Saneamento rural, Notas de estudo de Gestão Ambiental

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Projeto Tecnologias Sociais

para a Gestão da Água

SaneamenTo rural

CURSO

Programa de Capacitação em Gestão da Água

ProJeTo TeCnoloGIaS SoCIaIS Para GeSTÃo Da aGua - FaSe II

CoorDenaDor Geral Paulo Belli Filho

CoorDenaDor CaPaCITaÇÃo PreSenCIal Armando Borges de Castilhos Jr.

GruPo De PlaneJamenTo, GerenCIamenTo e eXeCuÇÃo Claudia Diavan Pereira Valéria Veras Hugo Adolfo Gosmann Alexandre Ghilardi Machado Mateus Santana Reis Thaianna Cardoso

CoorDenaDoreS reGIonaIS Sung Chen Lin Cristine Lopes de Abreu Luiz Augusto Verona Claudio Rocha de Miranda Ademar Rolling

ComITe eDITorIal Rejane Helena Ribeiro da Costa Ramon Lucas Dalsasso

auToreS Do ConTeÚDo Marlon André Capanema Mauricio Luiz Sens Pablo Heleno Sezerino

Gestão: Execução Técnica: Patrocínio:

Catalogação na fonte pela Biblioteca Universitária da Universidade Federal de Santa Catarina

U58s Universidade Federal de Santa Catarina. departamento de Engenharia Sanitária e ambiental. Saneamento rural / Centro Tecnológico, departamento de Engenharia Sanitária e ambiental ; [coordenador geral Paulo Belli Filho ; autores do conteúdo: maurício Luiz Sens, Pablo Heleno Sezerino, marlon andré Capanema]. - Florianópolis : [s. n.], 2014. 150 p. ; il., tabs., fots.

iSBN: 978-85-98128-75-

Projeto Tecnologias Sociais para Gestão da Água - Fase ii. Programa de capacitação em gestão da água. Inclui bibliografia.

1. Gestão das águas. 2. Saneamento rural. 3. Tecnolo- gias sociais. i. Sens, maurício Luiz. ii. Sezerino, Pablo Heleno. iii. Capanema, marlon andré. iV. Título.

CdU: 628.

CorreÇÃo GramaTICal Rosangela Santos e Souza

CaPa, ProJeTo GrÁFICo e DIaGramaÇÃo Studio S • Diagramação & Arte Visual (48) 3025-3070 - [email protected]

ImPreSSÃo digital máquinas Ltda. (48) 3879-0128 - [email protected]

ConTaToS Com TSGa www.tsga.ufsc.br [email protected] (48) 3334-4480 ou (48) 3721-

Saneamento rural 5

o ProJeTo

O

Projeto Tecnologias Sociais para a Gestão da Água - TSGa iniciou suas atividades em Santa Catarina apoiado pela Petrobrás, desde o ano de 2007. Sua execução é realizada pela Universidade Fede- ral de Santa Catarina – UFSC, em conjunto com a Empresa de Pesquisa agropecuária e Extensão Rural de Santa Catarina – EPaGRi e o Centro Na- cional de Pesquisas em Suínos e aves da Empresa Brasileira de Pesquisa agropecuária, CNPSa/EmBRaPa. as principais ações em desenvolvimento na atual fase são:

• desenvolver unidades demonstrativas de tecnologias sociais para o uso eficiente da água na produção de suínos, na rizicultura, para a prática da agroecologia e para o saneamento ambiental no meio rural.
• Reversão de processos de degradação de recursos hídricos: uso e ocupação do solo visando à proteção de mananciais; recomposição de vegetação ciliar; preservação e recuperação da capacidade de carga de aqüíferos e ações de melhoria da qualidade da água;
• Promoção e práticas de uso racional de recursos hídricos: ações de racionalização do uso da água; promoção dos instrumentos de ges- tão de bacias: mobilização; planejamento e viabilização de usos múltiplos.

Neste contexto, um dos programas prioritários em desenvolvimento, ob- jetiva o fortalecimento das atividades formação, capacitação, em temas relacionados com o uso eficiente da água e preservação dos recursos hí- dricos, com prioridade para professores, corpo técnico das comunidades e organizações parceiras do TSGa.

O presente material didático constitui uma ferramenta de apoio ao en- sino e formação do publico alvo, elaborado por equipe de profissionais especialistas em suas áreas de atuação. Finalmente, visa igualmente perenizar e disseminar informações para o alcance dos objetivos do pro- jeto TSGa, Fase ii.

Saneamento rural 7

SumÁrIo

aPreSenTaÇÃo................................................................ 11

mÓDulo 1

TraTamenTo De ÁGua De abaSTeCImenTo em meIo rural

ConTrIbuIÇÃo àS TeCnoloGIaS SoCIaIS De TraTamenTo De ÁGuaS De abaSTeCImenTo ................................................. 17

Generalidades sobre tratamento de Águas ............................. 17 Finalidade do Tratamento ................................................ 17 Sistemas mais comuns de tratamento de água ........................ 17 Escolha do manancial ...................................................... 18 Combinações de Processos no Sistema de Tratamento ............... 18

TeCnoloGIaS SImPlIFICaDaS De TraTamenTo De ÁGuaS De abaSTeCImenTo .............................................................. 21

Filtração lenta .............................................................. 21 Pré-Filtros ............................................................... 24 Filtração em Múltiplas Etapas (FiME) ............................... 26 Limpeza de filtros lentos .................................................. 27 Filtração Lenta com Retrolavagem ...................................... 30 Proposta de Filtro Lento com Retrolavagem Para uma Propriedade de Base Familiar ............................................................ 33 acionamento automático da limpeza do FLR por sistema hidráulico mecânico: ................................................................... 37

FIlTraÇÃo em marGem ..................................................... 39

introdução ................................................................... 39 ação purificadora da natureza ........................................... 41

8 PROJETO TECNOLOGIAS SOCIAIS PARA A GESTÃO DA ÁGUA

Saneamento rural 11

aPreSenTaÇÃo

d

e acordo com a Lei 11.445/2007, que estabelece a Política Federal de Saneamento Básico e prevê o Plano Nacional de Saneamento Básico – PLaNSaB, os principais componentes do saneamento são:

1. abastecimento de água potável, 2) esgotamento sanitário, 3) limpeza urbana e manejo de resíduos sólidos, e 4) drenagem e manejo das águas pluviais urbanas. Este material didático tem por objetivo apresentar as principais definições e características de três componentes do sanea- mento básico, a saber, tratamento de águas de abastecimento, trata- mento de esgotos, e gerenciamento e tratamento de resíduos sólidos, com o enfoque voltado para a realidade do meio rural.

Tratamento de água de abastecimento em meio rural

a Portaria nº 2914 do ministério da Saúde dispõe sobre os procedimentos de controle e de vigilância da qualidade da água para consumo humano e seu padrão de potabilidade. Toda água destinada ao consumo humano, distribuída coletivamente por meio de sistema ou solução alternativa coletiva de abastecimento de água, deve ser objeto de controle e vigi- lância da qualidade da água. a água destinada ao consumo humano pro- veniente de solução alternativa individual de abastecimento de água, independentemente da forma de acesso da população, está sujeita à vigilância da qualidade da água.

define-se água para consumo humano a água potável destinada à ingestão, preparação e produção de alimentos e à higiene pessoal, independentemente da sua origem; água potável a água que atenda ao padrão de potabilidade estabelecido na Portaria 2914 do mS e que não ofereça riscos à saúde; e água tratada: água submetida a pro- cessos físicos, químicos ou combinação destes, visando atender ao padrão de potabilidade.

ANOTAÇÕES:

SaneamenTo rural 13

resíduos Sólidos

Os principais conceitos, características e classificação dos resíduos sóli- dos, bem como os aspectos de gerenciamento destes, são abordados no presente material. inicialmente, apresenta-se um panorama nacional e estadual da geração de resíduos sólidos urbanos e resíduos do meio ru- ral, através de dados estatísticos obtidos nos últimos 5 anos. aborda-se, igualmente, a gestão dos resíduos de forma integrada, tanto no âmbito nacional, quanto estadual e municipal.

Os aspectos de gerenciamento e manejo dos resíduos são abordados como prática das políticas instituídas pelos governos, através dos planos de resíduos (Plano Nacional de Resíduos Sólidos e Plano Estadual de Ges- tão integrada de Resíduos Sólidos), e isto, nas suas diferentes etapas, desde acondicionamento à disposição final em aterros sanitários. a im- portância e o procedimento da política de logística reversa de resíduos sólidos também são considerados, notadamente, para as embalagens de agrotóxicos largamente utilizados no meio rural.

dentre os principais métodos de tratamento de resíduos sólidos, apre- senta-se a compostagem – suas características e parâmetros de influên- cia – como uma alternativa interessante para ser implantada no meio rural. Por fim, algumas leis e normas são consideradas para nortear as atividades de profissionais da área de saneamento – resíduos sólidos – bem como para a informação da população em geral.

ANOTAÇÕES:

SANEAmENTO rurAl 17

Generalidades sobre tratamento de Águas

N

o ano 2008, a Organização mundial da Saúde (OmS) contabilizava 884 milhões de pessoas sem aceso a fontes melhoradas de água potável. Projeções, para o ano 2015, da OmS estimam que apenas 9% da população mundial não terá acesso a fontes de água potável me- lhorada. No entanto, essa percentagem representaria em torno de 672 milhões de pessoas. a maioria encontra-se em zonas rurais e periferias de cidades em países em desenvolvimento (WHO-UNiCEF, 2010).

Uma alternativa para o melhoramento deste panorama é o uso de sis- temas de tratamento descentralizados, tecnologias sociais, concebidos para abastecimento de uma ou várias famílias. dentre os quais se podem encontrar sistemas baseados nos filtros lentos de areia, filtração em margem de rio ou de lago.

Finalidade do Tratamento

O tratamento de água pode ser aplicado para atender a várias finalidades:

• Higiênicas: remoção de bactérias, protozoários, vírus, e outros mi- crorganismos, substâncias tóxicas, redução do excesso de impurezas e dos teores elevados de compostos orgânicos;
• estéticas: remoção de cor, turbidez, odor e sabor;
• econômicas: redução da corrosividade, dureza, cor, turbidez, ferro, manganês, odor e sabor.

Sistemas mais comuns de tratamento de água

O tratamento da água deverá ser adotado e realizado apenas depois de demonstrada sua necessidade e, sempre que a purificação for necessá- ria, compreender somente os processos imprescindíveis à obtenção da qualidade que se deseja, com custo mínimo.

ConTrIbuIÇÃo àS TeCnoloGIaS

SoCIaIS De TraTamenTo De

ÁGuaS De abaSTeCImenTo

ANOTAÇÕES:

SaneamenTo rural 19

• Sistema de tratamento do tipo 1, é adotado para águas de qualidade muito boa, requerendo apenas a desinfecção, ou mesmo para águas em que não seria necessário a desinfecção na ETa, prevê a aplica- ção de cloro para manter um residual até chegar aos reservatórios domiciliares e cisternas.
• Sistema de tratamento do tipo 2, filtração + desinfecção, é empre- gado para águas de boa qualidade, com pouca cor e turbidez (cor
  • turbidez < 50). Neste sistema, emprega-se, normalmente, a fil- tração lenta, na qual além de coar ocorre um tratamento biológico importante.
• No sistema de tratamento do tipo 3, começa o emprego de produto químico (além do desinfetante). Este tipo de tratamento é chamado de filtração direta, aplicando-se a coagulação química + filtração rápida + desinfecção. adota-se para água de pior qualidade que a anterior, porém ainda considerada boa, de baixa cor e turbidez (cor verdadeira + turbidez < 25).
• O sistema de tratamento do tipo 4, quando empregado com de- cantação é chamado de tratamento convencional ou clássico, e é adotado para águas de piores qualidades que a anterior, e com grandes variações de qualidade entre períodos de chuva e estia- gem. Neste sistema, considera-se que 95% dos sólidos sejam retira- dos na etapa da decantação e os 5% restantes na filtração rápida, que normalmente é descendente. Quando os flocos formados na floculação são leves (velocidade de sedimentação baixa), substi- tui-se a decantação pela flotação.
• O sistema de tratamento do tipo 5, consiste no sistema 3 ou 4 com aplicação de carvão ativado, seja em pó (CaP) ou em grão (CaG). Este sistema é adotado quando se tem problemas de odor e sabor na água, metais pesados e agroquímicos, dependendo do manan- cial utilizado.
• O sistema de tratamento do tipo 6, consiste no sistema 3 ou 4 com aplicação de um oxidante, que dependendo da qualidade da água bruta poderá ser aplicado como pré-oxidante, interoxidação ou pós -oxidação, podendo ser aplicado, também, em mais de um ponto consecutivo. Em nível final de tratamento, é sempre aplicado com dupla função, a de oxidação e desinfecção e, no Brasil, quase sem- pre o produto aplicado é o cloro. Os oxidantes mais comuns são: cloro, ozônio e dióxido de cloro.
• No sistema de tratamento do tipo 7, da mesma forma que os siste- mas anteriores, sobre o sistema de tratamento do tipo 4, pode-se acrescentar também um tratamento biológico. Como exemplo, para eliminação de nitrato da água através de denitrificação biológica.

20 PROJETO TECNOLOGIAS SOCIAIS PARA A GESTÃO DA ÁGUA

Que consiste em provocar a transformação dos nitratos em nitrogê- nio gasoso através de bactérias denitrificantes fixadas sobre supor- tes nos quais circula a água a ser tratada.

Tabela 1 - Sistemas de tratamento de água - Limites de qualidade da água bruta

Parâmetros – limite máximo

linha de Tratamento Turbidez(uT) Cor Verdadeira(uH) (mg/L)Ferro^ m(mg/L)anganês (NColi totaismP/100m) (NColi fecaismP/100mL)

Filtração lenta 10 5 1 0,2 1.000 200 Pré-filtro + Filtro lento 50 10 5 0,5 10.000 2000 Filtração direta ascendente 20 25 3 0,5 5.000 200