Contestações à potabilização de esgoto sanitário, por Paulo Afonso da Mata Machado
Estação de tratamento para potabilização de esgoto, em Orange County, Califórnia. Foto do NYT
1. A potabilização do esgoto sanitário é mais cara que o tratamento de águas superficiais.
É verdade. A transformação do esgoto em água potável é mais cara que a potabilização de água de rios ou de lagos.
Contudo, a comparação está incompleta. Ao se potabilizar o esgoto, está-se fazendo dois tratamentos: o tratamento de esgoto e o tratamento de água.
Assim, a comparação entre o custo da potabilização do esgoto deve ser feita com a soma dos custos de tratamento de esgoto e de tratamento da água.
E, sem dúvida alguma, a potabilização do esgoto é mais barata que a soma dos tratamentos de água e de esgoto devido à economia de escala, pois se colocam em uma única estação os dois tratamentos.
2. A estação de potabilização de esgoto (EPE) não conseguirá tratar o esgoto de forma adequada.
A potabilização do esgoto é conhecida desde 1968, quando foi introduzida na Namíbia.
A diferença entre o que se pretende praticar no Brasil e a forma como vem sendo praticada tanto nos Estados Unidos, como na Ásia e na África, é que aqui se praticará a potabilização direta do esgoto, ou seja, o tratamento apenas com uma pequena diluição para compensar a diferença de vazão entre a água fornecida à população e o esgoto que é recolhido.
O esgoto passará por reservatórios enterrados, cujo efluente será de muito melhor qualidade que a água bruta da maioria das estações de tratamento de água. Consequentemente, o tratamento do efluente desses reservatórios terá uma eficiência muito maior que a maioria das ETAs que fornecem água com gosto objetável.
3. O povo rejeitará a água que foi esgoto.
Isso será resolvido com uma boa campanha publicitária.
Será lembrado que a natureza transforma continuamente não só o esgoto, mas também a água do mar em água doce.
A chuva que alimenta as nascentes dos rios, das quais bebemos sem nenhum tratamento prévio, pode ter sido o resultado da evaporação de pântanos, atoleiros, esgotos hospitalares, etc.
4. Um derrame de material tóxico poderá contaminar a rede de esgoto.
As redes de esgoto são dotadas de anéis de vedação para dificultar tanto a entrada de líquido na tubulação como a saída de esgoto.
A infiltração pode ocorrer quando o nível do lençol freático estiver acima da geratriz superior da tubulação de esgoto. Nesse caso, porém, qualquer produto tóxico que tenha contaminado o lençol freático já terá se diluído nele.
Muito mais perigoso é o derrame de material tóxico em cursos de água, de onde é feita a captação direta de água para tratamento e distribuição. Isso tem acontecido não poucas vezes.
5. Seria melhor o uso do esgoto tratado para fins não potáveis, servindo para economizar a água potável.
A utilização de esgoto não tratado ou tratado deficientemente pode acarretar um sério problema sanitário.
Não vemos razão para a concessionária de água e esgoto vender ao público esgoto tratado deficientemente.
A Sabesp tem comercializado esse tipo de esgoto recomendando que não seja usado para fins potáveis.
Trata-se de um risco muito grande. Ao vender o esgoto, ela não tem mais controle sobre ele.
Se o usuário quiser usá-lo para regar uma horta ou para encher uma piscina, não haverá como impedi-lo.
Daí à proliferação de doenças de veiculação hídrica é um passo curto.
Observe o risco que se corre ao se utilizar esgoto tratado de forma deficiente:
Os ovos de helmintos mantêm-se viáveis no solo durante longos períodos, embora variáveis de espécie para espécie. Sabe-se, por exemplo, que os ovos de A. lumbricoides e de T. saginata podem sobreviver no solo por períodos superiores àquele necessário para o nascimento das plantas. As culturas vegetais irrigadas com águas residuais provenientes de regiões onde a ascaríase e a teníase são endêmicas constituem um risco potencial da transmissão da doença[1].
Além do critério sanitário, há também uma razão de ordem econômica.
Ao contrário do esgoto potabilizado, o esgoto tratado de forma incompleta não pode ser veiculado através da rede de distribuição, acarretando, para o usuário, custos de transporte e de armazenamento. Para tornar o consumo de esgoto reusado viável economicamente, seu preço deve ser muito inferior ao da água potável.
6. O lodo gerado na EPE será causa de proliferação de doenças.
Como a EPE somente terá lodo nos reservatórios subterrâneos e no decantador a jusante dos floculadores, o volume de lodo formado será muito inferior ao volume do lodo formado em uma ETE que usa tratamento anaeróbio ou mesmo tratamento aeróbio, como lodos ativados.
Embora se constate que os intestinos das minhocas usadas no lodo de esgoto sanitário contêm ovos de helmintos[2], tem-se verificado que o húmus produzido não contém ovos viáveis de helmintos ou protozoários. Portanto, a utilização de minhocas no lodo da EPE, ao invés de se fazer a compostagem, será um eficiente tratamento tanto na produção de húmus como na eliminação de vetores de doenças.
7. A água da lavagem dos filtros será altamente poluente.
Um dos grandes problemas de uma ETA é a disposição da água de lavagem de filtros.
Como a EPE reusará a água de lavagem de filtros, ela não terá esse problema, eliminando-se uma das maiores fontes de poluição causadas pelas estações de tratamento de água.
8. O Brasil tem muita água. Por enquanto, não precisa utilizar o esgoto tratado.
Essa é uma das objeções mais comuns, mas com pequena visão de futuro.
Os nossos mananciais estão ficando cada vez mais poluídos. Até o aqüífero Guarani, o maior reservatório de água subterrânea do mundo, já mostra sinais de contaminação em vários locais.
A prevalecer o descaso com um tratamento eficiente do esgoto, em breve teremos todos os nossos corpos de água contaminados.
A potabilização do esgoto é uma maneira eficiente de estimular o tratamento do esgoto pois este deixa de ser um problema e se torna matéria prima para a obtenção de água potável.
9. Será melhor usar água de chuva que água de esgoto.
A questão da água de chuva ganhou destaque nos últimos anos após a criação dos piscinões em São Paulo e no Rio de Janeiro.
A interceptação da drenagem pluvial e sua posterior liberação sem lixo e sem areia vai trazer grande benefício para os corpos de água receptores.
Entretanto, não se pode fazer um abastecimento de água contando unicamente com a água de chuva, pois para isso seriam necessários grandes reservatórios.
Por outro lado, no semi-árido brasileiro, onde a existência de EPEs se faz mais necessária, o período de estiagem é muito longo. A água de chuva, armazenada por longos períodos, mesmo coberta, poderá ser transformada em um foco de contaminação de doenças.
A água de chuva poderá, no entanto, ser usada como água complementar à vazão da EPE, pois eventual contaminação será eliminada ao longo do tratamento.
10. Empresas químicas podem lançar seus contaminantes nas redes de esgoto.
Embora isso não seja permitido pela legislação, não se pode descartar a possibilidade de lançamento de resíduos tóxicos na rede de esgotos.
Para passarem despercebidos pelas autoridades sanitárias, tais resíduos devem se constituir em quantidade pequena em relação ao volume de esgotos sanitários. Além disso, os tratamentos físicos e biológicos reduzirão sua concentração até que o efluente final esteja com concentração diminuta ou, mesmo, isento de tais resíduos.
Conforme já foi dito, o lançamento de substâncias químicas tóxicas é mais provável nos cursos de água superficiais que nas redes de esgoto.
É o que acontece, por exemplo, nos rios onde se pratica a mineração, em que o mercúrio, embora proibido, é usado nos garimpos.
11. O esgoto pode ser foco de esquistossomose.
Na transmissão da esquistossomose, as fezes do doente liberam os ovos do esquistossomo, que se rompem ao atingir rios, lagos, lagoas, canais de irrigação, etc.
Dos ovos saem os miracídeos, que vivem na água não mais que 24 horas. Após esse intervalo, os vermes somente sobreviverão se tiverem encontrado o caramujo, no qual se desenvolverão até atingir o estágio de vida em que são conhecidos como cercárias.
Deixarão, então, o hospedeiro e retornarão à água, à procura do hospedeiro definitivo, o homem ou animais superiores. Contudo, se não encontrarem um hospedeiro em 72 horas, não sobreviverão.
Como o hospedeiro do esquistossomo não sobrevive no esgoto, não há risco de transmissão de esquistossomose via o esgoto potabilizado.
12. As substâncias orgânicas presentes no esgoto trarão danos à saúde dos consumidores.
A Portaria 518/2004, do Ministério da Saúde (doravante denominada apenas de portaria), seleciona 12 tipos de substâncias orgânicas que representam risco à saúde cuja concentração máxima permitida é medida em microgramas por litro. São elas:
| Nº | Substância orgânica | Concentração máxima (μg/L) |
| 1 | Acrilamida | 0,5 |
| 2 | Benzeno | 5 |
| 3 | Benzo[a]pireno | 0,7 |
| 4 | Cloreto de vinila | 5 |
| 5 | 1.2 dicloroetano | 10 |
| 6 | 1.1 dicloroeteno | 30 |
| 7 | Diclorometano | 20 |
| 8 | Estireno | 20 |
| 9 | Tetracloreto de carbono | 2 |
| 10 | Tetracloroeteno | 40 |
| 11 | Triclorobenzenos | 20 |
| 12 | Tricloroeteno | 70 |
Observe-se que as substâncias de números 4, 5, 6, 7, 9, 10, 11 e 12 são compostos clorados, existentes, principalmente, em herbicidas e pesticidas.
É evidente que a presença de tais poluentes nas águas superficiais é muito mais provável que nos esgotos sanitários. Além disso, por ter um número muito maior de unidades de tratamento que uma ETA, mesmo que haja o lançamento de tais substâncias orgânicas no esgoto, elas serão decompostas pelas bactérias nas diversas unidades de tratamento.
Por outro lado, pesquisas recentes demonstram que, se a água bruta contém pesticidas organoclorados, nem sempre as ETAS conseguem colocá-la no padrão exigido pela portaria[3].
13. A cloração do esgoto, ainda que tratado, poderá resultar em compostos cancerígenos.
Quando introduzido no esgoto, o cloro ataca preferencialmente os compostos sulforados. Somente com uma quantidade superior à estequiometricamente necessária para combinar com os compostos mais reativos, como o gás sulfídrico, sulfetos, e alguns íons metálicos no estado reduzido, o cloro irá reagir com os compostos nitrogenados e com os demais compostos oxidáveis. Assim, após reagir com os compostos sulforados e nitrogenados, o cloro passará, então, a reagir com a matéria orgânica para formar trihalometanos[4]. Portanto, a cloração ao “break point” do efluente das ETEs não é recomendada.
A portaria considera que a concentração máxima de 2,4,6 triclorofenol permitida é de 0,2 mg/L e de trihalometanos é de 0,1 mg/L. Nas ETAs que utilizam a pré-cloração, a formação de compostos clorados indesejáveis é inevitável.
No caso da EPE, a concentração de substâncias orgânicas no efluente dos filtros será muito pequena e, por isso, o efluente clorado da EPE deverá estar de acordo com o padrão exigido pela portaria.
14. Não há como impedir a presença no efluente de enterovírus, de cistos de Giardia e de oocistos de Cryptosporidium.
Essa preocupação é pertinente. Esses microrganismos podem passar pelos filtros rápidos aderidos aos grãos de sólidos. Por isso, a portaria recomenda que os filtros rápidos sejam projetados para terem, em 95% dos casos, turbidez máxima de 0,5 U.T.
Os reservatórios subterrâneos, tais quais as lagoas de estabilização, eliminarão 100% dos cistos de protozoários[5]. Portanto, antes mesmo de o esgoto passar pelas unidades típicas de uma ETA, já estará isento desses microrganismos.
15. O esgoto hospitalar será um foco transmissor de doenças.
As bactérias presentes no esgoto hospitalar não são mais resistentes que a Escherichia coli. A portaria considera que a água está isenta de contaminação por bactérias sempre que não há a presença desses coliformes fecais. Quanto à presença de vírus, sua resistência fora do hospedeiro é muito baixa.
Eventuais medicamentos ou outros produtos orgânicos presentes no esgoto hospitalar serão oxidados juntamente com a matéria orgânica comumente presente no esgoto.
16. Como o projeto de uma EPE difere do projeto de uma ETE, não é possível transformar as ETEs existentes em EPEs.
Tanto uma ETE como uma EPE objetivam tratar o esgoto sanitário. A diferença é que o grau de exigência de uma EPE é superior ao grau de exigência de uma ETE.
Se uma ETE está em funcionamento, basta adaptá-la para que o efluente se torne semelhante ao de uma EPE proposta.
O efluente da ETE Arrudas, por exemplo, em muitos aspectos atende à portaria. Escolhendo aleatoriamente um período de três meses, obtemos as seguintes análises máximas na ETE Arrudas:
| Parâmetro | Máx. (mg/L) | Permitido | Observação |
| pH | 6,8 a 7,2 | Entre 6 e 9,5 | Na rede de distribuição |
| Sólidos totais | 445 | 1.000 | (para sól. dissolvidos) |
| Cloreto | 63 | 250 | |
| Sulfeto | 0,03 | 0,05 | Concentração máx. de H2S |
| Nitrogênio Kjeldahl total | 37 | 10 | Concentr. máx. de NO3– |
| Agentes tensoativos (surfactantes) | 3,66 | 0,5 | |
| Fluoreto | 0,90 | 1,5 | |
| Cálcio | 21,9 | 500 | Dureza máxima |
| Cianeto | 0,045 | 0,07 | |
| Ferro total | 0,23 | 0,3 | |
| Manganês total | 0,1 | 0,1 | |
| Sulfato | 41,8 | 250 | |
| Zinco | 0,21 | 5 | |
| Alumínio | <0,2 | 0,2 | |
| Arsênio | <0,003 | 0,01 | |
| Bário | <0,1 | 0,7 | |
| Chumbo | <0,01 | 0,01 | |
| Cobre | <0,01 | 2 | |
| Cromo total | <0,05 | 0,05 | |
| Cádmio | <0,003 | 0,005 | |
| Mercúrio | <0,0002 | 0,001 | |
| Selênio | <0,0003 | 0,01 | |
| pH (adimensional) | 6,8 a 7,2 | Entre 6 e 9,5 | Na rede de distribuição |
Observe que quase todos os parâmetros apresentados estão dentro dos limites da portaria. Alguns deles (alumínio, arsênio, bário, chumbo, cobre, cromo total, mercúrio e selênio) não tiveram concentrações detectáveis em laboratório. Não estão enquadrados nos limites da portaria nitrogênio Kjeldahl total e surfactantes. Nos relatórios mais recentes, a concentração de surfactantes tem estado sempre abaixo de 0,5 mg/L.
Para ajustar esses parâmetros, bem como os demais exigidos pela portaria e que não são analisados no efluente da ETE Arrudas, a solução será lançar o efluente da ETE em um reservatório subterrâneo, de modo a complementar o tratamento, e, depois, bombeá-lo para estações de tratamento de água existentes.
17. Como o flúor não é eliminado no tratamento, os sucessivos reúsos do esgoto poderão provocar fluorose dental.
A concentração desejável de fluoreto na água deve ser de 0,8 mg/L[6] e a concentração máxima permitida (para se evitar fluorose dental) é de 1,5 mg/L.
Tal qual a água bruta de uma ETA, para ser usada em uma EPE, a água suplementar deverá ter concentração inferior a 0,8 mg/L e, por isso, a mistura do esgoto com a água suplementar terá concentração inferior a 0,8 mg/L. Assim, deverá haver complementação da concentração de flúor e não o risco de fluorose dental.
Ressalte-se que o consumo de flúor em uma EPE será muito menor que o consumo de flúor em uma ETA.
18. A concentração de substâncias que não se precipitam, presentes em menor quantidade no esgoto, tenderia a aumentar progressivamente.
Isso seria verdade se toda a água fornecida à população e somente ela retornasse como esgoto. Na realidade, uma parte dela é usada em lavagem de carros e de calçadas ou rega de jardins e não vai para a rede de esgoto. Por outro lado, há lançamento na rede de esgoto de água pluvial e de água de poços artesianos ou de outras origens, de forma que a composição do esgoto difere da composição da água fornecida.
Vamos desenvolver um modelo matemático para determinar a concentração de equilíbrio das substâncias que não se precipitam.
Na saída da EPE, temos a vazão necessária à distribuição (chamaremos de Q), sendo x a concentração da substância que se deseja monitorar.
Ao retornar à EPE, o esgoto tem uma concentração x+k e uma vazão (1-a)*Q, sendo a a parcela de água suplementar. Admitamos que a concentração da substância na água suplementar seja b.
Como a quantidade da substância que entra na EPE deve ser igual à quantidade que sai, então se tem:
Quantidade que entra: Q*(a*b + x + k – a*x – a*k)
Quantidade que sai: Q*x
Igualando as duas quantidades, encontra-se: x = b + k*(1-a)/a (1)
Portanto, a concentração de qualquer substância inerte que não se precipite tende a um valor de equilíbrio.
19. A concentração de sais irá aumentando com os sucessivos reúsos do esgoto.
A portaria não faz referências a sais de modo geral, mas limita a concentração máxima de cloreto a 250 mg/L e a de sódio a 200 mg/L, limitando, indiretamente, a concentração máxima de cloreto de sódio.
A concentração máxima de cloreto equivale a 7 equivalentes-grama de cloro por litro e a de sódio a 8,7 equivalentes-grama de sódio por litro, sendo a concentração de cloreto o elemento limitante.
O tratamento na EPE não reduz a concentração de cloreto nem de sódio e, por isso, muitos pensam que os sucessivos reúsos do esgoto tenderiam a aumentar indefinidamente sua concentração. No entanto, como vimos no item anterior, a concentração de uma substância que não se precipita tende a se estabilizar num valor máximo.
Faremos um exemplo numérico para estimarmos qual será a concentração máxima de cloreto na água recirculada.
Exemplo: A EPE a ser projetada para uma cidade distribuirá uma vazão de água potável de 10 L/s e receberá de volta, via esgoto, 8 L/s. A concentração média de cloreto na água de suplementação é de 60 mg/L e estima-se que a concentração de cloreto no esgoto que retorna à EPE seja 5 mg/L superior à concentração na saída da EPE. Pergunta-se qual será a concentração de cloreto de equilíbrio na água distribuída.
Com os dados do exemplo, encontramos:
a = 0,2; b = 60 mg/L; k = 5 mg/L
Aplicando a equação (1) do item 18, obtém-se x = 80 mg/L.
Esse valor está muito distante de 250 mg/L, limite máximo permitido para cloretos.
Outras dúvidas sobre a potabilização de esgoto serão bem-vindas.
[1] Chernicaro, Carlos A.L. – Reatores anaeróbios – p. 234.
2 Corrêa, Rodrigo S. et al – Produção de biossólido agrícola por meio da compostagem e vermicompostagem de lodo de esgoto.
3 Libânio, Marcelo – Fundamentos de Qualidade e tratamento de água – 2a edição – p. 150-151.
4 Alves, Haroldo B. et al – Precipitação química e cloração para combate a maus odores em estações de tratamento de esgoto anaeróbias – Revista Técnica da Sanepar – jan./jun. 2004 – p. 31.
5 von Sperling, Marcos – Lagoas de estabilização – p. 106.
6 Libânio, Marcelo – Fundamento de qualidade e tratamento da água – 2a edição – p. 408.
* Paulo Afonso da Mata Machado
Analista do Banco Central do Brasil
Engenheiro Civil e Sanitarista pela UFMG
Mestre em Engenharia do Meio Ambiente pela Rice University.
Nota do EcoDebate: este artigo oferece informações adicionais ao publicado no artigo “Esgoto Potabilizado, artigo de Paulo Afonso da Mata Machado”
[1] Chernicaro, Carlos A.L. – Reatores anaeróbios – p. 234.
[2] Corrêa, Rodrigo S. et al – Produção de biossólido agrícola por meio da compostagem e vermicompostagem de lodo de esgoto.
[3] Libânio, Marcelo – Fundamentos de Qualidade e tratamento de água – 2a edição – p. 150-151.
[4] Alves, Haroldo B. et al – Precipitação química e cloração para combate a maus odores em estações de tratamento de esgoto anaeróbias – Revista Técnica da Sanepar – jan./jun. 2004 – p. 31.
[5] von Sperling, Marcos – Lagoas de estabilização – p. 106.
[6] Libânio, Marcelo – Fundamento de qualidade e tratamento da água – 2a edição – p. 408.
[EcoDebate, 21/02/2009]
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