamento sanitário podem ser citados:

Diluição de efluentes: após misturar vários tipos de efluentes domésticos, faz-se necessárioo uso de técnicas de tratamento para efluentes combinados. Isso resulta em processos de tratamento ineficientes.

Uso de muita água: sistemas convencionais necessitam de uma grande quantidade deágua para funcionar (para as descargas nos banheiros e transporte do esgoto, por exemplo). A água necessária para a operação do sistema, em geral corresponde a um terço do consumo de água do domicílio.

Riscos de poluição: quando mal operada e em contato com águas pluviais, é possível aocorrência de vazamentos na rede de coleta, levando à dispersão dos efluentes não tratados para o ambiente.

Custos: o custo de construir, operar e manter uma infra-estrutura centralizada de coletae tratamento dos resíduos é alto.

Demanda de muita energia: os sistemas convencionais centralizados de tratamento dosesgotos são intensivos em energia e, por isso, exigem fontes confiáveis e baratas para funcionarem de forma efetiva.

Desperdício de recursos valiosos: sistemas centralizados convencionais pecam em nãoexplorar recursos valiosos das excretas humanas e de águas cinzas, como é o caso dos nutrientes e da energia neles contida, além de não explorar o potencial de reuso da água.

Sobrecarga de nutrientes: os lançamentos de efluentes provenientes de estações centralizadasde tratamento de esgoto contêm altos níveis de nutrientes, o que pode causar aumento na floração de algas e, conseqüentemente, redução do oxigênio dissolvido nos corpos receptores.

Não flexíveis: grandes estações de tratamento de esgotos têm sua capacidade baseada naprevisão do volume dos esgotos e, nos sistemas unitários, também na previsão dos níveis de escoamento de águas pluviais. Esses sistemas não se adaptam facilmente quando as especificações projetadas acabam sendo maiores ou menores que o requerido devido ao crescimento populacional, movimentos migratórios ou mudanças de padrões climáticos.

Condições locais não apropriadas: tecnologias e infra-estrutura são baseadas em soluçõespadrão, que podem se mostrar inadequadas para as necessidades locais, onde são implantadas.

O manejo convencional dos esgotos domésticos é uma solução rígida e essa falta de flexibilidade dificulta sua adaptação. Nas cidades onde não há sistemas de saneamento ou esses sistemas são mal projetados e operados, o desafio de lidar com pressões advindas da rápida urbanização e do crescimento populacional é muito grande. Mas mesmo onde os sistemas centralizados já funcionam, a ocorrência de mudanças, como por exemplo, mudanças climáticas, levanta dúvidas sobre a abordagem de gestão de esgotos domésticos que anteriormente não havia sido questionada. A figura 4 mostra as pressões com as quais

a gestão de esgotos domésticos nas cidades deverá confrontar-se crescentemente no futuro.


Explorando opções

Figura 4: Exemplos de pressões que o manejo dos esgotos domésticos enfrentará no futuro:

Crescimento populacionalMais pessoas significa mais esgoto

doméstico para coletar e tratar.

Expandir a infra-estrutura convencional

para lidar com o problema aumenta os

custos do processo.

Mudanças climáticasRedes de esgoto de coleta e

tratamento, que combinam esgotos

domésticos e água da chuva são

vulneráveis às mudanças climáticas.

Aumentos na intensidade e na

duração das chuvas levam os esgotos combinados

a transbordarem com mais freqüência, lançando

esgoto não tratado no ambiente.

Custos futuros de energiaO manejo de esgotos domésticos

necessita de energia para

bombeamento e tratamento. Um

rápido aumento nos custos com

energia pode impactar os custos

do manejo desses esgotos.

Legislações ambientais mais restritivasA preocupação crescente

acerca dos impactos do

lançamento de efluentes

domésticos no ambiente significa que

processos de tratamento mais eficientes

serão legalmente exigidos.

UrbanizaçãoA expansão urbana geralmente se dá mais

rapidamente do que a capacidade de construção

de infra-estrutura centralizada. Isso resulta

na falta de adequação dos serviços sanitários

para grandes parcelas da população urbana,

especialmente, em assentamentos informais.

Deterioração da infra-estrutura Com o envelhecimento

da infra-estrutura de

esgotamento sanitário,

vazamentos e redução

do desempenho dos sistemas tornam-

se mais prováveis.


Diretiva Européia para Tratamento de Águas Residuárias Urbanas

Adotada em 1991, a Diretiva

Européia para Tratamento de

Águas Residuárias Urbanas

(91/271/EEC) apontam a

necessidade de proteger as

águas subterrâneas, rios,

lagos e mares europeus

dos impactos dos esgotos

domésticos não tratados

adequadamente. A Diretiva

exige que todo esgoto

doméstico gerado em

áreas com população

superior a 2000 habitantes

deve receber, no mínimo,

tratamento secundário. Além

disso, cidades em áreas vulneráveis ou sensíveis, encontram exigências mais rigorosas

para o tratamento. Essa Diretiva está intimamente relacionada à Diretiva Quadro da

Água (2000/60/EC), que exige que todas as águas da União Européia atinjam bons

níveis de qualidade ambiental até 2015.

A despeito de terem sido introduzidas há quase 20 anos, a Diretiva continua a impor

desafios para várias cidades na Europa. Em particular, as restritivas exigências para o

tratamentos em grandes cidades localizadas em áreas sensíveis são ainda um grande

problema e 50% da carga dessas cidades ainda é eliminada sem tratamento adequado

(5th Commission Summary on the Implementation of the Urban Waste Water Treatment

Directive).

Mais informações sobre as Diretivas para de Águas Residuárias Urbanas podem ser

encontrados em: http://ec.europa.eu/environment/water/water-urbanwaste/index_en.html

Imag

em: G

ryaa

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Planta de Tratamento de Efluentes em Gothenburg, Suécia


Explorando opções

3.3 Uma abordagem mais sustentável

Uma abordagem alternativa para o manejo dos esgotos domésticos é enxergá-los não

como um problema que precisa ser afastado, mas como um recurso que, se gerido

corretamente, pode ser reutilizado.

Como mostra a figura 5, a gestão convencional de esgotos domésticos pode ser

considerada um processo linear com entradas (combinação de efluentes domésticos) e

saídas (descargas de efluentes tratados e disposição final do lodo). Em contraste, uma

abordagem mais integrada, baseada nos processos cíclicos observados na natureza,

incentiva a coleta, o tratamento e a reutilização em separado de urina, fezes, águas cinzas

e águas pluviais. Esse tipo de abordagem é considerada mais sustentável na medida em

que as soluções aplicadas melhoram o desempenho do tratamento, reduzem custos e

permitem que os recursos sejam reciclados de forma mais eficiente.

As principais diferenças entre as abordagens convencional e integrada são:

Combinação versus separação;

Centralização versus descentralização da coleta e do tratamento;

Disposição final versus reutilização.

Essas diferenças são descritas com mais detalhe na Tabela 1.

Figura 5: Manejo linear versus cíclico

Nutrients, water and energy removed from the local area

Energy

User

Water Food

Treatment

Diluted waste water

Treated effluent

Sludge by-products

Nutrients, water and energy returned to the local area for reuse

Greywater

Food

User

Water

Energy

Urine

Stormwater

Faeces

Bio-solids Treatment Treated

effluent Biogas

Água

Água EnergiaEnergia

Urina Águas cinzas

Águas pluviais

Fezes

Biogás

biosólidos Efluentestratados

Efluentestratados

Subprodutodo lodo

Usuário

Nutrientes, água e energia afastados Nutrientes, água e energia reaproveitados e reutilizados

Esgoto doméstico

diluído

Tratamento

Tratamento

Alimento

Alimento

Usuário


Aspectos do manejo dos esgotos domésticos

Abordagem convencional(manejo como um processo linear)

Abordagem integrada (manejo como um processo cíclico)

Coleta Fezes, urina, águas cinzas e águas pluviais

são combinadas e transportadas por uma

rede de coleta de esgoto (no caso do sistema

unitário) para uma estação de tratamento de

esgoto centralizada.

Fezes, urina, águas cinzas e águas pluviais

são coletadas separadamente e geridas em

local próximo.

Tratamento Tratamento centralizado, combinando os vários

tipos de esgotos domésticos e baseado em

infra-estrutura e tecnologias intensivas no

uso de energia e químicos.

Os elementos separados do esgoto doméstico

são tratados com tecnologias alternativas,

descentralizada e sistemas naturais.

Efluentes tratados Efluentes tratados são lançados em corpos

receptores, tais como rios, lagos e estuários.

Efluentes tratados são reutilizados localmente

para fins não potáveis.

Nutrientes Nutrientes têm sua disposição final no

ambiente, principalmente na forma de lodo.

Nutrientes são reciclados e reutilizados

localmente por meio da reciclagem da urina

e da produção de biosólidos a partir do lodo.

Subproduto do lodo O subproduto do lodo é eliminado nos

aterros ou incinerado.

O lodo é digerido para a geração do biogás

e convertido em biosólidos para ser usado

como fertilizante e corretivo de solos.

Consumo de energia Grandes quantidades de energia são usadas

no tratamento e no bombeamento.

O consumo de energia é minimizado por meio

do uso de processos de tratamento naturais.

Tabela 1: Principais diferenças entre as abordagens convencional e integrada no manejodos esgotos domésticos

Quando operada de maneira apropriada, a gestão convencional dos esgotos domésticos

é eficaz na prevenção de doenças e de poluição ambiental – os principais objetivos do

sistema. Contudo, essa abordagem não tira proveito das várias oportunidades existentes

quando se reconhece que os esgotos domésticos são mais do que apenas um resíduo

que deve ser eliminado da forma mais eficiente possível.

Ao adotar uma abordagem de tratamento dos esgotos domésticos baseada em soluções

descentralizadas para a separação e a reutilização, os objetivos de se prevenir a ocorrência

de doenças e de poluição são atingidos, somados aos seguintes benefícios:

Aumento do acesso ao saneamento: Sistemas descentralizados proporcionam saneamento

de baixo custo aos domicílios e às comunidades, em áreas onde problemas com a

capacidade de pagamento dos usuários, além de problemas logísticos, restringem o

acesso aos serviços centralizados de saneamento.

Economia de água: A reciclagem de águas cinzas, águas pluviais e águas negras tratadas

(água que contém urina e fezes) para fins de irrigação e outros usos não potáveis reduz a

demanda nas redes de abastecimento de água. Além disso, o esgoto doméstico reciclado

pode ser usado no reabastecimento de aqüíferos, durante os períodos de seca.

Flexibilidade ao crescimento populacional: O crescimento populacional urbano desafia

a capacidade de redes de esgoto centralizadas e suas infra-estruturas de tratamento.

Sistemas descentralizados previnem a sobrecarga sobre essa infra-estrutura ao separar

águas cinzas e águas pluviais, além de gerir os esgotos domésticos nos próprios

domicílios e nas comunidades.


Explorando opções

Reciclagem de nutrientes vegetais: Urina e biosólidos são insumos baratos e

ambientalmente amigáveis para a produção de fertilizantes e corretivos de solo para

agricultura e a jardinagem. A remoção e o reuso de nitrogênio e fósforo também

previnem a sobrecarga de nutrientes em corpos hídricos locais.

Ganhos financeiros: Custos com a construção e operação de vários sistemas

descentralizados para a gestão dos esgotos domésticos são baixos, quando comparadas

aos sistemas centralizados. Economias podem ser feitas na redução do consumo de

energia e no uso de produtos químicos, além do benefício adicional da reutilização dos

esgotos domésticos e de seus nutrientes.

Geração de emprego: A reciclagem dos esgotos domésticos e sua reutilização em

processos produtivos podem criar novas oportunidades de emprego e podem

estimular o surgimento de micro-empresas.

Recuperação da energia: Águas negras podem ser utilizadas em biodigestores para

geração de biogás. Isso pode ser uma fonte barata e renovável de energia, podendo

ser usada na preparação de alimentos, geração de eletricidade e combustíveis para

automóveis.

Tratamentos mais eficientes: A separação dos vários tipos de esgoto doméstico e a

retenção de alguns poluentes específicos possibilitam tratamento mais eficiente e melhor

custo-efetividade nas técnicas de tratamento a serem utilizadas. Patógenos, metais

pesados e micropoluentes, como os farmacêuticos, podem ser isolados e removidos

mais facilmente do que seria possível com os vários tipos de esgoto misturado.

Biodiversidade urbana e amenidade: A construção de zonas pantanosas artificiais

(wetlands), bem como outros sistemas naturais de tratamento de esgotos domésticos,

proporciona habitats capazes de manter a biodiversidade local e aumentar a presença de

áreas verdes nas cidades.

Os benefícios listados acima mostram claramente que o manejo dos esgotos

domésticos está intimamente relacionado com outros serviços do ciclo hidrológico

urbano, bem como com o planejamento urbano como um todo. Ao invés de selecionar

opções baseadas em simplificações dos problemas e dos objetivos, uma abordagem

mais sustentável pode identificar soluções com múltiplos propósitos, que trazem

benefícios para as cidades, no setor de saneamento e para além dele. A Sessão 4

explora essas relações com mais detalhes.

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Esgotos domésticos na cidade4.1 Ligações no contexto do ciclo hidrológico urbano

A gestão de esgotos domésticos, tradicionalmente, tem sido feita de modo independente

em relação a outros componentes do manejo das águas, a exemplo das águas pluviais

e do abastecimento de águas. Essa abordagem negligencia as várias relações existentes

entre os esgotos domésticos e o ciclo hidrológico urbano como um todo, e que leva a:

Oportunidades perdidas (por exemplo, na falha do reuso de águas residuárias

domésticas para abastecimento, onde há escassez de água);

Impactos inesperados (por exemplo, quando a descarga de efluentes tratados, ainda com

altos níveis de nutrientes, atinge sistemas de abastecimento localizados a jusante).

Analisar o ciclo hidrológico urbano como um todo nos ajuda a identificar os laços entre

os esgotos domésticos e outros serviços dentro do manejo de águas. O reconhecimento

desses laços evita intervenções que causam grandes benefícios a uma área, mas que

podem causar grandes prejuízos a outras. A maior integração dentro do ciclo hidrológico

urbano, portanto, direciona a tomada de decisão para uma gestão mais sustentável das

águas urbanas como um todo.

Alguns dos laços que precisam ser identificados entre o serviço de águas residuárias e

outros serviços do ciclo hidrológico urbano são mostrados na Figura 6.

Figura 6: Exemplos de como a gestão de esgotos domésticos relaciona-se a outros serviços no ciclohidrológico urbano

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Manejo do esgoto doméstico e águas pluviais Em várias cidades, a coleta das águas pluviais está relacionada ao manejo dos esgotos domésticos

por meio das redes unitárias de esgoto ou conexões cruzadas. Chuvas fortes aumentam o

volume de água que precisa ser tratada, o que pode ocasionar sobrecarga no sistema. Como

conseqüência, esgotos sem tratamento adequado podem ser lançados ao ambiente.

Esgoto doméstico e consumo doméstico de águaO volume de esgoto doméstico a ser tratado está diretamente relacionado ao uso de água nos

domicílios. O aumento do consumo de água devido ao uso de aparelhos intensivos no consumo

de água aumenta o volume de água a ser tratada e reduz a concentração de esgoto presente nela.

Esgotos domésticos e qualidade da águaEfluentes tratados e lançados por estações de tratamento de esgotos centralizadas,

geralmente, contém altos níveis de nutrientes, e podem causar aumento nas florações de

algas em corpos receptores. Efluentes tratados de modo inadequado ou sobrecarga em

sistemas de tratamento também podem poluir recursos hídricos superficiais e subterrâneos.

Em várias ocasiões, essa mesma água é captada a jusante para fins de abastecimento.

Esgoto doméstico e suprimento de água não potávelEsgotos domésticos (tratados e não tratados) são uma fonte barata de água para fins não potáveis, que

pode ser usada para abastecimento. Águas cinzas e efluentes tratados podem ser reutilizados para

irrigação, usos industriais, descargas sanitárias e reabastecimento de aqüíferos. Esgotos domésticos

são particularmente valiosos em cidades que sofrem com escassez hídrica e com secas freqüentes.


Explorando opções

4.2 Ligações entre o manejo dos esgotos domésticos eoutros setores da gestão urbana

Os serviços de esgotamento sanitário também estão intimamente relacionados a outros

setores do planejamento urbano. Energia, agricultura urbana, habitação, educação e saúde são

apenas alguns dos serviços que são influenciados por, ou têm influência sobre, a gestão dos

esgotos domésticos. Assim como ocorre dentro do ciclo hidrológico urbano, os tomadores

de decisão devem estar atentos aos laços existentes entre a gestão dos esgotos domésticos

e demais serviços urbanos. Isso pode prevenir a implantação de ações que resultem em

impactos negativos imprevistos e permitir aos planejadores que tirem o máximo proveito das

oportunidades existentes decorrentes de soluções interdisciplinares.

Algumas das importantes relações entre o manejo de esgotos domésticos e o

planejamento e o desenvolvimento urbano, incluindo os impactos positivos e negativos

que eles podem causar, são mostrados na Figura 7.

Figura 7: Exemplos de como o manejo dos esgotos domésticos está relacionado a outros serviços da gestão urbana

Agricultura urbana: Nutrientes tais como nitrogênio e fósforo, contidos

em esgotos domésticos, podem ser reciclados

como fertilizantes para uso em lavouras. Tratados

de forma segura, também podem ser utilizados

na irrigação de culturas. A aplicação do lodo

de esgotos na agricultura também melhora a

qualidade e capacidade de retenção da umidade do

solo (Veja Sessão 4.3).

Gestão ambiental: O lançamento de efluentes de

esgotos domésticos tratados de

maneira não adequada apresenta

grande potencial poluidor. O uso de

ecossistemas naturais como lagoas e

zonas pantanosas artificiais para tratar

esgotos domésticos pode, ao contrário,

aumentar a biodiversidade na cidade.

Educação: A gestão dos esgotos domésticos

está intimamente relacionada ao

comportamento humano. A educação

cumpre um papel importante na promoção

de práticas mais higiênicas e encoraja o uso

de tecnologias mais seguras.

Saúde e alívio da pobreza:

Saneamento inadequado é uma das principais

causas de doenças em países em desenvolvimento.

A relação entre pobreza e doenças vinculadas

ao saneamento é forte e melhorias na gestão de

esgotos domésticos podem efetivamente melhorar

o padrão de vida da população.

Habitação: A construção de novos conjuntos

habitacionais aumenta a demanda por

infra-estrutura de coleta e tratamento de

esgotos domésticos de modo a gerir os

crescentes volumes de esgotos gerados.

Parques e recreação: Águas cinzas recicladas e efluentes

tratados podem ser utilizados como

fontes baratas e confiáveis para irrigação

de parques, jardins, campos de futebol e

demais campos esportivos. Energia: O tratamento dos esgotos domésticos

pode ser uma atividade consumidora,

neutra ou produtora de energia.

Tratamentos convencionais dos esgotos

domésticos dependem de fornecimento

confiável de energia. No entanto,

a biodigestão do lodo dos esgotos

domésticos também pode ser usada

como uma fonte renovável de energia.


4.3 Tratamento dos esgotos domésticos e agricultura urbana

A agricultura urbana é a prática de “cultivar plantas e criar animais dentro e ao redor

das cidades, bem como da provisão de insumos, processamento, atividades de marketing

e serviços”.1 Cultivos nas cidades podem ser variados, podendo consistir em hortas

individuais, em loteamentos formais e informais, bem como no uso de outros espaços

verdes da cidade, como parques, margem de rios, telhados e outras áreas urbanas. Os

produtos cultivados são diversos e dependem do contexto ambiental local e de demandas

do mercado.

O papel da agricultura urbana para o desenvolvimento urbano sustentável tem sido

crescentemente reconhecido por meio de sua contribuição para a redução da pobreza,

para a garantia da segurança alimentar e nutrição, para a geração de empregos, para

a administração do ambiente urbano e para adaptações necessárias em virtude das

mudanças climáticas. A agricultura urbana é parte integrante de um sistema ecológico e

socioeconômico em função de sua relação com:

Provisão dos meios de subsistência;

Recursos urbanos (terra, água e nutrientes);

Sistema de abastecimento de produtos alimentares (consumidores e produtores urbanos);

Condições urbanas (influências políticas, legais, etc).

A agricultura urbana, incluindo a arborização, cria um mercado para a reutilização dos

esgotos domésticos urbanos e os nutrientes nele contidos. Esse é o caso particular em

que a coleta e o tratamento descentralizados dos esgotos são estabelecidos. A demanda

da agricultura urbana por fertilizantes mais baratos, irrigação e corretivos do solo cria um

mercado e incentiva a reutilização da água. O valor dos nutrientes incentiva a separação

de urina e fezes; a água da chuva torna-se uma fonte confiável para a irrigação e a

compostagem apresenta-se como uma alternativa de corretivos orgânicos para os solos.

O valor econômico desses produtos ajuda no entendimento dos esgotos domésticos

como recursos reutilizáveis, ao invés de problemas – um requisito crucial para a criação

de um processo cíclico de gestão. Além disso, o uso produtivo de esgotos domésticos

urbanos para a agricultura urbana ajudará na redução da demanda por água potável,

bem como na redução do volume eliminado dos esgotos domésticos.

A agricultura urbana está, portanto, intimamente integrada ao ciclo de manejo dos

esgotos domésticos e, conseqüentemente, ao manejo de águas urbanas como um

todo. Entretanto, em função da falta de reconhecimento formal dessa prática, o uso

de águas residuárias com fins produtivos não é regulamentado, particularmente em

cidades de países em desenvolvimento. Coleta, adução e reuso de produtos derivados de

esgotos domésticos resulta em riscos para a saúde, especialmente em vista do contato

humano com os patógenos. Esses riscos podem, no entanto, ser superados por meio de

precauções simples que incluem:

Medidas de tratamento básico como armazenamento e decantação no caso da urina;

Compostagem em altas temperaturas, armazenamento de longo-prazo e, no caso das

fezes, eliminação da umidade proveniente de urinas;

Regimes de rega que possibilitem tempo suficiente entre irrigação e consumo dos produtos;

1 http://www.ruaf.org/node/512


Explorando opções

Uso de equipamentos que protejam a exposição de humanos aos patógenos;

Preparação higiênica dos produtos antes de serem consumidos;

Educação e campanhas de prevenção;

Aceitação e legitimação da agricultura urbana como um uso legítimo da terra e a criação

de políticas e regulamentos que a reconheça como tal. A Fundação RUAF (Centro de Recursos em Agricultura Urbana e Segurança Alimentar - Resources Centre on Urban Agriculture and Food Security) oferece um curso a distância sobre agricultura urbana, disponível sem custos no site http://moodle.ruaf.org/

O potencial de reutilização dos esgotos domésticos na agricultura urbana em Accra, Gana

É estimado que mais de 90% do

consumo de vegetais frescos em

Accra é originário das produções

intensivas, localizadas na

cidade e em suas cercanias.

Para manter a fertilidade do

solo, os agricultores usam,

com freqüência, esterco de

galinhas e fertilizantes químicos.

Entretanto, o alto custo desses

fertilizantes tem se tornado

uma restrição a essas atividades

na cidade, criando assim um

mercado para fontes alternativas

de nutrientes.

Aproximadamente 95% da população de Accra faz uso de instalações de saneamento locais

(sistemas estáticos), o que se constitui como uma fonte potencial de nutrientes e material

orgânico para a agricultura na cidade. Por exemplo, muitos banheiros públicos, localizados

em algumas das áreas residenciais mais densamente povoadas sofrem com inadequada

manutenção e gestão. A urina é eliminada diretamente nos drenos de águas pluviais,

poluindo os meios receptores. A opção de coletar e reutilizar a urina na agricultura urbana

traz o benefício duplo de melhorar o manejo dos esgotos domésticos e reduzir o custo das

culturas produzidas na cidade.

Para mais informações sobre o manejo dos esgotos domésticos em

Accra, consulte o artigo ‘Inventory of agricultural demand and value of

the application of ecosan fertilizers in SWITCH demonstration cities’

(Tettenborn et al 2009)

www.switchtraining.eu/switch-resources

Agricultura urbana em Accra, Gahana

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4.4 Tratamento dos esgotos domésticos e o meio ambiente

O uso do ambiente natural na gestão dos esgotos domésticos geralmente se dá em

detrimento da saúde dos ecossistemas. É bastante comum que rios e lagos sejam

utilizados para o transporte e a diluição dos esgotos domésticos, o que resulta na

destruição completa de habitats aquáticos. Até mesmo os tratamentos realizados com

tecnologias mais sofisticadas raramente removem todos os nutrientes dos esgotos

domésticos, causando aumento das florações de algas e eutrofização de corpos hídricos

receptores. Outros micropoluentes, como perturbadores endócrinos e outros produtos

farmacêuticos, apenas recentemente têm sido objeto de pesquisas e ainda não foram

totalmente considerados nos padrões recomendados a serem atingidos pelas tecnologias

de tratamentos de esgotos domésticos mais comuns.

No entanto, sistemas naturais também podem ser aproveitados no manejo dos esgotos

domésticos de uma maneira mais sustentável, o que requer uma redefinição do papel

da natureza no processo de gestão. Em sistemas convencionais esse papel consiste

na remoção e diluição dos efluentes, como descrito acima. Uma abordagem mais

sustentável faz uso dos sistemas naturais para fins de tratamento, beneficiando-se da

habilidade de remoção de certos poluentes, ambos baratos e efetivos.

Tratamentos naturais são baseados na capacidade do solo, da vegetação e da luz solar

de tratar a água por meio de processos físicos, químicos e biológicos. Essas técnicas

são particularmente efetivas na remoção dos poluentes de águas cinzas e pluviais, bem

como de nutrientes, patógenos e certos micropoluentes que não são removidos por

técnicas convencionais de tratamento de águas negras.

Uma pesquisa sobre o uso de sistemas naturais no manejo dos esgotos domésticos em localidades urbanas pode ser acessada no artigo ‘Application of natural treatment systems in the future expansion area of Cali, Colombia’ (Gaviano et al 2009).www.switchtraining.eu/switch-resources

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Explorando opções

Os benefícios proporcionados por sistemas naturais de gestão de esgotos domésticos

são mais do que apenas métodos de tratamento baratos e de baixo consumo energético.

Sistemas como zonas pantanosas artificiais e lagoas, podem ser incorporados em

parques e jardins, provendo, assim, benefícios adicionais ao ambiente urbano, tais como:

Biodiversidade: A construção de um sistema de tratamento natural constitui um habitat

urbano para a fauna e a flora;

Qualidade de vida: O aumento de espaços verdes e ambientes aquáticos das cidades

melhora a qualidade de vida dos habitantes;

Resfriamento urbano: Um aumento da presença de águas e vegetação nas cidades

reduz o efeito de ilhas de calor nas cidades.

Melhora no manejo das águas da chuva: Sistemas naturais como zonas pantanosas e

lagoas atenuam a formação de escoamento superficial em eventos de chuvas intensas,

reduzindo riscos de alagamentos e inundações;

Recursos adicionais: Plantas utilizadas na absorção de nutrientes de esgotos domésticos

podem ser colhidas e reaproveitadas como fontes de fertilizantes.

Mais informações sobre as diferentes soluções naturais disponíveis podem ser

encontradas na Seção 7, bem como nas equivalentes seções dos Módulos 3 e 4.

Sistemas naturais também proporcionam numerosos benefícios para a gestão das águas pluviais e para os sistemas de tratamento de água para abastecimento. Para mais detalhes ver os Módulos 3 e 4

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Para uma compreensão mais detalhada do uso de sistemas naturais no manejo de águas urbanas ver o livro SWITCH ‘Natural systems’


A direção geral:Tratamento dos esgotosdomésticos e sustentabilidade5.1 Tratamento sustentável dos esgotos domésticos

A Gestão Integrada das Águas Urbanas reconhece e explora tanto as relações dentro do

ciclo hidrológico urbano quanto no desenvolvimento urbano como um todo. A tomada de

decisões baseada em visões mais amplas e abrangentes, ao invés de baseada em partes

artificialmente isoladas do todo, proporciona maior integração e, conseqüentemente,

aumenta a sustentabilidade (para mais detalhes, ver Módulo 1).

A Seção 4 demonstrou as várias ligações entre o esgotamento sanitário, o ciclo

hidrológico urbano e o desenvolvimento urbano como um todo. Ao considerar essas

ligações, a avaliação de intervenções e ações torna-se mais abrangente, possibilitando

decisões mais sustentáveis. No entanto, a tomada de decisão ótima para a cidade

em todos os seus aspectos requer um entendimento consensual do significado de

desenvolvimento urbano sustentável e de como ele é relacionado, especificamente, ao

manejo dos esgotos domésticos.

Em resumo, o manejo sustentável das águas pode ser definido como a gestão que vai

ao encontro das agendas sociais, econômicas e ambientais, no presente enquanto criam

condições que permitam que essas condições sejam atendidas no futuro2. A Figura 8

mostra como esse critério pode ser aplicado aos esgotos domésticos.

Mais informações sobre sustentabilidade e ciclo hidrológico urbano podem ser encontradas no Módulo 1.

2 A Comissão Mundial do Meio Ambiente e do Desenvolvimento define desenvolvimento sustentável como “desenvolvimento que atende ás necessidades do presente sem comprometer as capacidades de futuras gerações de atenderem as suas próprias necessidades” (1983).

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Explorando opções

Para maximizar a sustentabilidade, decisões relativas ao manejo de esgotos domésticos

devem ser tomadas levando-se em consideração cada um dos aspectos acima.

Adotar uma solução que aumente a cobertura de serviços de saneamento e proteja o

meio ambiente não será sustentável se os custos de operação e manutenção forem

impraticáveis no longo prazo. Ao mesmo tempo, uma solução barata e que proporcione

benefícios ambientais só irá funcionar caso seja escolhida pelos usuários. Em suma, se

um critério de sustentabilidade não é cumprido, as chances de uma solução contribuir

para o desenvolvimento sustentável no longo-prazo são altamente reduzidas.

Concordar com e aplicar as dimensões da sustentabilidade ao manejo dos esgotos

domésticos pode ajudar as cidades a refletirem sobre o sentido geral ao qual o

planejamento dos esgotos domésticos deve estar direcionado.

Finalmente, qualquer análise de sustentabilidade precisa ter apoio de vários grupos de

interesse. Isso assegura que as ações, opiniões e necessidades de todos aqueles que

têm influencia ou são influenciados pela gestão dos esgotos domésticos sejam levadas

em consideração. O envolvimento de prestadores de serviço, usuários, do setor agrícola,

do setor privado, das autoridades relevantes, ONGs, etc. é, portanto, essencial para a

formulação de soluções com as quais os interessados podem se identificar e para que

impactos, diretos e indiretos, das decisões possam ser verdadeiramente compreendidos.

Mais informações sobre o engajamento dos interessados podem ser encontradas no Módulo 2

Figura 8: Gestão sustentável das águas urbanas

Gestão Sustentável das Águas Urbanas

SociedadeA gestão da água contribui

para a qualidade de vida

de todos os cidadãos

EspaçoDecisões e ações de

gestão são tomadas

considerando os impactos

a montante e a jusante

TempoDecisões e ações de

gestão são tomadas

considerando-se os

impactos em longo prazo

EconomiaA operação e manutenção

de serviços hídricos são

custo-eficientes

Meio AmbienteO equilíbrio ecológico de

sistemas hídricos naturais

é mantido, buscando

não explorar além do que

pode ser reabastecido,

prevenindo-se a poluição e

a erosão


5.2 Objetivos, indicadores e alvos para a gestão de esgotos domésticos urbanos

Alinhada a uma abordagem integrada, a seleção dos objetivos e dos indicadores para o

esgotamento sanitário não deveria, de forma ideal, ser realizada separadamente, mas ser

parte de uma estratégia de planejamento para a Gestão Integrada das Águas Urbanas,

em que uma visão tenha sido acordada e prioridades identificadas, como, por exemplo,

melhoria do saneamento.

Tendo em mente os laços entre os esgotos domésticos, o ciclo hidrológico urbano e

outros setores da gestão urbana, é provável que uma abordagem integrada seja aquela

mais apta a propor objetivos multidimensionais. Ao passo que a abordagem convencional

à gestão dos esgotos domésticos tende a apresentar objetivos mais restritos, baseados

na saúde humana e na proteção do meio ambiente, uma abordagem integrada considera

não apenas as condições de higiene e a preservação dos ecossistemas, mas também o

reuso de águas residuárias, a reciclagem dos nutrientes, a geração do biogás, o aumento

da biodiversidade, a redução do consumo de energia, etc.

A Tabela 2 apresenta alguns exemplos de objetivos relativos aos esgotos domésticos

que foram formulados levando em consideração o desenvolvimento urbano, no qual o

progresso é medido e as metas atuam como marcas a serem atingidas para alcançar os

objetivos. A última coluna da tabela lista os diferentes setores da administração urbana

para os quais os objetivos exercem influência.

A seleção e o uso dos objetivos, indicadores e alvos são discutidos com mais detalhe no

Módulo 1.

Veja Módulo 1 para mais informações sobre o uso de objetivos, indicadores e metas no contexto de processos de planejamento estratégico.

Mais detalhes sobre os diferentes tipos de indicadores e seus usos estão disponíveis no manual SWITCH Sistemas 'Application of sustainability indicators within the framework of strategic planning for Integrated Urban Water Management' (van der Steen 2011).www.switchtraining.eu/switch-resources

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Explorando opções

Exemplos de objetivos da gestão integrada de esgotos domésticos

Exemplos de indicadores associados

Exemplos de metas associadas

Setores relevantes da gestão urbana

Eliminar as ameaças de doenças e de contaminação humana

Número de casos

registrados de doenças

causadas pelo contato de

pessoas com esgotos

Concentração de

coliformes fecais nos

efluentes eliminados

Erradicação dos casos de

doenças causadas pelo manejo

inadequado dos esgotos

domésticos até o ano X

Eliminação total de efluentes

com quantidades X de

coliformes fecais até o ano X

Serviços de

esgotamento

sanitário

Saúde

Minimizar o consumo de energias não renováveis na gestão de esgotos domésticos, mantendo a qualidade dos serviços

Medida do consumo de

energia não renovável

para bombeamento e

tratamento

Consumo de energia por

serviço de esgotamento

sanitário

X% na redução das emissões

de carbono devido a

bombeamento e tratamento

até o ano X.

X% de economia nas contas

de energias não renováveis

até o ano X.

Serviços de

esgotamento

sanitário

Energia

Mitigação

das mudanças

climáticas

Reciclar nutrientes dos esgotos domésticos como fertilizantes para uso no município

Despesas municipais com

fertilizantes químicos

Quantidade de fertilizantes

produzidos a partir dos

esgotos domésticos

X% na redução das despesas

municipais com fertilizantes

químicos até o ano X

X kg de fertilizantes

produzidos por ano

Serviços de

esgotamento

sanitário

Parques e jardins

Gestão ambiental

Desconectar sistema de águas pluviais dos sistemas de coleta de esgoto

Área de telhados

desconectada dos

sistemas de esgoto

Volumes atuais de

esgotos domésticos

tratados em relação à

série temporal de chuva

X% de área de telhados

desconectados dos sistemas

de esgoto até o ano X

X% na redução dos volumes

de esgotos domésticos

tratados durante o

período de chuvas fortes,

comparativamente a eventos

passados de mesma

magnitude até o ano X

Serviços de

esgotamento

sanitário

Serviços de

drenagem

Habitação

Gestão ambiental

Aumentar a remoção de poluentes, por meio de tratamento adequado, antes de seu lançamento no ambiente

Quantidade de poluentes

presentes nos efluentes

eliminados

Aumento da

biodiversidade em áreas

afetadas pelos poluentes

Redução dos poluentes a X

quantidade por unidade de

efluente tratado até o ano X

X espécies X contadas até o

ano X em uma área

específica

Serviços de

esgotamento

sanitário

Gestão ambiental

Preservar serviços de abastecimento água por meio de reuso dos esgotos domésticos na irrigação de jardins municipais e campos de lazer

Quantidade de água

potável usada para fins de

irrigação municipal

Quantidade de esgotos

domésticos tratados

eliminados sem fins de

reuso

X% na redução do uso de

água potável para a irrigação

em áreas públicas

X% na redução do volume

de efluentes tratados

eliminados sem fins de

reuso

Serviços de

esgotamento

sanitário

Abastecimento

de água

Parques e

recreação

Tabela 2: Exemplos de objetivos, indicadores e alvos para o manejo dos esgotos domésticos.


Colocando em práticaa gestão integrada doesgotamento doméstico6.1 Implementação de uma gestão mais integrada dos esgotos domésticos

O gerenciamento dos esgotos domésticos pode ser dividido, de forma simplificada, em quatro componentes:

Interface com o usuário (sanitários convencionais e secos, mictórios, etc);

Coleta, armazenagem e, se necessário, transporte (por exemplo, fossas sépticas, redesde coleta, etc);

Tratamento (por exemplo, filtração, aeração, tratamentos biológicos, etc);

Reutilização/eliminação (por exemplo, extração de nutrientes, reciclagem dos efluentes,lançamento dos efluentes, etc).

Cada um desses componentes está relacionado ao ciclo de gestão dos esgotos domésticos e, ao intervir em um deles, é provável que sejam causados impactos diretos sobre os demais. A abordagem convencional da gestão dos esgotos domésticos dispõe de mecanismos padronizados para lidar com as questões que surgem de cada um dos componentes de forma individual, como por exemplo, investimentos em tecnologia para remoção de concentrações crescentes de poluentes nos esgotos domésticos. Essa abordagem é menos sustentável do que outras que têm uma visão mais ampla do ciclo hidrológico urbano (e além dele), buscando soluções para os problemas e propondo a melhor relação custo-benefício possível para o desenvolvimento urbano como um todo, a exemplo da proposta de controlar os poluentes em sua fonte.

Em termos práticos, não é simples fazer uma mudança radical da abordagem convencional da gestão dos esgotos domésticos para outra inteiramente nova e baseada em tratamentos descentralizados e de reaproveitamento. A maioria das cidades tem toda uma infra-estrutura montada para lidar com esgotos domésticos, o que torna difícil (ou indesejável) a mudança de um sistema que mistura diversos tipos de efluentes para outro no qual os componentes dos esgotos domésticos são tratados separadamente. Ainda assim, existem inúmeras oportunidades em determinados locais para implantar práticas mais sustentáveis de gestão dos esgotos domésticos, sem que se comece do zero. Isso inclui, mas não se limita a:

Novos empreendimentos: Novos projetos habitacionais, complexos industriais ecomerciais são oportunidades de uso de sistemas separadores de esgoto, bem como de tratamento descentralizado e de unidades de reuso.

A instalação de unidades que propiciem a reutilização dos subprodutosdo lodo proveniente das estações de tratamento de esgotos – possivelmente combinados com outros resíduos orgânicos – como uma alternativa aos fertilizantes químicos e como fonte de biogás.

Incentivo a pequenas melhorias na escala da cidade, como amodernização de sistemas de reuso das águas cinza em bairros residenciais e a

construção de sistemas urbanos de drenagem pluvial sustentável.

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Explorando opções

Soluções alternativas: Exploração de alternativas que propiciem o alcance de múltiplos

objetivos e desenvolvimento de soluções flexíveis para lidar com crescentes volumes

de esgotos domésticos, bem como regulamentos mais rigorosos a respeito do

lançamento de efluentes, ao invés de investir na expansão da infra-estrutura existente.

O estímulo a oportunidades para micro e pequenas empresas

que podem se beneficiar da separação dos esgotos urbanos, de sua coleta e reutilização.

Tirar proveito de oportunidades, tais como aquelas listadas acima, ajuda na criação de um

sistema de gestão de esgotos domésticos mais integrado com a gestão urbana como um

todo. Isso também possibilita maior flexibilidade no aproveitamento das oportunidades

e ajuda a lidar com futuras incertezas.

O livro ‘Sustainable sanitation in cities: A framework for action’, publicado pela Aliança Sanitária Sustentável (Sustainable Sanitation Alliance - SuSanA) traça um perfil detalhado de como um saneamento urbano sustentável pode ser construído na prática. Esse livro pode ser baixado gratuitamente: http://www.eawag.ch/forschung/sandec/publikationen/sesp/dl/sustainable_san.pdf

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6.2 Barreiras ao saneamento sustentável

As soluções associadas a uma abordagem mais sustentável dos esgotos domésticos

são, em geral, não padronizadas. Infra-estrutura, legislação, regulação e atitudes sociais

relacionadas ao saneamento são estabelecidas em muitas cidades, baseando-se em uma

concepção antiga de que os esgotos domésticos são um produto residual único, ao invés

de um recurso multifacetado. Em função desses fatores, e das restrições causadas por

eles, torna-se difícil implantar soluções não padronizadas e inovadoras.

Essas restrições são variadas e altamente dependentes de circunstâncias locais.

No entanto, é possível identificar algumas barreiras comuns, relevantes em muitas

das cidades que buscam implantar soluções inovadoras para o manejo dos esgotos

domésticos. Algumas delas estão listadas na Tabela 3.

Tabela 3: Exemplos de barreiras a uma gestão alternativa dos esgotos domésticos.

Barreiras Descrição Conseqüências

Aceitação pública Em muitas culturas, o reaproveitamento dos

esgotos, mesmo quando tratados de forma

adequada, é um tabu.

Inexistência de mercados para produtos

reciclados.

Restrições legais O pressuposto de que a reutilização dos esgotos

domésticos representa um risco à saúde barra o

desenvolvimento de uma legislação que a valide,

bem como as regulamentações necessárias.

Limitações ao uso dos esgotos domésticos

como recurso, barrando sua reutilização.

Aspectos institucionais

Objetivos conflitantes e má coordenação

entre as autoridades cujas responsabilidades

são relevantes para o manejo dos esgotos

domésticos, incluindo sua reutilização.

Quadro de carência da integração, por meio

da qual, opções mais sustentáveis podem

ser identificadas e implantadas.

Motivações políticas Os benefícios (e a redução dos riscos à saúde)

de um bom manejo dos esgotos domésticos

não são amplamente conhecidos, portanto, há

poucos ganhos políticos a serem auferidos da

melhora dos serviços.

Falta de apoio político às opções mais

sustentáveis ao manejo dos esgotos

domésticos.

Normas técnicas Engenheiros e planejadores locais têm idéias

pré-concebidas acerca das soluções para os

esgotos domésticos baseadas apenas na infra-

estrutura convencional.

Soluções alternativas, mais sustentáveis,

não são consideradas ao longo do processo

de planejamento.

Uso e ocupação do solo

Sob as leis do direito à terra em algumas áreas

urbanas, como assentamentos informais, há

restrição nos investimentos em saneamento.

Incapacidade de construir infra-estrutura

sustentável para os esgotos domésticos em

áreas urbanas enormemente carentes dela.

Percepção dos riscos

Novas abordagens e tecnologias são percebidas

como de alto risco, uma vez que ainda precisam

ser amplamente testadas em grande escala.

Tomadores de decisão, políticos e

financiadores não são propensos a investir

em soluções não convencionais.


Explorando opções

Assim como as barreiras a um manejo mais sustentável dos esgotos domésticos são

específicas de cada local, assim também são as medidas de superação. Entretanto, há

algumas medidas padrão aplicáveis em escala global, que incluem:

Engajamento dos grupos de interesse: Uma abordagem mais sustentável dos esgotos

domésticos requer o envolvimento de mais grupos de interesse do que uma abordagem

convencional. Necessidades e preocupações dos gestores dos serviços de saneamento,

de saúde, planejadores urbanos, ambientalistas, fazendeiros e da população local como

um todo devem ser consideradas na superação de desentendimentos e na valorização

dos benefícios da discussão.

O manejo dos esgotos domésticos perpassa uma vasta

gama de mandatos e responsabilidades dos governos locais, especialmente quando

são geridos na ótica dos ciclos. O aumento da coordenação e o estabelecimento de

objetivos comuns entre o manejo dos esgotos domésticos e outros departamentos

dos governos locais, como o abastecimento de água, saúde, educação, parques e o

próprio planejamento urbano, são imprescindíveis para assegurar que conflitos de

interesses não cresçam e sinergias sejam exploradas.

Planejadores, tomadores de decisão e políticos podem duvidar quanto

à viabilidade e a efetividade das soluções não convencionais para o manejo dos esgotos

domésticos. A construção de projetos piloto para demonstrar benefícios e possibilitar

comprovação científica de segurança auxilia a tranqüilizar aqueles que acreditam que

o risco é excessivamente alto.

Uma das grandes barreiras a um manejo mais sustentável de esgotos

domésticos é a percepção pública de que os esgotos domésticos são um produto

residual, ao invés de um recurso.

A reciclagem dos esgotos domésticos, dos nutrientes e da

energia contida neles é um aspecto chave em direção à sustentabilidade. No entanto,

para caminhar nessa direção é preciso que haja mercados para os produtos gerados. Se

o uso dos recursos é financeiramente competitivo, então um mercado economicamente

sustentável da gestão de esgotos domésticos será criado.

Uma mudança profunda de uma abordagem convencional à gestão dos

esgotos domésticos para uma mais sustentável requer um comprometimento concreto

das prefeituras, conselhos e câmaras de vereadores. Criar políticas e legislar de cima

para baixo, no intuito de promover e viabilizar abordagens alternativas do manejo dos

esgotos domésticos incentiva tomadores de decisão, técnicos, consultores e usuários

a focar e investir em soluções não convencionais.

Para mais informações sobre o engajamento dos interessados, coordenação institucional e suporte político, veja o Módulo 2.

Para mais informações sobre como superar barreiras para fortalecer o saneamento ecológico veja a parte 2 do relatório do SWITCH ‘Cross-country assessment of the adoption, operational functioning and performance of urban ecosan systems inside and outside the EU’ (Mels et al 2009).www.switchtraining.eu/switch-resources


Superando barreiras institucionais para a reutilização dos esgotos domésticos em Lima, Peru

A cidade de Lima, no Peru,

vem sofrendo de escassez

de água devido ao seu clima

desértico e ao acelerado

crescimento populacional. O

reuso dos esgotos domésticos,

particularmente na agricultura

urbana, é tido como uma solução

viável para ajudar a reduzir

a pressão sobre os escassos

recursos hídricos da cidade.

No entanto, o quadro legal e

institucional do país se preocupa

basicamente com o tratamento

e a eliminação dos efluentes,

resultando na inexistência de

guias e regulamentação acerca

de reuso seguro.

Como parte do projeto SWITCH,

Lima desenvolveu linhas de ação política para promoção do tratamento e da reutilização

dos esgotos domésticos na agricultura urbana e periurbana e em outros espaços verdes.

Baseadas na pesquisa e na consulta a inúmeros grupos de interesse, as linhas de

ação buscaram influenciar decisões nacionais no que diz respeito ao reconhecimento

dos esgotos domésticos como recursos. Em novembro de 2010, as orientações foram

formalmente aprovadas pelo Ministro da Construção, Habitação e Saneamento, do Peru,

trilhando um caminho mais sustentável no tratamento e na reutilização dos esgotos

domésticos em nível local.

Para mais informações ver o estudo de caso de Lima. No seguinte endereço

eletrônico é encontrado um panorama das atividades do SWITCH em Lima

http://www.ipes.org/au/switch/index.html (em espanhol).

Lima, Peru

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tio

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Explorando opções

Opções para gestão sustentávelde águas residuáriasComo descrito na Sessão 3, um sistema convencional e centralizado de gestão dos

esgotos domésticos visa a combinação de diferentes tipos de efluentes domésticos,

uma rede coletora e de transporte de esgotos, tratamento centralizado e lançamento

de efluentes. As opções usualmente implantadas são, assim, selecionadas para cumprir

com os objetivos do sistema. A Figura 9 nos mostra alguns exemplos.

Uma abordagem mais sustentável, por outro lado, visa criar um circuito fechado no ciclo

de águas residuárias, de modo a manter recursos valiosos no local onde são gerados,

evitando a dispersão de poluentes. Opções de tratamentos alternativos possibilitam que

isso aconteça.

Figura 9: Exemplos de opções convencionais de gestão dos esgotos domésticos urbanos

Figura 10: Exemplos de opções que fecham o circuito no ciclo das águas residuárias

�

Options include:

� Gravity sewerage network

Options include:

� Sedimentation � Flotation � Activated sludge � Trickling filters � Lagoons � Membranes � Disinfection

Options include:

� Discharge to rivers, lakes, estuaries and coastal waters

� Incineration (of sludge by-product)

� Landfill (of sludge by-product)

� Reuse of treated sludge

Combined collection Treatment Disposal

Stormwater

Urine

Faeces

Greywater

34

Stormwater

Urine

Faeces

Greywater

Separatecollection

Treatment

Reuse

Options include:

� Urine diversion toilets � Dry toilets � Low flush toilets � Separated plumbing system � Sustainable Urban Drainage

Systems (SUDS) � Rainwater harvesting

Options include:

� Septic tanks � Anaerobic biogas reactor � Soil Aquifer Treatment (SAT) � Constructed wetlands � Waste stabilisation ponds

Options include:

� Urine as fertiliser � Stabilised sludge reuse

(biosolids) � Greywater treatment

and reuse within the household

� Greywater treatment and reuse in nature (e.g. aquifer recharge)

� Rainwater reuse � Treated effluent reuse

Para exemplos de opções práticas para a gestão alternativa de águas residuárias veja a parte 1 do relatório do SWITCH ‘Cross-country assessment of the adoption, operational functioning and performance of urban ecosan systems inside and outside the EU’ (Mels et al 2009).www.switchtraining.eu/switch-resources

Coleta combinada

Opções incluem:

por gravidade

Opções incluem: Opções incluem:

estuários e águas costeiras

(do subproduto do lodo)

(do subproduto do lodo)

Opções incluem:

sigla em Inglês)

Opções incluem:

Tratamento EliminaçãoÁguas pluviais

Águas cinzas

Fezes

Urina

Tratamento

Coleta separada

Opções incluem:

do lodo (biosólidos)

(ex. reabastecimento

tratados

Reutilização

Águaspluviais

Águascinzas

Fezes

Urina


Em alguns assentamentos urbanos, a concepção do sistema de gestão dos esgotos

domésticos e as opções selecionadas são mais eficientes quando aplicadas a uma grande

população. Isso permite economias de escala, integração à infra-estrutura existente e a

produção de grandes quantidades de recursos, como fertilizantes e biogás. Em outras

localidades, opções descentralizadas são particularmente preferíveis, onde a coleta

em rede não é viável ou não apresenta uma relação custo benefício favorável e onde

a demanda local por recursos como urina, biosólidos e águas cinza existe. A despeito

da escala, as opções devem ser selecionadas com o objetivo amplo de garantir que os

recursos sejam retidos nas localidades.

Manejo de produtos farmacêuticos e esgotos domésticos

Como os cuidados com a saúde estão em constante desenvolvimento e a expectativa

de vida continua a aumentar, o consumo de produtos farmacêuticos é crescente, o que

resulta em grandes quantidades de micropoluentes entrando nos sistemas de esgoto

doméstico. As tecnologias usadas na maioria das estações de tratamento de esgotos

domésticos não têm capacidade de remover a maioria dos componentes, os quais variam

em suas características físicas e químicas. Conseqüentemente, eles permanecem nos

efluentes tratados que são lançados ao ambiente e podem, eventualmente, permanecer

nos lodos de esgoto aplicados em terras cultivadas. Tais aumentos nas concentrações

dos componentes farmacêuticos que penetram no ambiente podem resultar em

inúmeros impactos negativos e colocar em risco a saúde das pessoas, particularmente

por meio da contaminação de sistemas de abastecimento de água.

Aprimorar sistemas de tratamento de esgotos domésticos centralizadas com

processos mais avançados de pós-tratamentos, como as técnicas de oxidação, filtração

por membrana ou adsorção em carvões ativados, pode ser eficaz na redução das

concentrações de produtos farmacêuticos nos efluentes tratados (Kujawa-Roeleveld

2011). No entanto, são tecnologias de alto custo, além de ineficientes, em vista dos

grandes volumes de esgoto doméstico que precisam ser tratado.

A separação dos vários tipos de esgotos domésticos e o uso de técnicas descentralizadas

de tratamento podem ser opções para lidar com os micropoluentes. A maioria dos

produtos farmacêuticos entra nos sistemas de esgoto doméstico através da urina

e das fazes de pacientes. A separação da urina e das águas negras de outros fluxos

dos esgotos domésticos previne a diluição dos micropoluentes, possibilitando que

eles sejam removidos com mais eficiência, utilizando-se de processos de tratamento

biológico, combinados com técnicas físico-químicas avançadas, tais como oxidação,

filtração por membrana ou adsorção em carvão ativado (Kujawa-Roeleveld 2011).

Para mais informações acerca da remoção de produtos farmacêuticos

de efluentes de esgoto doméstico em separado, veja as conclusões da

pesquisa do SWITCH apresentadas no artigo “Pharmaceutical compounds

in environment: Removal of pharmaceuticals from concentrated wastewater

streams in source oriented sanitation” (Kujawa-Roeleveld 2011)



Explorando opções

7.1 Exemplos de opções mais sustentáveis para os esgotos domésticos

Uma enorme variedade de opções encontra-se disponível para auxiliar a implantação de

uma gestão sustentável de esgotos domésticos. As poucas opções que são brevemente

descritas nesta seção foram incluídas com o objetivo de fornecer um sumário de

algumas soluções freqüentemente aplicáveis, respeitadas as restrições locais, e de como

elas contribuem para um manejo mais sustentável dos esgotos domésticos e para o

desenvolvimento urbano.

São apresentados exemplos de alternativas aos serviços convencionais para a coleta, o

tratamento e a eliminação/reuso. Apesar de serem alternativas às soluções convencionais,

podem apresentar potencial de serem integradas à infra-estrutura existente. As opções

discutidas são as seguintes:

Coleta: Sanitários com separação de urina

Tratamento: Tratamento por infiltração no aqüífero

Tratamento: Zonas pantanosas artificiais (wetlands)

Tratamento: Lagoas de estabilização dos esgotos

Tratamento: Produção de biogás

Reutilização: Reutilização do lodo

Reutilização: Reutilização das águas cinzas

Para cada caso há uma breve descrição da opção, seguida de suas contribuições positivas

ao manejo de águas e ao desenvolvimento urbano como um todo. Além disso, podem

ser encontrados gráficos que mostram um ranking simples dessas contribuições. A

proposta do ranking é fornecer uma indicação geral dos alcances dos benefícios que as

opções podem trazer á cidade, o que é, sem dúvida, altamente subjetivo e, na realidade,

os benefícios (e custos) que uma opção traz são inteiramente dependentes das

circunstancias locais. Uma opção que se inclui em todos os critérios de sustentabilidade

em uma cidade, pode ter resultados completamente diferentes em outra cidade.

Considerações locais também são listadas para cada opção, dando destaque a algumas

questões mais comuns, associadas a sua implantação. Mais uma vez, o tipo e o alcance

das limitações são inteiramente dependentes das circunstâncias locais e a lista se coloca

apenas como um guia geral.

De modo geral, as informações desta seção visam mais embasar e fomentar discussões

do que fazer análises detalhadas da adequação local das opções. Na maioria dos casos,

uma investigação mais profunda, incluindo o envolvimento de grupos de interesse e

um estudo das condições locais, seria necessária para determinar quando uma opção

é viável e desejável. Conhecimentos de especialistas também deverão ser demandados

para o projeto e construção de uma alternativa.

O compêndio Eawag ‘Compendium of sanitation systems and technologies’ apresenta informações detalhadas e análises de um grande número de opções diferentes de manejo de esgotos domésticos para os países em desenvolvimento. O compêndio pode ser baixado sem custos no site: http://www.eawag.ch/forschung/sandec/publikationen/compendium_e/index_EN


Sanitários com separação de urina

A urina é uma substância livre de patógenos. Em sua forma pura ou diluída em água,

ela pode ser utilizada com segurança como fertilizante, sem nenhum tratamento

prévio3 sendo, portanto, uma alternativa barata e altamente efetiva, em relação aos seus

equivalentes químicos. No entanto, na maioria dos sistemas, a urina se mistura com as

fezes e outros tipos de esgotos domésticos durante a coleta, causando sua diluição e a

contaminação com patógenos e outros poluentes. O nitrogênio e o fósforo contidos na

urina ainda podem ser extraídos e reciclados de forma segura, mas esse é um processo

de tratamento que envolve elevados custos financeiros.

Sanitários com dispositivos de separação possibilitam a separação da urina na interface

do usuário, permitindo uma coleta fácil e sua reutilização. A tecnologia pode ser aplicada

tanto em vasos sanitários a vácuo quanto em vasos que utilizem água para descarga, por

meio da instalação de um dreno de coleta separada, localizado no bojo do vaso sanitário.

A urina é coletada sem se misturar com a água, enquanto o material fecal é removido,

com ou sem água, por meio de procedimentos padrão na parte de trás do vaso. O uso de

mictórios secos para homens atinge o mesmo objetivo, sem a necessidade da separação

das fezes.

3 É recomendado armazenamento de 2 a 6 meses, dependendo da temperatura e do risco de contaminação fecal.

Figura 11: Influências positivas de sanitários com separação de urina no ciclo hidrológico e no desenvolvi-mento urbano. O número de segmentos preenchidos indica, a grosso modo, a influência que cada setor recebe pela escolha dessa opção (Nota: os gráficos consideram apenas influências diretas).

Custos de tratamento reduzidos, uma vez que os nutrientes não precisam

ser removidos ao longo do processo de tratamento de

esgotos domésticos

Redução do consumo de energia no

tratamento para remoção de nutrientes

Remoção de nitrogênio e fósforo,

utilizados como fertilizantes

A separação da urina reduz a carga de nutrientes lançada

aos corpos hídricos receptores pelos efluentes de esgotos

domésticos

Incentivo à agricultura urbana por meio da oferta de fertilizantes orgânicos baratos

e eficazes, melhorando segurança alimentar

Fonte de fertilizantes

orgânicos baratos para as plantas de parques e jardins


Explorando opções

Questões a considerar

A coleta e a reciclagem da urina podem encontrar resistência pela população, resultando

na relutância em instalar e utilizar os sistemas corretamente. Para conquistar o apoio

dos usuários para o uso dessas instalações, é necessário o desenvolvimento de

projetos participativos, em conjunto com campanhas educativas e de sensibilização.

Juntamente com a instalação de um novo banheiro, é preciso que haja sistemas de coleta

e armazenagem da urina. Dependendo da escala, um sistema de bombeamento dual

torna-se necessário para fazer a coleta e a armazenagem desta urina em separado.

Adequar sistemas de grande escala é um processo caro, de forma que a tecnologia é

mais adequada a novos empreendimentos e a instalações de banheiros em áreas onde

eles não existiam anteriormente.

Deve ser estimulado um mercado para a urina separada para garantir que haja um

“carro-chefe” no processo de tratamento de efluentes. Jardins urbanos e loteamentos são

ideais para os usos locais. Entretanto, se a intenção é coletar grandes quantidades de urina,

são requeridas outras opções, que reduzem seu volume e permitem seu transporte.

Privada separadora “Roediger No Mix Urine”

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lric

h

Separação de urina e reuso

Imag

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jita

Res

earc

hTanque

de Urina

FossaSéptica

Privada Separadora de Urina

Composto de Lodo

Para Agricultura

Leito de Infiltração


Saneamento Descentralizado e Reuso (Decentralised Sanitation and Reuse - DeSAR)

Em oposição aos tratamentos

centralizados de esgotos domésticos

que misturam águas de chuveiros, pias,

lavadoras de roupa e louça e calhas, um

sistema de esgotamento descentralizado

e que preveja o reuso é baseado na coleta

separada de águas negras, águas cinzas

e águas de chuva em nível domiciliar.

Um sistema descentralizado permite que

os resíduos sejam tratados nos próprios

locais onde são produzidos, maximizando

as possibilidades de reutilização dos

recursos que eles contêm.

O sistema DeSAR faz uso de vasos

sanitários a vácuo que mantém um fluxo

concentrado de materiais fecais e urina.

Juntamente com os esgotos orgânicos

separados das cozinhas, a excreta é

processada para a produção do biogás,

o qual é reciclado como fonte de energia

nos domicílios. O material processado

residual de geração do biogás é livre de

patógenos, rico em nutrientes e pode ser

usado como fertilizante na agricultura.

Águas cinzas e águas pluviais também são

coletadas separadamente para que sejam

aplicados os tratamentos descentralizados

adequados nos próprios locais. Diferentes sistemas estão disponíveis para tratar as águas cinzas

(veja abaixo, por exemplo, o caso das zonas pantanosas artificiais) enquanto as águas pluviais

são geralmente retidas e infiltradas no solo por meio de boas práticas de manejo de águas

pluviais (para mais detalhes, veja o Módulo 4). Tanto as águas cinzas quanto as águas pluviais

tratadas podem ser reaproveitadas para fins não potáveis, como limpar e regar os jardins.

Várias opções DeSAR estão disponíveis para a maioria dos contextos ambientais urbanos e,

embora possam ter altos custos iniciais de implantação, eles provavelmente terão retorno

no longo prazo por meio da redução dos custos de energia e das contas de água.

Para mais informações, veja: http://www.ete.wur.nl/UK/Projects/DESAR/

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Sistema DeSAR em Sneek, Países Baixos, que

trata as águas residuárias de 32 residências.

O conceito DeSAR

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lançamento

agricultura

reusolodo

biog

ás

Remoção de nitrogênio

Precipitação de estruvita Produto rico

em nitrogênio

Águasnegras

Reator UASB Esgoto da

cozinha

higienização

Tratamento

águas cinzas

Remoção de micro-poluentes / patógenos

Remoção de micropoluentes / patógenos (ozônio)


Explorando opções

Tratamento por infiltração no aquífero (SAT, da sigla em inglês)

Efluentes de esgotos domésticos tratados são um recurso potencialmente valioso para

a ampliação da disponibilidade hídrica na cidade. Esse é o caso particular de cidades

que sofrem com escassez de água, onde um aumento da demanda provoca super

exploração de mananciais disponíveis. Entretanto, em vários casos, efluentes tratados

são eliminados a jusante das cidades ou diretamente em estuários ou na costa, onde seu

valor é comprometido.

O tratamento por infiltração (SAT) é uma tecnologia de baixo custo para o tratamento

avançado, armazenagem e reutilização de efluentes unitários de esgoto doméstico.

Efluentes tratados em nível secundário são infiltrados através de uma zona de percolação

até o sistema aquífero, onde entra em contato com as águas subterrâneas existentes.

Contaminantes (químicos e micróbios) são removidos através de processos físicos,

químicos e biológicos, que ocorrem no solo e no próprio aqüífero. A água é, então, extraída

para ser reutilizada através de poços externos à zona de tratamento dos aquíferos.

A tecnologia SAT atende a proposta de fornecer tratamento natural aos esgotos

domésticos, bem como de repor as fontes de água dos solos para futuras captações,

criando um ciclo hidrológico urbano semi-fechado. Dependendo da qualidade do efluente,

da disponibilidade de terra e do uso da água, o SAT pode ser complementado com vários

tratamentos anteriores e posteriores, como reatores biológicos e nanofiltração.

Figura 12: Influências positivas do SAT no ciclo hidrológico e no desenvolvimento urbano (Nota: para evitar complicações, os gráficos consideram apenas influências diretas).

Reutilização segura dos

efluentes que poderiam causar

doenças

Efluentes de esgotos domésticos reciclados podem ser usados na

irrigação de parques, jardins e campos esportivos

Boa qualidade dos efluentes dos esgotos domésticos

para reutilização como fonte barata e viável para irrigação

Contaminantes químicos e microbiológicos são removidos dos

esgotos domésticos por processos naturais

SAT é menos intensivo no uso de energia do que técnicas de tratamento convencionais dos esgotos domésticos

(dependendo das tecnologias associadas de tratamento)

SAT é uma tecnologia de baixo custo,

comparativamente às técnicas de tratamentos

convencionais

Se usado para tratar águas pluviais, o

SAT pode reduzir os volumes de escoamento

superficial

Os efluentes tratados derivados do SAT são

armazenados em lençóis subterrâneos para serem captados para fins não

potáveis



O desempenho do SAT está intimamente ligado às condições locais. A qualidade dos

esgotos domésticos, o tipo de solo e a proposta de reutilização vão determinar a

viabilidade da tecnologia e o nível de tratamento complementar requerido, anterior e

posterior. Pesquisas detalhadas do local e estudos piloto serão também necessários.

Sistemas SAT típicos requerem uma grande área de superfície para infiltrar os esgotos

domésticos no aquífero. Em muitas cidades o terreno necessário é caro e, por vezes,

indisponível devido às altas densidades populacionais. Tecnologias SAT alternativas,

que requerem menos espaço, estão sendo estudadas, a exemplo da “Short SAT” –

sistema de nanofiltração em que a água é retida por menos tempo e, em conseqüência,

menos espaço é requerido.

A adequação do SAT depende das características das águas subterrâneas. A utilização de

aquíferos de boa qualidade pode causar a deterioração de águas subterrâneas e gerar

danos ao meio ambientes em outras áreas. O SAT pode também aumentar o risco de

inundação em áreas onde o nível das águas subterrâneas é alto. Para informações sobre o uso do SAT em Tel Aviv, Israel, veja o Estudo de Caso www.switchtraining.eu

Tratamento por Infiltração do Aqüífero

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Áreas de infiltração de SAT na Estação de Tratamento de Efluentes Shafdan, em Tel Aviv, Israel

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Co

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Poço deRecuperação

Poço deObservação Bacia de Recarga

Topo

Nível Original do Lençol Freático

Zona para Tratar e Armazenar o Efluente

Para a Rede de Abastecimento

Dunas de Areia com camadas de Sal e Argila


Explorando opções

Zonas pantanosas artificiais (wetlands)

Zonas pantanosas naturais contêm um grande número de mecanismos de remoção

de contaminantes, como matéria orgânica, sólidos em suspensão, nitrogênio, fósforo,

metais e patógenos. Zonas pantanosas baseadas em diferentes características da água e

espécies de plantas, podem ser construídas em cidades para tratar esgotos domésticos.

São alternativas de construção e manutenção baratas e os efluentes tratados podem ser

reutilizados para fins não potáveis, como irrigação e descargas sanitárias.

Zonas pantanosas construídas consistem de um conjunto de concepções que variam

de acordo com a direção do fluxo (ex. horizontal ou vertical) e o nível de água dentro do

sistema (ex. inundação ou sistemas de percolação). A adequação do sistema depende

do tipo de poluente a ser removido, do volume de água a ser tratada, da possibilidade

de inconvenientes para moradores do entorno (por exemplo, maus odores e mosquitos)

e do espaço disponível. Zonas pantanosas são efetivas na remoção de grande parte dos

poluentes contidos nas águas cinzas e nas águas pluviais, bem como na remoção de

patógenos, nutrientes e micropoluentes de tanques sépticos e da descarga de efluentes,

provenientes de tratamentos convencionais. O sistema pode, assim, ser utilizado como

solução descentralizada para tratar diferentes tipos de esgoto doméstico, além de ser

um complemento para a estação de tratamento de esgotos centralizada já existente,

melhorando a qualidade dos efluentes gerados.

Embora zonas pantanosas necessitem de manutenção regular, isso pode ser feito

aproveitando as especificidades locais e por meio de um treinamento básico. A tecnologia

simples envolvida e a efetividade na remoção dos poluentes dos esgotos domésticos

de diversos tipos indicam que as zonas pantanosas são uma solução viável tanto para

países desenvolvidos quanto para países em desenvolvimento.

Figura 13: Influências positivas das zonas pantanosas no ciclo hidrológico e no desenvolvimento urbanoNota: para evitar complicações, os gráficos consideram apenas influências diretas).

Ecossitemas naturais, mantidos pelas

zonas pantanosas aumentam a

biodiversidade aquática nas cidades

Seguindo o processo de tratamento, os

efluentes das zonas pantanosas podem ser reaproveitados

para fins não potáveis

Baixos custos de operação, quando

comparados às técnicas de

tratamento convencionais

Escoamentos de água das chuvas provenientes do

ambiente urbano são reduzidos por meio de

amortecimento das águas de escoamento

pluvial

Com exceção das zonas pantaosas de

fluxo vertical, elas não requerem energia

como insumo

Dependendo do tipo de planta utilizada, nutrientes

podem ser reciclados a partir da vegetação da

zona pantanosa

Vários poluentes, inclusive químicos, patógenos e metais pesados são removidos dos

esgotos domésticos que chegam às zonas pantanosas

Zonas pantanosas proporcionam áreas de recreação para observadores de

pássaros e de outros animais

Tratamento dos efluentes,

particularmente das águas cinzas e de

efluentes de tanques sépticos

Plantas de zonas pantanosas podem ser usadas para consumo

dos nutrientes que contêm ou para alimentar animais.

Zonas pantanosas aumentam os espaços verdes urbanos e a biodiversidade, melhorando a qualidade de vida nas cidades

Construção de zonas pantanosas em

loteamentos permite que águas cinzas e

águas pluviais sejam geridas no próprio local



Em climas favoráveis à transmissão de doenças através de mosquitos, a construção de

zonas pantanosas pode aumentar esse risco. Nestas localidades, zonas pantanosas

deviam ser concebidas com fluxos de subsuperfície, resultando na eliminação de uma

superfície aquática que sirva de habitat aos insetos.

O custo inicial de concepção e construção de uma zona pantanosa pode ser elevado.

Entretanto, isso deve ser considerado como investimento, uma vez que os custos de

operação são baixos.

Zonas pantanosas requerem uma grande área disponível, o que nem sempre é o caso

em localidades de altas densidades populacionais. Diferentes concepções, como zonas

pantanosas de fluxos verticais e combinações de outras técnicas de tratamento podem

reduzir enormemente o espaço requerido.

A manutenção requerida pelas zonas pantanosas artificiais é relativamente alta,

particularmente na prevenção de entupimento do meio filtrante. Embora a qualificação

necessária para manutenção das zonas pantanosas seja quase sempre disponível

localmente, um regime eficiente de manutenção deve ser assegurado.

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eaw

ag A

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atic

Res

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hZona pantanosa artificial com escoamento superficial

Zona pantanosa artificial com escoamento horizontal subsuperficial

Zona pantanosa artificial de escoamento vertical

O uso de zonas pantanosas artificiais na gestão de águas urbanas é pesquisada na dissertação de mestrado ‘Possibilities for recycling domestic wastewater with vertical flow constructed wetlands’ (Shrestha 2007).www.switchtraining.eu/switch-resources

Um exemplo de manual do usuário de zonas pantanosas artificiais combinadas a elotrofloculação para a remoção dos contaminantes, como o fósforo, dos efluentes secundários, veja o manual “Design parameters and manual of operation of environmentally friendly technologies for upgrading secondary effluent to the quality required for stream rehabilitation and other municipal reuse purposes”.

Plantas Aquáticas (macrófitas)



Poço úmido e tampa

Tubulação de entrada e camada de brita para a distribuição da água residuária

Saída de efluente(altura variável)

Nível d’águaEntrada

Lodo Saída

Zona de raízes ( rizomas)

Entrada

Zona de raízes

( rizomas)

Membrana Impermeável

ou ArgilaBrita fina

Saída

Gradiente

hidráulico

Declividadede 1%

Entrada

Tubo para

aeração

Declividade

de 1%Tubo de drenagemBrita

Saída


Explorando opções

Lagoas de estabilização (WSP, da sigla em Inglês)

As lagoas de estabilização de esgotos domésticos são reservatórios rasos construídos que

concentram algas e bactérias para tratar esgotos domésticos e industriais. As lagoas são

geralmente construídas como uma seqüência anaeróbia, lagoas de maturação facultativas e

aeróbias, que propiciam diferentes estágios de tratamento na remoção de matéria orgânica

e patógenos. As lagoas de estabilização são confiáveis e fáceis de operar, e os efluentes

tratados podem ser utilizados no ciclo hidrológico urbano para fins não potáveis.

Embora projetos específicos sejam necessários, as lagoas de estabilização podem ser

construídas e operadas de forma barata, usando materiais e capacidades locais. Se um

número de lagoas aeróbias for construído em série, a última delas também pode ser

utilizada para piscicultura. Isso não só gera renda, como os peixes atuam como um

mecanismo de tratamento adicional, alimentando-se dos nutrientes remanescentes dos

efluentes. Benefícios similares podem ser atingidos por meio do uso de lagoas para o

cultivo de plantas aquáticas (flutuantes). O lodo coletado no fundo dessas lagoas deve

ser removido e eliminado de forma segura, ainda que isso não requeira uma freqüência

regular de remoção (em geral, a cada 10 ou 20 anos).

Figura 14: Influências positivas das WSPs no ciclo hidrológico e no desenvolvimento urbano (Nota: para evitar complicações, os gráficos consideram apenas influências diretas).

As lagoas de estabilização fazem uso de energia natural

disponível, reduzindo o consumo nos processos de tratamento

dos esgotos domésticos

A água das lagoas pode ser diretamente reaproveitada

na aqüicultura. Os efluentes tratados podem ser reutilizados

em fins não potáveis

Lagoas de estabilização apresentam baixos custos

de operação quando comparadas às técnicas de tratamento convencionais

As lagoas de estabilização podem ser uma fonte de renda por meio da pesca e do cultivo de plantas de

valor econômico

Os efluentes tratados também podem ser

reutilizados na irrigação de culturas

Remoção segura dos patógenos dos esgotos domésticos

As lagoas de estabilização fornecem tratamento natural

aos esgotos domésticos, particularmente na remoção dos

patógenos



Assim como em vários sistemas de tratamento natural, as lagoas de estabilização

requerem uma grande área disponível, o que, geralmente, se apresenta como restrição

em áreas de adensamento populacional. O valor dessas terras pode, portanto,

aumentar consideravelmente o custo para a construção das lagoas.

A manutenção é básica, mas deve ser feita com regularidade, assegurando que as lagoas

se mantenham livre de detritos e que estejam protegidas de pessoas e animais. A

vegetação também deve ser removida das lagoas, para assegurar que elas não se

tornem terreno propício para os mosquitos.

As lagoas de estabilização são adequadas para a maioria dos locais, mas o desempenho

do sistema vai variar de acordo com o clima (a remoção dos patógenos é mais efetiva

em climas quentes). Projetos de especialistas são, portanto, necessários para garantir

melhor desempenho. Para mais informações sobre o uso das lagoas de estabilização, veja o artigo ‘SWITCH Literature review on the use of natural systems for wastewater treatment’ (UNESCO-IHE 2008).www.switchtraining.eu/switch-resources

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Lagoa de estabilização em Cochabamba, Bolívia

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Os diferentes tipos de lagoas de estabilização

Entrada 1 anaeróbia

1 anaeróbia 2 facultativa 3 maturação aeróbia

2 facultativa

3 maturação aeróbia

Entrada

Entrada oxigênação pela superfície

oxigênação pela superfície

Saída

Saída

Saída


Explorando opções

Produção de biogás

O lodo dos esgotos domésticos é uma fonte de energia em potencial que pode ser

processada para geração de biogás para cozimento de alimentos, geração de eletricidade,

aquecimento e combustível para transporte. A geração do biogás pode ser feita em grande

escala utilizando o subproduto do lodo derivado de processos primários e secundários

de tratamento dos esgotos domésticos ou em escala de vizinhanças ou domicílios, por

meio do processamento de dejetos humanos e de cozinha, derivados diretamente das

residências (veja também o box exemplo DeSAR, acima).

O processo envolve a degradação biológica do lodo dos esgotos domésticos dentro do

reator anaeróbio. Além de gerar energia, o reator também remove patógenos do lodo,

possibilitando sua utilização como corretivo do solo4. O reator de biogás pode ele próprio

ser uma câmara simples feita de alvenaria, concreto ou materiais pré-fabricados, ou uma

construção mais sofisticada, usando dispositivos misturados e pré-tratamentos para a

criação de processos mais eficientes.

Figura 15: Influências positivas do biogás no ciclo hidrológico e no desenvolvimento urbano(Nota: para evitar complicações, os gráficos consideram apenas influências diretas).

4 Patógenos são removidos apenas até certo limite. Dependendo da proposta de reutilização posterior aos tratamentos, ainda pode ser necessária a remoção de riscos relacionados à saúde.

Tratamentos anaeróbios dos esgotos domésticos que utilizam o reator de biogás têm baixos custos de investimento e operação, constituindo-se como uma

tecnologia barata de tratamento, além de somarem valor à energia produzida

Reatores de biogás podem ser operados sem necessidade de energia,

reduzindo o consumo global de energia no tratamento dos

esgotos domésticos

Os nutrientes contidos no lodo

digerido podem ser reaproveitados como

fertilizantes

Os processos de digestão são efetivos na remoção

da maioria dos patógenos presentes no lodo do

esgoto doméstico

Remoção segura dos patórgenos nos esgotos domésticos

Reatores de biogás geram energia renovável e barata, que pode ser usada para múltiplas necessidades urbanas

O biogás comprimido pode ser usado como fonte de combustível renovável para veículos individuais e

transporte público

O lodo processado tem valor na agricultura como fertilizante e corretivo do solo

O biogás pode ser uma fonte barata e renovável de energia para cozinha,

iluminação e aquecimento, em domicílios



Dependendo do tamanho do reator do biogás e do uso do gás gerado, os custos de

capital para construir o reator em si e da infra-estrutura associada podem ser elevados.

Entretanto, a vida útil da infra-estrutura e o valor da energia gerada indicam que o

período de recuperação dos investimentos tende a ser curto.

O processamento natural é mais eficiente em climas quentes, uma vez que as altas

temperaturas aceleram o processo. Em climas frios, os sistemas podem necessitar

de aquecimento.

A não ser que o reator seja aquecido a temperaturas superiores a 50ºC, patógenos

podem ainda ser encontrados no lodo processado. Tratamentos adicionais podem,

assim, possibilitar reutilização ou eliminação prévia.

Manutenção (ex. remoção de sedimentos, camada de escuma) e operação correta

(ex. evitando a sobrecarga e mudanças abruptas no pH, que irão prejudicar a remoção

das bactérias) precisam ser garantidas para atingir a eficiência ótima.

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Transporte público movido a biogás em Estocolmo, Suécia

Construção de um reator de biogás

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Explorando opções

Utilização do lodo

A maioria dos processos de tratamento dos esgotos domésticos gera um subproduto, o

lodo, que precisa ser eliminado ou utilizado. A quantidade e a qualidade do lodo variam

de acordo com o processo de tratamento utilizado e com a variedade de poluentes nos

esgotos domésticos tratados. Geralmente, boa parte do lodo é destinada aos aterros ou

é incinerada, a despeito do fato de que, em condições adequadas, ele pode ser usado

como biosólido com uma grande variedade de fins produtivos.

Biosólidos são feitos de matéria orgânica separada durante o processo de tratamento dos

esgotos domésticos. O potencial para reutilizar os biosólidos é altamente dependente da

qualidade do produto e de sua aceitabilidade pública. Eles são amplamente utilizados na

agricultura, em função dos nutrientes que contém e como corretivos do solo, pelo fato de

serem formados por materiais orgânicos que ajudam a manter a umidade do solo e reter

os nutrientes. Além disso, são também valorizados para o uso florestal e de paisagismo

de parques, jardins, campos, etc.

A principal preocupação acerca do uso de biosólidos é derivada do tratamento de esgotos

domésticos combinados com fluxos industriais e pluviais. Nesses casos, há um risco de

que metais pesados e produtos químicos não removidos pelos processos de tratamento

dos esgotos domésticos sejam transferidos aos cultivos de produtos alimentícios. Essas

preocupações, juntamente com o potencial de rejeição ao uso de resíduos humanos

na agricultura, tem resultado na proibição desse conjunto de práticas. A extensão

dessa ameaça depende da qualidade dos esgotos domésticos, anterior ao processo de

tratamento. O risco é, portanto, consideravelmente reduzido se águas pluviais e esgotos

industriais não entrarem em contato com os esgotos humanos durante o processo de

tratamento. Quando esse é o caso, ou quando os impactos do contato são mínimos, o

uso de biosólidos na agricultura apresenta-se como um uso sustentável do lodo.

Em áreas em que a demanda pelo uso de biosólidos para aplicação na terra não é grande,

constituem-se como alternativas a incineração do lodo para recuperar a energia nele

contida ou sua conversão em álcool ou outros tipos de combustíveis. Essas opções são

uma boa fonte de energia renovável para cidades, embora não sejam capazes de reciclar

os nutrientes contidos no lodo.

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Reutilização de lodo na agricultura



Biosólidos precisam estar livres de substâncias nocivas, antes de serem utilizados. Um

lodo tratado de modo não adequado, derivado de esgotos domésticos contaminados

por altos níveis de metais pesados, constitui-se como um risco potencial à saúde dos

usuários e consumidores dos produtos relacionados a ele.

Preocupações sanitárias associadas ao uso de biosólidos resultaram em uma legislação

que baniu seu uso em terras cultiváveis de alguns países. Nesses casos, biosólidos

tratados podem ser alternativamente utilizados em fins que não envolvam a produção

de alimentos para consumo humano, como é o caso de parques e jardins.

O uso de biosólidos na agricultura deve levar em conta a quantidade de nutrientes

contida neles. Isso possibilita sua aplicação em taxas eficientes, sem causar poluição

por excesso de nutrientes.

Figure 16: Influências positivas do uso de biosólidos no ciclo hidrológico e no desenvolvimento urbano (Nota: para evitar complicações, os gráficos consideram apenas influências diretas).

Biosólidos possibilitam que os nutrientes contidos no

lodo tratado sejam reciclados como fertilizantes

Quando não é reciclado como biosólidos, o lodo pode ser incinerado para geração de energia e ser convertido em

biocombustíveis

Devido aos nutrientes que contém e os pontencias de melhoria do solo, os biosólidos podem ser

usados no paisagismo de parques e jardins

Biosólidos têm valor na agricultura como fertilizantes e corretivos de solo

Biosólidos produzidos para uso público

possuem grande valor em jardins residenciais

Biosólidos aumentam a retenção de

umidade do solo, tornando-os menos vulneráveis à erosão

Economias podem ser feitas com o valor dos

biosólidos, bem como na eliminação da necessidade

de disposição do lodo

Biosólidos podem ser aplicados em florestas

com carência de nutrientes, fortalecendo o crescimento das árvores

Remoção segura dos patógenos do subproduto

do lodo

O tratamento do lodo possibilita uma reutilização segura, pois remove os poluentes restantes que possam

eventualmente se dispersar no ambiente


Explorando opções

Reuso das águas cinzas

Águas cinzas consistem em esgotos domésticos originários de banheiros, cozinha,

lavagem de roupas, limpezas e outros usos domésticos, que não sejam os sanitários.

Seus poluentes mais comuns podem incluir detergentes, químicos, partículas de

alimentos e óleos de cozinha, além de usualmente conter também alguns patógenos e

um baixo contingente de nutrientes.5

A despeito do baixo nível de poluentes nocivos contidos nas águas cinzas, em várias

cidades elas são misturadas e tratadas de forma conjunta com excretas. Isso aumenta

enormemente o volume dos esgotos domésticos a ser tratado, além de não permitir

aproveitar-se das oportunidades de reuso das águas cinza para fins não potáveis, como

irrigação, descargas sanitárias e uso industrial.

Há tecnologias desenvolvidas para a coleta, tratamento e reutilização das águas cinzas

em separado. Elas podem ser complexas, caso das instalações de sistemas que coletam,

tratam e bombeiam as águas cinzas para sua reutilização no domicílio, ou mais simples,

quando as águas cinzas são tratadas por sistemas naturais, como as zonas pantanosas

artificiais. Os sistemas podem variar de escalas de grandes infra-estruturas que gerem

a água cinza de todos conjuntos habitacionais ou comerciais, a escalas menores, de

instalações domiciliares individuais, que coletam e reutilizam as águas cinzas na fonte.

Figura 17: Influências positivas do uso das águas cinzas no ciclo hidrológico e desenvolvimento urbano (Nota: para evitar complicações, os gráficos consideram apenas influências diretas).

Mais informações sobre o reuso de águas cinzas para irrigação é descrita no artigo do SWITCH ‘Application of sustainable water system - the demonstration in Chengdu, China’ (Qiang et al 2008). www.switchtraining.eu/switch-resources

A poluição ambiental pode ser reduzida,

particularmente em cidades onde as águas cinzas são

eliminadas sem tratamento

Construção de ecossistemas aquáticos onde sistemas naturais, como as zonas

pantanosas, são usados para tratar águas cinzas

Águas cinzas podem ser reaproveitadas

na irrigação de parques, campos de

futebol e outros

Tratamento e reaproveitamento de águas cinzas previnem a

formação de empoçamentos quando as águas cinza são

descartadas na ruas

A reciclagem de águas cinzas oferece uma fonte alternativa de

abastecimento de água não potável, em locais

onde a escassez restringe o desenvolvimento

Zonas pantanosas artificiais destinadas ao tratamento de águas cinzas trazem mais áreas verdes e biodiversidade ao

paisagismo das cidades

Águas cinzas são uma fonte de irrigação, particularmente na agricultura urbana

Reutilização das águas cinzas para fins não potáveis

Economias na redução dos

volumes de esgotos domésticos tratados

A demanda de água potável nas residências é reduzida

em sistemas onde as águas cinzas são usadas em

descargas sanitárias e para aguar os jardins

5 Esse não é, necessariamente o caso, quando uma unidade de eliminação do esgoto é ligada a uma pia.



Embora contenha poucos poluentes de alto risco, águas cinzas não são recomendadas

para o consumo humano. Deve-se ter uma atenção especial para se evitar o contato

entre águas potáveis e águas cinzas. Assim, as torneiras de águas cinza devem ser

claramente destacadas como sendo de água não potável.

Dependendo da fonte e do uso, águas cinzas podem conter traços de patógenos. Ainda

que o impacto na saúde humana seja mínimo, é necessário que haja um tratamento

apropriado das águas cinzas antes de sua reutilização nos locais onde o risco de

contaminação com coliformes fecais é real.

Águas cinzas não tratadas devem ser armazenadas por mais de 24 horas, em função

de seus nutrientes e, potencialmente, dos patógenos que contêm.

O custo dos sistemas de coleta e reutilização de águas cinzas é dependente do sistema

escolhido, bem como da proposta de reutilização. No entanto, até mesmo sistemas

sofisticados de alto custo podem ter um período de retorno financeiro relativamente

curto quando considerada a redução no consumo de água potável e cobrança sobre o

tratamento do esgoto doméstico.

“New South Wales guidelines for greywater reuse in sewered single household residential premises” fornece informação detalhada e recomendações para a implantação prática de sistemas de reutilização das águas cinzas na Austrália. As diretrizes podem ser acessadas em:http://www.waterforlife.nsw.gov.au/__data/assets/pdf_file/0018/11808/Greywater_guidelinesMay2008.pdf

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Esquema de um sistema doméstico de reuso de águas cinzasIm

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Tratamento de águas cinzas utilizando zonas pantanosas artificiais para o reuso da água em um conjunto

habitacional em Tel Aviv, Israel

Tanque elevado para águas cinzas

Lavanderia

Uso

externo

Desinfecção UV

Filtro grosseiro & tanque

de amortecimentoFiltro de areia com junco

Para a rede de esgoto ou fossa séptica

Banheiro

Privada


Explorando opções

7.2 Seleção das opções

Na gestão dos serviços de esgotamento sanitário e no ciclo hidrológico urbano como

um todo, a seleção das opções deve basear-se nos objetivos, indicadores e metas

acordados, em consonância com a necessidade de se considerar todos os aspectos da

sustentabilidade descritos na Sessão 5.

Embora uma solução tecnológica identificada possa, em teoria, ajudar a atingir as metas

associadas aos objetivos, isso não necessariamente significa que a solução em si é

sustentável no contexto considerado – custos, implicações sociais, efeitos negativos não

esperados, dentre muitos outros aspectos, devem ser levados em conta.

A construção de banheiros para moradores de um assentamento informal é baseada,

primeiramente, nas necessidades sociais. Mas se o projeto escolhido não leva em consideração

os critérios econômicos e ambientais, conseqüências inesperadas, tais como, altos custos de

manutenção e contaminação de mananciais de abastecimento de água local pode muito

bem compensar e, em última instância, anular os benefícios inicialmente auferidos.

Na realidade, uma opção nunca será inteiramente sustentável e os trade-offs entre os

benefícios e os custos serão sempre necessários. Por exemplo, os benefícios sociais e

ambientais advindos da instalação de uma estação de lodos ativados, onde anteriormente

os esgotos domésticos eram eliminados sem tratamento, possivelmente pesam mais do

que os impactos negativos do aumento das emissões de carbono envolvidas na operação

da planta. Esse tipo de concessão é inevitável, mas o que é importante é que todos os

critérios de sustentabilidade sejam considerados ao longo da seleção dos processos,

de forma que os trade-offs assegurem que a opção escolhida, no âmbito global, vai

contribuir para que a cidade avance em um caminho mais sustentável.

Analisar as implicações sociais, econômicas e ambientais de uma potencial opção,

no espaço e no tempo, não é trivial, particularmente quando se leva em conta que a

relação entre o planejado e a infra-estrutura existente também precisa ser compreendida.

Softwares de modelagens integradas e as demais ferramentas que auxiliem a tomada

de decisão podem ser usados para dar suporte à gestão e à compreensão do vasto

volume de informações. Na utilização de critérios genéricos e locais, essas ferramentas

podem gerir os dados de diferentes formas, o que pode implicar em resultados, cenários

e combinações de opções a serem analisadas também muito diferentes.

Metas de saneamento

No mundo em desenvolvimento, a melhora no manejo dos esgotos domésticos urbanos

é, freqüentemente, associada à cobertura do saneamento. Metas e objetivos tendem a

refletir isso, focando na construção de instalações sanitárias em comunidades onde elas

não existem. No entanto, o aumento da cobertura não necessariamente equaliza o manejo

mais sustentável dos esgotos domésticos e há muitos casos onde as metas de cobertura

são atingidas a partir de instalações anti-higiênicas e mal operadas, o que aumenta ainda

mais a ameaça de doenças na comunidade e polui ainda mais o ambiente.

Um dos objetivos de desenvolvimento do milênio pretende reduzir à metade a proporção

da população sem acesso sustentável ao saneamento básico até 2015, o que é um exemplo

dessas preocupações. A meta é altamente focada na cobertura e não menciona questões

como educação ambiental, aceitabilidade social e manejo dos efluentes – aspectos esses

essenciais ao saneamento sustentável. Tais metas podem ser atingidas por meio de ações

que falhem em solucionar comportamentos anti-higiênicos, remoção adequada de excretas

e proteção ambiental.

Para mais informações, veja:

http://tilz.tearfund.org/Publications/Footsteps+71-80/Footsteps+73/Sanitation+and+the+

Millennium+Development+Goals.htm

Para mais informações sobre a valoração e seleção de opções de manejo dos esgotos domésticos urbanos, veja o artigo do SWITCH ‘Best practice and a decision-support system for ecosan systems’ (Agudelo et al 2010). www.switchtraining.eu/switch-resources

Para mais detalhes sobre as ferramentas de apoio às decisões que estão disponíveis para assistir na seleção de opções ao manejo de esgotos domésticos, veja o Módulo 6.


Fechamento

Esgotos domésticos são constituídos por diferentes componentes, incluindo urina, fezes,

águas das descargas, águas cinzas e águas pluviais. Esses componentes são potenciais fontes

de nutrientes, energia e suprimento de água, e podem ser reciclados para usos produtivos.

A gestão convencional dos esgotos domésticos, embora capaz de proteger a saúde humana

e o meio ambiente, falha na exploração de muitos desses recursos devido a sua abordagem

de tecnologia centralizada e sua orientação para eliminar os recursos existentes.

Além disso, a abordagem convencional não é flexível e apresenta dificuldades quando é

confrontada com mudanças, como é o caso da urbanização e da variabilidade climática.

Uma abordagem integrada da gestão dos esgotos domésticos, por outro lado, reconhece

os laços entre os esgotos domésticos, o ciclo hidrológico urbano e o desenvolvimento

das cidades como um todo.

Essa perspectiva revela os benefícios de reciclar os diferentes tipos de esgotos domésticos,

e encoraja um processo cíclico de gestão, ao invés de um processo linear, baseado na

eliminação dos efluentes.

Para atingir isso, opções alternativas são apresentadas. Essas são, geralmente, opções

flexíveis e descentralizadas, muitas das quais fazem uso de sistemas naturais, como

lagoas, zonas pantanosas (wetlands) e solos.

Ao selecionar objetivos de gestão baseados nas necessidades do ciclo hidrológico

urbano e no desenvolvimento das cidades como um todo, opções que fornecem

benefícios multidimensionais e menos propensas a ocasionar impactos inesperados

são opções identificadas.

Greywater

Food

User

Water

Energy

Urine

Stormwater

Faeces

Bio-solids Treatment Treated

effluent Biogas


Explorando opções

Referências

Agudelo, C., Mels, A., Braadbaart, O. (2010) Best practice and a decision support

system for ecosan systems, Wageningen University, The Netherlands.


Bracken, P., Kvarnström, E., Lehn, H., Lüthi, C., Norström, A., Panesar, A., Ruben, C., Rud, S., Saywell, D., Schertenleib, R., Verhagen, J., Wachtler, A. (2008) SuSanA

– Thematic paper, Sustainable sanitation for cities, version 1.2, Sustainable Sanitation

Alliance. http://www.susana.org/docs_ccbk/susana_download/2-103-en-susana-thematic-

paper-wg06-cities-version-12.pdf

Cofie, O., Awuah, E. (2008) Technology and Institutional Innovation on Irrigated Urban

Agriculture in Accra, Ghana, Urban Agriculture Magazine: Water for Urban Agriculture

No. 20, Leusden, The Netherlands. http://www.ruaf.org/node/1861

Cofie, O., van Veenhuizen, R. (2008) Sustainable Use of Water in Urban Agriculture,

Urban Agriculture Magazine: Water for Urban Agriculture No. 20, Leusden, The

Netherlands. http://www.ruaf.org

Gaviano, A., Zambrano, D. A., Galvis, A., Rousseau, D. (2009) Application of natural

treatment systems for wastewater pollution control in the expansion areas of Cali,

Colombia, UNESCO-IHE Institute for Water Education, Delft, The Netherlands.


He Qiang, Huang Li, Zhai Jun (2008) Application of sustainable water system – the

demonstration in Chengdu (China), Chongqing University, Chongqing, China.


International Water Association (2006) Sanitation 21: Simple Approaches to Complex

Sanitation, A Draft Framework for Analysis, International Water Association, London,

UK. http://www.iwahq.org/Mainwebsite/Resources/Document/Sanitation21.pdf

Ji, W., Cai, J., van Veenhuizen, M. (2010) Efficiency and Economy of New Agricultural

Rainwater Harvesting System, Chinese Journal of Population, resources and

Environment Vol. 8 No. 2 March 2010.

Ji, W., Cai, J., van Veenhuizen, R. (2008) Alternative water sources for agricultural

production in Beijing, Chinese Academy of Sciences, Beijing, China, and ETC

Foundation, Leusden, The Netherlands.

Kujawa-Roeleveld, K. (2011) Training Material - Pharmaceutical compounds in the

environment: Removal of pharmaceuticals from concentrated wastewater streams in

source oriented sanitation, Wageningen University, The Netherlands.


Lüthi, C., Panesar, A., Schütze, T., Norström, A., McConville, J., Parkinson, J., Saywell, D., Ingle, R. (2011). Sustainable Sanitation in Cities – A Framework for Action.

Sustainable Sanitation Alliance (SuSanA) & International Forum on Urbanism (IFoU),

Papiroz Publishing House, The Netherlands.

http://www.susana.org/lang-en/library?view=ccbktypeitem&type=2&id=1019


Mels, A. et al (2009) Cross-country assessment of the adoption, operational

functioning and performance of urban ecosan systems inside and outside the EU,

Wageningen University, Wageningen, The Netherlands.


Merzthal, G., Bustamante, E. (2008) Using Treated Domestic Wastewater for Urban

Agriculture and Green Areas; The case of Lima, Urban Agriculture Magazine: Water for

Urban Agriculture No. 20, Leusden, The Netherlands.

http://www.susana.org/docs_ccbk/susana_download/2-345-ua-magazine-no20-2008-

water-urban-agriculture-resource-center-food-security-nl-en.pdf

National Technical University of Athens (2007) SWITCH Briefing Note: On-site

wastewater treatment, recycling and reuse, NTUA, Athens, Greece.

www.switchurbanwater.eu

National Technical University of Athens (2007) SWITCH Briefing Note: Wastewater

treatment and reuse, NTUA, Athens, Greece.

www.switchurbanwater.eu

Sharma, S. K., Harun, C. M., Amy, G. (2007) Framework for Assessment of

Performance of Soil Aquifer Treatment Systems, UNESCO-IHE Institute for Water

Education, Delft, The Netherlands. http://www.switchurbanwater.eu/outputs/pdfs/WP3-

2_PAP_Framework_for_assessment_of_SAT_systems.pdf

Shrestha, R. (2007) Possibilities for recycling domestic wastewater with vertical

flow constructed wetlands, MSc Thesis ES 07-44, UNESCO-IHE Institute for Water

Education, Delft, The Netherlands.


Snel, M. (2008) Drivers and barriers for scaling up ecological sanitation, IRC

International Water and Sanitation Centre, The Hague, The Netherlands.

http://www.switchurbanwater.eu/outputs/pdfs/%23archive_deliverables/WP4-1_DEL_

Scaling_Up_Ecological_Sanitation.pdf

Tettenborn, F., Stoll, N., Wang, S., Winker, M., Otterpohl, R. (2009) Inventory of

agricultural demand and value of the application of ecosan fertilizers in SWITCH

demonstration cities - Inventory of agricultural demand in Accra and Beijing, Hamburg

University of Technology, Germany. www.switchtraining.eu/switch-resources

Tilley, E. et al (2008) Compendium of Sanitation Systems and Technologies, Swiss

Federal Institute of Aquatic Science and Technology (Eawag), Dübendorf, Switzerland.

http://www.eawag.ch/forschung/sandec/publikationen/compendium_e/index_EN

UNESCO-IHE (2008) SWITCH Literature review on the use of natural systems

for wastewater treatment, UNESCO-IHE Institute for Water Education, Delft, The

Netherlands.


van der Steen, P. (2011) Application of Sustainability Indicators within the framework of

Strategic Planning for Integrated Urban Water Management, UNESCO-IHE Institute for

Water Education, Delft, The Netherlands.


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