Reuso de Água

Faculdade Estácio de João PessoaBoas-vindas 2018.1 REÚSO DE ÁGUA PALESTRANTE – ENG. CIVIL PEDRO FRANÇA INTRODUÇÃO Esquema do ciclo hidrológico da Terra DISPONIBILIDADE DE ÁGUA DOCE NO MUNDO E BRASIL Fonte: FAO IMPORTAÇÃO DE ÁGUA VIRTUAL Fonte: Water Resources Group (2015) CONSUMO MÉDIO DE ÁGUA DE UM BRASILEIRO Fonte: Water Resources Group USO DA ÁGUA NO MUNDO Fonte: Water Resources Group (2015) USO DA ÁGUA NO BRASIL Fonte: ANA/2014 REÚSO DE ÁGUA  “O reaproveitamento ou reúso da água é o processo pelo qual a água, tratada ou não, é reutilizada para o mesmo ou outros fins menos nobres.” (ZARED FILHO et al., 2007) CLASSIFICAÇÃO DO REÚSO  DIRETO - Os efluentes devidamente tratados são encaminhados diretamente de seu ponto de descarga até o local do reúso;  INDIRETO – A água usada é descarregada nas águas superficiais ou subterrâneas e utilizada novamente a jusante CLASSIFICAÇÃO DO REÚSO CLASSIFICAÇÃO DO REÚSO  PLANEJADO OU INTENCIONAL – O reúso é resultado de uma ação humana consciente, adiante do ponto de descarga do efluente a ser usado de forma direta ou indireta;  NÃO PLANEJADO OU NÃO INTENCIONAL – A água, já utilizada no desenvolvimento de alguma atividade humana, é descartada no meio ambiente e novamente utilizada, em sua forma diluída, de maneira não intencional e não controlada. LEGISLAÇÃO  Normas Brasileiras são deficitárias em relação aos critérios de qualidade da água para reúso;  “Há uma necessidade de assegurar à atual e às futuras gerações a necessária disponibilidade de água, em padrões de qualidade adequados aos aspectos de uso” (LEI Nº 9.433/97) LEGISLAÇÃO  Resolução nº 54 do Conselho Nacional de Recursos Hídricos - CNRH/2005;  Estabelece modalidades e critérios gerais para a prática de reúso direto não potável para água, sendo a principal norteadora do reúso dos efluentes. LEGISLAÇÃO  O Artigo 9º descreve que a atividade de reúso de água deverá ser informada, quando requerida, ao órgão gestor de recursos hídricos, para fins de cadastro, devendo contemplar, no mínimo:  I - Identificação do produtor, distribuidor ou usuário;  II - Localização geográfica da origem e destinação da água de reúso;  III - Especificação da finalidade da produção e do reúso de água; e  IV - Vazão e volume diário de água de reúso produzida, distribuída ou utilizada. LEGISLAÇÃO  ABNT NBR 13.969/97: Reúso de água servida e/ou esgotos tratados  “No caso do esgoto de origem essencialmente doméstica ou com características similares, o esgoto tratado deve ser reutilizado para fins que exigem qualidade de água não potável, mas sanitariamente segura, tais como irrigação dos jardins, lavagem dos pios e dos veículos automotivos, na descarga dos vasos sanitários, na manutenção paisagística dos lagos e canais com água, na irrigação dos campos agrícolas e pastagens, etc.”. CLASSES E REÚSOS PREVISTOS – ABNT NBR 13.696/97 CATEGORIAS DE REÚSO E SUAS LIMITAÇÕES SANITÁRIAS E AMBIENTAIS  Reúso para a agricultura irrigada de culturas e olericultura – Limitações se referem ao efeito da qualidade da água, principalmente a salinização dos solos, e a preocupação patogênica (bactérias, vírus e parasitas) na saúde pública;  Reúso para irrigação de ambientes urbanos – Limitação relacionada com a contaminação das águas de superfície e subterrânea devido à gestão ineficiente e com restrições na comercialização dos produtos agrícolas e aceitação de mercados; CATEGORIAS DE REÚSO E SUAS LIMITAÇÕES SANITÁRIAS E AMBIENTAIS  Reúso para recarga de aquíferos – Limitação na aplicação devido a traços de toxidade e seus efeitos nas águas de reúso, além da possibilidade de existência de sólidos dissolvidos totais, metais pesados e patógenos nas águas de reúso. RISCOS DO REÚSO Fonte: Rodrigues, 2005 REÚSO NA INDÚSTRIA  As atividades industriais no Brasil respondem por aproximadamente 7% do consumo de água, sendo que, pelo menos 5% é extraída diretamente de corpos d’água e mais da metade é tratada de forma inadequado ou não recebe nenhuma forma de tratamento  Face à sistemática de outorga e cobrança pelo uso da água, que vem sendo implementada pela Agência Nacional das Águas - ANA, a indústria será duplamente penalizada, tanto em termos de captação de água como em relação ao lançamento de efluentes. O reuso e reciclagem na indústria passam a se constituir, portanto, ferramentas de gestão fundamentais para a sustentabilidade da produção industrial. BENEFÍCIOS DO REÚSO NA INDÚSTRIA BENEFÍCIOS AMBIENTAIS  Redução do lançamento de efluentes industriais em cursos d´água, possibilitando melhorar a qualidade das águas interiores das regiões mais industrializadas;  Redução da captação de águas superficiais e subterrâneas, possibilitando uma situação ecológica mais equilibrada;  Aumento da disponibilidade de água para usos mais exigentes, como abastecimento público, hospitalar, etc. BENEFÍCIOS DO REÚSO NA INDÚSTRIA BENEFÍCIOS ECONÔMICOS  Conformidade ambiental em relação a padrões e normas ambientais estabelecidos, possibilitando melhor inserção dos produtos nos mercados internacionais;  Mudanças nos padrões de produção e consumo;  Redução dos custos de produção;  Aumento da competitividade do setor;  Habilitação para receber incentivos e coeficientes redutores dos fatores da cobrança pelo uso da água. BENEFÍCIOS DO REÚSO NA INDÚSTRIA BENEFÍCIOS SOCIAIS  Ampliação da oportunidade de negócios para as empresas fornecedoras de serviços e equipamentos, em toda a cadeia produtiva;  Ampliação na geração de empregos diretos e indiretos;  Melhoria da imagem do setor produtivo junto à sociedade, com reconhecimento de empresas socialmente responsáveis PLANO DE CONSERVAÇÃO E REÚSO DE ÁGUA (PCRA)  Um Plano de Conservação e Reuso de Água (PCRA) é uma importante ferramenta na promoção do uso racional da água na indústria. Para implantá-lo eficientemente, é necessário considerar os aspectos legais, institucionais, técnicos e econômicos.  Deve ser empregada uma metodologia que permita, por análise de processos e atividades, avaliar as oportunidades para implantação de práticas que reduzam o consumo de água por meio da otimização do uso e do reuso; identificando as características quantitativas e qualitativas da água consumida e dos efluentes gerados em cada setor. PLANO DE CONSERVAÇÃO E REÚSO DE ÁGUA (PCRA) EXEMPLO DE REÚSO NA INDÚSTRIA  Na indústria em questão, do setor metalúrgico, foram avaliados os potenciais de otimização do uso e reúso da água, bem como o aproveitamento de águas pluviais;  Na etapa preliminar dos trabalhos, foram identificados os pontos que apresentavam as maiores demandas de água e geração de efluentes. EXEMPLO DE REÚSO NA INDÚSTRIA EXEMPLO DE REÚSO NA INDÚSTRIA Processo de decapagem EXEMPLO DE REÚSO NA INDÚSTRIA  Foi sugerida a implantação de um sistema de Osmose Reversa para tratar o efluente da decapagem, juntamente com alguns efluentes da área do setor de revestimento;  Como fonte alternativa ao suprimento de parte da demanda, foi apontada a possibilidade de aproveitamento de água pluvial, que deve ser submetida a um tratamento simples, composto por sedimentação, filtração e desinfecção, antes de ser utilizada nos diferentes processos. EXEMPLO DE REÚSO NA INDÚSTRIA  No final foi realizada uma estimativa de custo referente à implantação e operação dos dois sistemas propostos. Após análise dos resultados das simulações com diferentes dimensões dos sistemas propostos, concluiu-se que os mais viáveis são os apresentados na tabela abaixo: Estimativa de custos para suprimento de 80 m³/dia de água pluvial e 80 m³/dia de água de reuso REÚSO NA AGRICULTURA  A oferta de água no mundo tem relação estreita com a segurança alimentar, o crescimento agrícola e a sustentabilidade ambiental.  Conforme relatório do IFPRI & IWMI (2002), projeta-se que em 2025 a escassez de água causará perdas anuais globais de 350 milhões de toneladas da produção de alimento.  De acordo com BEEKMAN (1996), como a demanda pela água continua a aumentar, o retorno das águas servidas e o seu reúso vem se tornando um componente importante no planejamento, desenvolvimento e utilização dos recursos hídricos, tanto em regiões áridas, como em regiões úmidas. QUALIDADE DA ÁGUA DOS EFLUENTES PARA REÚSO NA AGRICULTURA  A qualidade da água pode ser avaliada por uma ou mais características físicas, químicas ou biológicas;  Água de uma determinada fonte pode ser considerada de boa qualidade para determinado sistema de irrigação ou cultura e inadequada para outras situações; QUALIDADE DA ÁGUA DOS EFLUENTES PARA REÚSO NA AGRICULTURA  Segundo Hespanhol (2003) os efluentes de sistemas convencionais de tratamento apresentam concentração tanto de macronutrientes, como N, P e K, como também micronutrientes, como As, Cd, Cr, Hg, Mo, Ni, Pb, Se e Zn.  Sousa et al. (2005) relatam que a quantidade de macro e micronutrientes contidos em três efluentes testados (wetland, leito de brita não vegetado e lagoas de polimento) foi suficiente para a maioria das culturas cultivadas na região semiárida do nordeste brasileiro. QUALIDADE DA ÁGUA DOS EFLUENTES PARA REÚSO NA AGRICULTURA QUALIDADE DA ÁGUA DOS EFLUENTES PARA REÚSO NA AGRICULTURA ASPECTOS DE SEGURANÇA  O reconhecimento de que o uso de corpos d’água que recebem esgoto sanitário, na irrigação das culturas, envolve sérios riscos para a saúde é praticamente unânime.  Contudo persistem controvérsias quanto à definição dos riscos aceitáveis, ou seja, quanto aos padrões de qualidade e graus de tratamento requeridos para a garantia da saúde pública. ASPECTOS DE SEGURANÇA  A água de irrigação é o maior fator de influência na quantidade de doenças em uma lavoura, em especial as de origem bacteriana, devido à grande maioria dos horticultores irrigarem suas plantações de forma inadequada e também não possuírem orientação sobre as características físico-químicas desta água, interferindo diretamente no desenvolvimento da planta, afetando a sua produtividade (MARQUELLI, 2004). ASPECTOS DE SEGURANÇA  Cada um dos métodos de irrigação implica diferentes riscos de saúde pública para os grupos de risco, diferentes custos e diferentes eficiências no uso da água aplicada. ASPECTOS DE SEGURANÇA  A OMS recomenda, para irrigação irrestrita de vegetais a ser ingerida crua, a contagem de coliformes fecais ≤ 1.000/100mL e de ovos de helmintos ≤ 1/litro. Para uso restrito, o último parâmetro é a única referência (OMS, 1989).  No Ceará há a Portaria nº 154 da Superintendência Estadual do Meio Ambiente (SEMACE, 2002) que dispõe sobre padrões de lançamento de efluentes líquidos gerados por fontes poluidoras. Neste instituto, o limite imposto para irrigação restrita é de 5.000 CF/100mL, permanecendo as mesmas restrições quanto a helmintos e à irrigação irrestrita da OMS. EXEMPLO DE REÚSO NO SEMIÁRIDO BRASILEIRO  O Instituto Nacional do Semiárido (INSA) elaborou em 2014 na sua própria sede um projeto de captação de água de chuva e reúso em sistemas agroflorestais para avaliar os resultados das reproduções e posteriormente replicar o projeto na região do semiárido brasileiro.  Após alguns meses de teste de experimento no próprio instituto, o INSA lançou o Projeto Águas, já instalados atualmente em algumas comunidades. EXEMPLO DE REÚSO NO SEMIÁRIDO BRASILEIRO  Captação das águas da chuva através de calhas; EXEMPLO DE REÚSO NO SEMIÁRIDO BRASILEIRO  Sistema de armazenamento de água; EXEMPLO DE REÚSO NO SEMIÁRIDO BRASILEIRO  Sistema de irrigação do Sistema Agroflorestal REÚSO NA AQUICULTURA  Aquicultura é o processo de produção, em cativeiro de organismos com hábitat predominante aquático, em qualquer estágio de desenvolvimento, ou seja: ovos, larvas, pós- larvas, juvenis ou adultos  Neste contexto a aquicultura moderna apoia-se em três pilares fundamentais: a produção lucrativa, a preservação do meio-ambiente e o desenvolvimento social (Valenti et all,2000). ESTRATÉGIAS DE TRATAMENTO E REÚSO NA AQUICULTURA Fonte: Edwards, 1992 MÉTODOS DE REÚSO NA AQUICULTURA  UTILIZAÇÃO DIRETA DE ÁGUAS NEGRAS: Adição e diluição das excretas na águas do tanque de peixes, onde há uma permuta da utilização do esterco animal pela excreta humana.  Esse sistema tem o uso clássico em Israel, empregado em pequenas propriedades rurais com 500 a 1.500 pessoas e que produzem em torno de 100 a 600 m³/d. Também é utilizado na China e na Indonésia. MÉTODOS DE REÚSO NA AQUICULTURA MÉTODOS DE REÚSO NA AQUICULTURA MÉTODOS DE REÚSO NA AQUICULTURA MÉTODOS DE REÚSO NA AQUICULTURA MÉTODOS DE REÚSO NA AQUICULTURA  UTILIZAÇÃO DE ÁGUAS RESIDUÁRIAS COM TRATAMENTO PARCIAL: As águas residuárias passam por um tanque de sedimentação, onde o líquido escoa antes de finalmente adentrar à lagoa de peixes. Segundo Moscoso e Galecio (1978) ocorre uma redução de 100 a 115 mg/l de DBO.  É aplicado na Alemanha e na Colômbia há mais de três décadas. MÉTODOS DE REÚSO NA AQUICULTURA  UTILIZAÇÃO DIRETA DE ÁGUAS RESIDUÁRIAS COMPLETAMENTE TRATADA: Consiste em tratar as águas residuárias através de uma série de tanques ou lagoas de estabilização com a finalidade de melhorar a qualidade das águas residuárias através do cultivo de peixes. QUALIDADE DA ÁGUA DOS EFLUENTES PARA REÚSO NA AQUICULTURA  Peixes que crescem em tanques alimentados por efluentes de esgotos domésticos tratados são factíveis de contaminação com bactérias e vírus. Esses patógenos são transportado para as escamas, as guelras, o líquido intraperitoneal, as vias digestivas ou os músculo dos peixes. O peixe consumido cru ou mal cozido pode transmitir várias infeções causadas por bactérias e vírus. (Léon e Moscoso, 1996; Mara e Cairncross, 1989) QUALIDADE DA ÁGUA DOS EFLUENTES PARA REÚSO NA AQUICULTURA  Strauss (1985) analisou diversas publicações sobre infecções de patógenos em peixes e concluiu que:  Na maioria dos experimentos foram encontrados concentração alta de indicador patogênico no trato intestinal e no líquido intraperitoneal de peixes cultivados em águas residuárias, portanto, a manipulação no momento da retirada das vísceras é uma rota potencial de transmissão de vírus e bactérias QUALIDADE DA ÁGUA DOS EFLUENTES PARA REÚSO NA AQUICULTURA  Quando as concentrações de Coliformes fecais e Salmonela nos efluentes tratados ultrapassarem o limite de 10^4 e 10^55 NMP/100 ml, respectivamente, é provável que as bactérias invadam os músculos dos peixes; sendo que o risco potencial de invasão é agravado com o aumento da exposição dos peixes na água contaminada; QUALIDADE DA ÁGUA DOS EFLUENTES PARA REÚSO NA AQUICULTURA  Já Mara e Cairncross (1989) sugerem a diretriz de Engelberg para reúso agrícola também na aquicultura EXEMPLOS DE REÚSO NA AQUICULTURA  Os primeiros trabalhos sobre as propriedades da fertilização das águas residuárias na piscicultura foram editados na Alemanha durante o início do século XIX;  Cerca de 25% das águas residuárias da cidade de Munique, após ser removido a maioria dos Sólidos Sedimentáveis, alimentam um complexo sistema de piscicultura de 233 hectares de extensão, que consta de 30 tanques de grande tamanho manejados de forma paralela, com tempo de retenção aproximadamente de 40 horas EXEMPLOS DE REÚSO NA AQUICULTURA  Na Índia existe mais de 130 sistemas de piscicultura com tanques alimentados com águas residuárias, em uma zona de 12.000 hectares; a maioria encontra-se em Bengala Ocidental. Calcutá tem o sistema de aquicultura alimentado com águas residuárias mais extenso do mundo, as águas residuárias sem tratar e a água pluvial da cidade são conduzida através de um canal principal, que distribui o líquido por um complexo sistema de canais secundários e terciários até um extenso sistema de tanques com uma superfície de 4.400 hectares, que produz carpa e tilápia, que são importantes como alimento na Índia e em 5 a 6 meses alcançam o tamanho comercial (Strauss e Blumenthal,1990; Edwards, 1992).; EXEMPLOS DE REÚSO NA AQUICULTURA  A fertilização de sistemas de piscicultura com excreta ou águas negras é praticada principalmente no sudoeste de Java Oeste, na Indonésia. Em quatro regências (áreas administrativas) de Bandung, Ciamis, Garut e Tasikmalaya, onde a prática é mais comum, possuem uma população aproximada de 8 milhões de habitantes, a produção anual de peixes é 33.000 toneladas e em lagoas de 10.000 hectares de superfície, o cultivo predominantemente é de carpa comum, tilápia do Nilo e Javanesa. A produtividade anual varia de 1600 a 2800 kg/ha e o lodo de fundo dos tanques é utilizado como condicionador de solo e fertilizante para a produção de arroz. EXEMPLOS DE REÚSO NA AQUICULTURA  Em algumas lagoas, cultivam-se também plantas aquáticas - water spinach (Ipomoea aquática) - para consumo humano, preparando-a de forma cozida. A doença do tipo diarreia não é o maior problema nas vilas, com a frequência de somente um episódio por pessoa por ano. A concentração de Coliformes fecais nas lagoas de peixes variam de 10^4 a 10^5 NMP/100 ml. São ausentes as infeções causadas por trematódeos (Clonorchis, Fasciolopsis e Schistosomas). Na Indonésia, a prática da fertilização das lagoas de peixes com águas negras não parece promover, com significante excesso, qualquer doença relaciona com as excretas humanas (Mara e Cairncross, 1989).. CONSIDERAÇÕES FINAIS  Em virtude da escassez hídrica no mundo, o reúso de efluente tratado se apresenta como alternativas interessantes, pois diminui o consumo de água potável, contribuindo para uma economia sustentável.  Com base na revisão de literatura, existem diversos pesquisadores e instituições realizando trabalhos científicos na área de reúso de água, com resultados significativos relativos ao aumento da produtividade e lucratividade. CONSIDERAÇÕES FINAIS  Vale salientar que a avaliação dos aspectos de segurança para proteção dos grupos de risco é de suma importância, uma vez que adotar de forma imprudente o reúso pode gerar problemas de saúde pública;  Conclui-se então que o sucesso de programas de reúso de água dependem da participação de equipes devidamente capacitadas e estudos tecnicamente bem elaborados. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS Ambiente Brasil. Disponível em: <http://ambientes.ambientebrasil.com.br/agua/artigos_aguas_urbanas/reúso_de_agua.html> Acessado em Jul/2017. ARAÚJO, E. D.; RIBEIRO, E; SANTOS, E. Captação e reúso de Água no INSA Campina Grande: Estratégias de Convivência com o Semiárido. Campina Grande, 2016. Disponível em: http://www.editorarealize.com.br/revistas/conidis/trabalhos/TRABALHO_EV064_MD1_SA6_ID2 77_06102016123530.pdf . Acesso em Jul/2017 FELIZZATO, M. R.; STARLING, F. L.; SOUZA, M. A. Reúso de Água em Piscicultura: Análise da Aplicação de Efluente de Lagoas de Estabilização em Série. 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Contribuição para o Entendimento do Reúso Planejado da Água e algumas Considerações Sobre suas Possibilidades no Brasil. São Paulo, 1987. 191 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia) - Escola Politécnica, Universidade de São Paulo. MOTA, S.; AQUINO, M. D.; SANTOS, A. B. Reúso de águas: conceitos; importância; tipos. In: MOTA, S.; AQUINO, M. D.; SANTOS, A. B. (Organizadores) Reúso de águas em irrigação e piscicultura. Fortaleza: Universidade Federal do Ceará – Centro de Tecnologia, 2007. P. 21-37. OBRIGADO!!