Análise da eficiência de um sistema de baixo custo de tratamento de água residuária para fins de reúso agrícola em comunidades rurais e populações tradicionais

Autor(es)

Tamires Lima da Silva

• Tipo de documento: Dissertação de Mestrado
• Imprenta: Botucatu. 2019-09-10.
• Instituição: Universidade Estadual Paulista (Unesp). Faculdade de Ciências Agronômicas. Botucatu
• Data de defesa: 2019-07-15
• Orientador: Rodrigo Máximo Sánchez Román; João Gabriel Thomaz Queluz

Resumo

Comunidades rurais e populações tradicionais possuem um déficit de atendimento de serviços de saneamento básico, principalmente coleta e tratamento de esgoto. Em pequenos núcleos rurais e assentamentos de povos tradicionais é comum a prática da agricultura, principalmente para a produção de hortaliças. O tratamento da água residuária proveniente de esgoto doméstico para reúso agrícola pode promover melhorias ambientais, sociais e econômicas. Tecnologias de tratamento de água residuária doméstica (ARD) descentralizadas, de fácil instalação, operacionalidade e baixo custo são as opções mais viáveis para instalação em núcleos rurais e assentamentos de povos tradicionais. O objetivo desta pesquisa foi avaliar a eficiência de um sistema de baixo custo de tratamento de água residuária doméstica composto por leito biológico filtrante (LBF) e reator de desinfecção solar (SODIS) para fins de reúso agrícola em comunidades rurais e populações tradicionais. O sistema de tratamento experimental foi instalado na Faculdade de Ciências Agronômicas-FCA, Unesp, Botucatu-SP. Foram utilizados três leitos biológicos filtrantes (LBF’s) instalados em paralelo. Cada LBF apresentava volume útil de 0,16 m3 e consistia de quatro caixas d’água retangulares de fibra de vidro, ligadas em série, preenchidas com meio suporte brita #0 a uma altura de 30 cm. Durante o período de pesquisa a vazão média do efluente secundário proveniente da Estação de Tratamento de Esgoto da cidade de Botucatu-ETE Lageado liberada nos LBF’s foi de 0,15 m3 d-1. O tempo de detenção hidráulica da ARD em cada LBF foi de aproximadamente 1,06 dia. A eficiência dos LBF’s foi avaliada pela análise dos parâmetros: demanda bioquímica de oxigênio (DBO), demanda química de oxigênio (DQO), sólidos suspensos totais (SST), sólidos totais (ST), sólidos dissolvidos totais (SDT), turbidez, pH, nitrogênio total (N), fósforo (P), potássio (K), condutividade elétrica (CE), coliformes totais, Escherichia coli (E. coli) e ovos de helmintos. A ARD tratada nos LBF’S era direcionada para três reatores SODIS (Solar Disinfection) de coloração preta, que apresentavam base de concreto e formato de tronco cônico invertido, nos quais as lâminas de ARD de 10, 15 e 20 cm foram testadas para verificar qual delas seria mais eficiente na inativação de coliformes fecais (E. coli). As três lâminas ficaram expostas à radiação solar por um período de 10 horas (das 08:00 às 18:00 horas) sendo os parâmetros: radiação solar global, temperatura, pH, DQO e E. coli monitorados. Para avaliar a influência das variações da radiação solar ao longo das estações do ano na eficiência do processo de desinfecção, foram realizadas coletas em dois períodos: de maio a julho de 2018 (período outono-inverno), e de dezembro de 2018 a março de 2019 (período primavera-verão). Os LBF’s apresentaram eficiência média de remoção de 50,9%, 86,2%, 95,8%, 41,6%, 97,8% para DBO, DQO, SST, ST e turbidez, respectivamente. A ARD tratada pelos LBF’s e direcionada aos reatores SODIS, após quatro horas de exposição à radiação solar, nos dois períodos testados, apresentou qualidade em acordo com a diretriz estabelecida pela Organização Mundial de Saúde (OMS) para irrigação irrestrita (coliformes fecais ≤ 1.000 NMP 100 mL-1). Na comparação das lâminas de ARD com 10, 15 e 20 cm de profundidade através da análise de variância- ANOVA, com a variável resposta a razão (N/No), em que (No) população de E. coli inicial e (N) população de E. coli remanescente após exposição solar, não foi identificada diferença significativa entre as lâminas testadas. Foram gerados modelos matemáticos que representam a fração da população remanescente de coliformes fecais (N/No) em relação à dose de radiação solar global acumulada nos reatores SODIS. Com os resultados das concentrações de N, P e K na ARD, seu potencial nutricional para produção de hortaliças foi estimado em 536,1 kg ha-1 ano-1 de nitrogênio; 157,68 kg ha-1 ano-1 de fósforo e 504,5 kg ha-1 ano-1 de potássio. A combinação dos métodos de tratamento: LBF e SODIS é uma solução sustentável, de baixo custo e manutenção que pode promover o uso seguro de ARD na irrigação de parcelas agrícolas em comunidades rurais e populações tradicionais. (AU)

• Processo FAPESP: 17/14729-3 - Análise da eficiência de um sistema de baixo custo de tratamento de água residuária para fins de reúso agrícola em comunidades rurais e populações tradicionais
• Beneficiário: Tamires Lima da Silva
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado