Sistema de Esgoto

Definição de Esgoto
Esgoto é o termo utilizado para caracterizar os despejos provenientes dos diversos usos da água tais como doméstico, comercial e industrial. O esgoto doméstico é a parcela mais significativa dos esgotos já que provem principalmente de residências e edificações públicas onde se concentram aparelhos sanitários, lavanderias e cozinhas. Esses esgotos variam de acordo com o costume e condições sócio-econômicas de cada comunidade.
 
Por quê tratar o Esgoto?
O tratamento dos esgotos sanitários, antes de seus lançamentos em qualquer corpo hídrico, tem como objetivo de prevenir e reduzir a disseminação de doenças de veiculação hídricas causadas pelos microorganismos patogênicos.
 
Doenças Hidroveículadas
A água é vital para os seres vivos e de inquestionável importância em questões de Saúde Pública. "Segundo a Organização Mundial de Saúde - OMS - um quarto dos leitos existentes em todos os hospitais do mundo são ocupados por enfermos com doenças veiculadas pela água". (Técnica de Abastecimento e Tratamento de Água - CETESB).
A boa qualidade da água é imprescindível para que a mesma não se torne um veículo de transmissão de diversas doenças infecciosas e parasitárias.
A poluição causadas por excreta (fezes e urinas) humana e de animais (cão, gato e ratazana) é das mais graves, podendo transformar a água em um meio de propagação de doenças na população.
 
As doenças veiculados pela água, classificam-se em:
A) doenças de transmissão hídrica e
B) doenças de origem hídricas.

A) Doenças de Transmissão Hídrica
As doenças de transmissão hídricas, são aquelas causadas por microorganismos patogênicos veiculados pela água e oriundo de excretas (fezes e urinas) de pessoas e animais infectados.
Os microorganismos patogênicos veiculados pela água, estão entre os:
a) Vírus - hepatite viral do tipo A;
b) Bactérias - febre tifóide; disenteria bacilar; cólera e leptospirose;
c) Protozoários - amebíase ou disenteria amebiana;
d) Vermes (helmintos) e larvas.
 
B) Doenças de Origem Hídrica
As doenças de origem hídrica são aquelas resultantes de substâncias minerais e orgânicas, dissolvidas ou em suspensão na água. Essas substâncias podem ser naturais ou introduzidas no curso da água. Os efeitos dessas substâncias sobre o organismo humano dependem da concentração e toxidez específica para o ser humano.
Os sintomas podem ser agudos, ou cumulativos, este causa doenças de eclosão tardia, como é o caso do chumbo (Saturnismo), os nitratos (metemoglobiemia) e o flúor (fluorose).
As substâncias tóxicas naturais, compreendem as formações minerais com potencial tóxico (selênio, arsênio, boro e flúor) e microorganismo que produzem substâncias tóxicas (algas).
Os contaminantes introduzidos, resultam de defeitos em obras e hidráulicas (tubos metálicos - chumbo), tratamento químico na água de abastecimento, pode ocasionalmente contaminar a água, e despejos industriais (cobre, zinco e ferro).
 
Lagoas de Estabilização
 
Conceito e Classificação
As lagoas de estabilização são sistemas de tratamento biológico em que a estabilização da matéria orgânica é realizada pela oxidação bacteriológica (oxidação aeróbia ou fermentação anaeróbia) e/ou redução fotossintética das algas.
De acordo com a forma predominante pela qual se dá a estabilização da matéria orgânica a ser tratada, as lagoas costumam ser classificadas em:
 
a) Anaeróbias: nas quais predominam processos de fermentação anaeróbia; imediatamente abaixo da superfície, não existe oxigênio dissolvido;
b) Facultativas: nas quais ocorrem, simultaneamente, processos de fermentação anaeróbia, oxidação aeróbia e redução fotossintética; uma zona anaeróbia de atividade bêntica é sobreposta por uma zona aeróbia de atividade biológica, próxima à superfície;
c) Estritamente aeróbias: nas quais se chega a um equilíbrio da oxidação e da fotossíntese para garantir condições aeróbias em todo o meio: é comum chamar-se de aeróbias as lagoas facultativas, embora não seja correto:
d) De maturação: usadas como refinamento do tratamento prévio por lagoas, ou outro processo biológico: reduz bactérias, sólidos em suspensão, nutrientes e uma parcela negligenciável da DBO:
e) Aeradas: nas quais se introduz oxigênio no meio líquido através de um sistema mecanizado de aeração: as lagoas aeradas podem ser estritamente aeróbias ou facultativas.
 
Na verdade, as lagoas de estabilização são lagoas, quer naturais ou artificiais, em que prevalecem condições técnicas adequadas aos fenômenos físicos, químicos e biológicos que caracterizam a autodepuração.
 
Princípio de Funcionamento
A matéria orgânica é estabilizada principalmente pela ação das bactérias, embora alguns fungos e protozoários também participem do processo. As bactérias produzem ácidos orgânicos, sob condições anaeróbias, ou CO2 (gás carbônico) e água sob condições aeróbias. Uma vez que a DBO do efluente tratado é menor nos casos em que o produto final do metabolismo é CO2 e água, dá-se preferência à realização do processo sob condições aeróbias; além desta razão, a produção de gases mal-cheirosos nos processos anaeróbios, por bactérias facultativas, faz com que a oxidação aeróbia tenha preferência em geral, pelo menos, nas localidades em que aqueles inconvenientes poderiam ser prejudiciais a uma população eventualmente próxima.
 
Eficiência das Lagoas de Estabilização
As lagoas apresentam excelente eficiência de tratamento.
A matéria orgânica dissolvida no efluente das lagoas é bastante estável, e a DBO está geralmente numa faixa de 20 a 50 mg/l (lagoas facultativas). Se houver uma separação das algas, a DBO pode cair até para 15 a 30 mg/l.
A redução de organismos coliformes tem alcançado 90 a 99.9% (lagoa de maturação).
No entanto, se o tratamento não for adequado, isto é, se deixar de existir equilíbrio entre as condições locais e as cargas poluidoras, os inconvenientes dos demais processos aparecem: exalação de cheiros, estética desfavorável, matéria orgânica em suspensão dissolvida instável, DBO elevada, coliforme fecais em excesso, mosquitos em abundância, etc.
Os casos de exalação de cheiro ofensivo são extremamente indesejados, já que comprometem o bom trabalho que a lagoa perfaz perante a opinião pública. Por outro lado, como as lagoas abrangem, em geral, áreas extensas, nas ocasiões em que possa haver exalação de mau cheiro, este pode atingir uma comunidade maior e se tornar um fator negativo para o tratamento, pior do que aquele que teria havido numa estação de tratamento convencional, onde o mau cheiro seria localizado.
As lagoas anaeróbias têm uma eficiência menor, em termos de redução da DBO, em geral, não ultrapassando 50 a 70%.
 
Lagoas Anaerobicas
Nas lagoas anaeróbias, a estabilização ocorre sem o concurso do oxigênio dissolvido; são os fenômenos de digestão ácidas e fermentação metânica que tomam parte no processo. Na verdade, tudo se passa como num digestor anaeróbio ou numa fossa séptica.
Os principais fatores intervenientes na realização do processo são a temperatura, o pH, o tempo de duração e a taxa de carga orgânica.
A temperatura afeta o tempo de crescimento da bactéria formadora do metano; as temperaturas menores, e abaixo de 20ºC, este tempo é maior (abaixo de 15ºC quase não se consegue fermentação; a 10ºC o processo não ocorre).
O pH deve manter-se numa faixa adequada para os fenômenos de digestão ácida e fermentação metânica, como visto anteriormente.
O tempo de detenção (hidráulico) deve ser, no mínimo, igual ao necessário para a geração das bactérias formadoras do metano; estas requerem de 2 a 5 dias, as de crescimento mais rápido, e de 20 a 30 dias, as de crescimento
Mais lento. Assim, o tempo de detenção, nas lagoas anaeróbias, para esgotos doméstico, pode ser tomado entre 2 a 5 dias teoricamente. Aguirre e Gloyna relatam que se observou uma redução de 50% da DBO em experiências de detenção, de apenas 2,5 dias. No entanto, deve-se preferir tempos de pelo menos 5 dias, a fim de minimizar problemas de cheiro.
A taxa de carga orgânica aplicada pode limitar a eficiência da lagoa, alterando o balanço na mesma.

Lagoas Facultativas
As lagoas facultativas são mais comumente usadas, e, normalmente, recebem águas residuárias brutas ou, então, aquelas que receberam apenas tratamento preliminar. Atualmente estão se tornando cada vez mais comuns no tratamento de efluente de tanques sépticos e de lagoas anaeróbias de pré-tratamento.
O termo "facultativo" refere-se à mistura de condições aeróbias e anaeróbias. Em lagoas facultativas, as condições aeróbias são mantidas nas camadas superiores próximas à superfície das águas, enquanto as condições anaeróbias predominam no sentido e em camadas próximas ao fundo da lagoa. Embora parte do oxigênio necessário para manter as camadas superiores aeróbias seja fornecido pela reaeração atmosférica através da superfície, a maior parte é suprimida pela atividade fotossintética das algas, as quais crescem naturalmente nas águas onde estão disponíveis grandes quantidades de nutrientes, e a energia da luz incidente.
Na verdade, o crescimento de algas é tão profundo que o conteúdo da lagoa adquire uma coloração verde brilhante.
As bactérias existentes nas lagoas utilizam esse oxigênio produzido pelas algas para oxidar os resíduos orgânicos. Um dos principais produtos finais do metabolismo bacteriano é o gás carbônico, que é imediatamente utilizado pelas algas na sua fotossíntese, desde que dele necessitam numa quantidade maior do que a quantidade conseguida através da atmosfera.
Existe, portanto, uma associação de mútuo benefício (Simbiose) entre as algas e as bactérias em uma lagoa.
Desde que a fotossíntese é uma atividade dependente de luz, há uma variação diária na quantidade de oxigênio dissolvido existente na lagoa e uma flutuação similar no nível da "oxipausa" (o ponto abaixo da superfície, no qual o nível de oxigênio dissolvido é igual a zero).
O pH do conteúdo da lagoa também segue a um ciclo diário, aumentando com a fotossíntese até um máximo que pode chegar a 10.
Isto ocorre porque, na demanda máxima, as algas retiram o CO2 da solução mais rapidamente do que a sua reposição pela respiração das bactérias. E, como resultado, os íons bicarbonatos presentes se dissociam, não somente para produzirem mais CO2, mas também o íon hidroxila, que é alcalino e aumenta o valor do pH.
 
Sistema de Esgotos Sanitarios de Ibiporã
 
A rede coletora de esgotos sanitários de Ibiporã atende mais de 96% da cidade, sendo um índice de destaque entre os municípios brasileiros. O esgoto, depois de coletado, é conduzido para as três Estações de Tratamento de Esgotos - E.T.E. A E.T.E. Norte situa-se em terreno de 05 (cinco) alqueires, distante 01 Km da cidade e é composta por 04 lagoas, sendo três anaeróbias e uma facultativa. A E.T.E Sul situa-se perto da ponte do Ribeirão Engenho de Ferro em um terreno de 3.5 alqueires e é composta por 02 lagoas anaeróbias e 01 facultativa onde se processam o tratamento pelo sistema biológico sem a necessidade de adição de qualquer produto químico. Por último existe a E.T.E. do Jardim Jonh Kennedy, composta por 2 lagoas anaeróbicas/facultativas, exclusivas para atender a demanda do bairro.

Ibiporã é uma das poucas cidades brasileiras que tem implantado um sistema de esgotos completo, com coletor público, coletor predial, emissário, estação elevatória, rede de recalque e estação de tratamento, em localidade considerada zona rural (Distrito do Jardim John Kennedy) e todo o sistema está funcionado perfeitamente.

A malha coletora de esgoto e composta de um sistema convencional de coleta, através de manilhas de barro, numa extensão de 175.721 metros assentados ao longo dos anos, sendo que nas partes mais desfavoráveis pela topografia o esgoto é coletado e recalcado por 07 Estações Elevatórias, que é recalcado ate as Lagoas da Zona Norte e Lagoas da Zona Sul.
 
Estação de Tratamento Zona Norte
A estação de tratamento da Zona Norte foi o primeiro sistema do município. Antigamente, esta Estação atendia toda a cidade porém com o crescimento populacional, fez se necessário a construção de outra Estação que foi denominada Estação de Tratamento Zona Sul, que passou a atender a região sul do município desafogando o primeiro sistema.

Dados de qualidade do esgoto doméstico:
Vazão média diária: 81,6 l/s. - Vazão média ETE Sul: 35,7 l/s.
Vazão média ETE Norte: 45,9 l/s. - Demanda Bioquímica de Oxigênio: 660,0 mg/l
Demanda Química de Oxigênio: 1.290,0 mg/l - Sólidos Totais: 1.088,0 mg/l
Sólidos Sedimentáveis: 10,6 mg/l

Estação de Tratamento Zona Sul
 
Fluxograma Geral da Estação
a)Unidade de gradeamento: composta de uma grade para retenção de sólidos grosseiros e um canal de desvio (by-pass), controlada por comportas de madeiras, que poderão desviar o fluxo em caso de reparo e manutenção da grade e da calha Parshall.
As barras da grade de vergalhão de aço de ½" com espaçamento de 2,7cm. Para facilitar a limpeza manual, grade esta assentada a 45º.

b) Calha Parshall: Para medição da vazão de esgoto bruto existe uma calha Parshall na própria caixa de gradeamento, a jusante da grade.
Foi adotado uma calha padronizada e pré-fabricada de 6", a qual permite medir a vazão na faixa de 1,52 l/s a 110,4 l/s, que abrange toda a variação de vazão esperada no horizonte de projeto.
c) Dispositivo de distribuição: São dotadas de comportas de madeira para controle e interrupção do fluxo, que propiciam o funcionamento das tubulações de by-pass, que poderão desviar toda vazão da estação diretamente para o rio ou então desativar qualquer uma das células de tratamento. As caixas de entrada estão locadas imediatamente a montante da tubulação final de alimentação das lagoas. As caixas de saída são dotadas de vertedouros para controle do nível d'água em cada célula.
 
Dimensões:
Lagoa Anaeróbia n.º 01 - L : 100,0 m - C: 30.0 m - H (útil): 2.0 m
Resulta da relação L : C em 3.33 : l e a área útil de 3.000 m2
Lagoa Anaeróbia n.º 02: L : 120.0 m - C: 25.0 m - H (útil): 2.0 m
Resulta da relação L : C em 4.80 : l e a área útil de 3.000 m2
A Taxa de Aplicação de carga orgânica por volume é de 8,79 Kg DBO/100 m3. Dia
A Taxa de Aplicação superficial é de l.758 Kg / há. Dia
O tempo de detenção nas lagoas anaeróbias é de 5 dias.

d) Lagoa Facultativa: A Lagoa Facultativa tem dimensões de 200,0 x 52 m, resultando numa área de 10.400 m2, e profundidade útil de 1,50 m, resultando num volume de 15.600 m3. O tempo de retenção hidráulico na lagoa facultativa é de 14 dias. Para evitar a ocorrência de "curto-circuito" nesta unidade, foram construídas chicanas de alvenaria.

e) Sistema de drenagem das Lagoas: Para proporcionar o esgotamento das lagoas por ocasião de limpeza e/ou outros serviços de manutenção, foi previsto um sistema de drenagem, com tubos de 350 mm de diâmetro para toda E.T.E. A tubulação de drenagem em cada célula, tem a cota de fundo igual ao da lagoa correspondente, para seu total esgotamento.

f) Controle de vazão final: Além da medição do esgoto bruto, através da Calha Parshall de 6" instalada na chegada, existe ainda outra calha idêntica para medição de vazão do efluente final e avaliação das cargas lançadas no corpo receptor.
 
Estação de Tratamento do Jardim Jonh Kennedy
A Estação de tratamento do Jardim John Kennedy, atende uma população de aproximadamente 780 habitantes. Este sistema é composta de duas lagoas (anaeróbias/facultativas) e tem sua localização próxima ao Rio Tibagi.

Consideração:
As análises de rotinas de uma E.T.E., não são feitas na E.T.E. do Jd. Kennedy, em virtude da vazão de entrada do efluente ser menor que a vazão de projetada. Em virtude disso a lagoa facultativa foi desativada, permanecendo apenas a lagoa anaeróbia em funcionamento, sendo necessário adicionar um determinado volume água de um córrego próximo, para se ter o tempo de detenção hidráulico necessário para a depuração do esgoto ali depositado.
 
Análises do Esgoto Sanitário:
- pH - Oxigênio Dissolvido - Oxigênio consumido em meio ácido
- Demanda Bioquímica de Oxigênio D.B.O.5 dias - Sólidos Totais
- Cloretos - Sólidos Dissolvidos - Sólidos Sedimentáveis
- Coliforme 24 horas - Coliformes 48 horas.
 
As coletas e análises são feitas todas as quartas e quintas-feiras, seguindo as técnicas do STANDARD METHODS e as Normas da CONAMA, no que diz respeito a despejos domésticos em rios e lagos.
 
Considerações:
A preocupação da Administração Municipal e do SAMAE, com saneamento básico, fica evidenciado no exemplo do Jardim John Kennedy, distrito este a aproximadamente 6 (seis) quilômetros da cidade e abastecido com água tratada e 100% do esgoto coletado e tratado.
 
A rede de esgoto do município de Ibiporã está 99.9% cadastrada, utilizando os programas CAD e ARGOS, sendo que as solicitações de informações sobre ligações de esgotos podem ser obtidas em questão de minutos, fazendo com que o solicitante ou cliente não tenha que esperar, tornando mais ágil o processo e fazendo com que a Autarquia tenha um bom conceito perante o usuário em virtude da rapidez da resposta da empresa à solicitação feita.