Palestra apresentada durante o primeiro curso de saneamento básico rural, na Embrapa Instrumentação, São Carlos - SP, outubro de 2013 Disponível em : http://saneamento.cnpdia.embrapa.br/programacao.html

1. SANEAMENTO BÁSICO RURAL
"SISTEMAS DE TRATAMENTO POR ZONA DE
RAIZES (WETLANDS) – PRINCÍPIOS
FUNDAMENTAIS E EXEMPLOS DE SISTEMAS"
Altair Rosa
1

2. PROBLEMATIZAÇÃO E CONTEXTUALIZAÇÃO
 A água tem tido seu valor subestimado e sua
qualidade degradada
 Uma das maneiras de manter a qualidade das
águas é tornar a cobertura da rede de esgoto mais
abrangente
 Brasil: sistema de esgoto atende apenas 55% do
país
2

3. Esgoto Sanitário
Constituição básica:

Matéria orgânica carbonácea biodegradável;

Nitrogênio orgânico e amônia;

Fósforo orgânico e fosfatos;

Organismos patogênicos.
Lançamento sem o devido tratamento

Poluição de corpos d’ água e solo e consequentemente:
• Aumento da DBO e DQO;
• Diminuição do Oxigênio Dissolvido;
• Incidência de possíveis microrganismos patogênicos;
• Eutrofização;
• Mudança no ecossistema;
• Entre outros efeitos.
3

4. Sistema de esgotamento sanitário
Coletivo
Individual
?
Pós-tratamento
 SOLUÇÃO: TRATAMENTOS ALTERNATIVOS
Coleta
Subprodutos ESGOTO Subprodutos
DE
Edifício
Tratamento coletivo
ETE
Corpo receptor
WETLANDS
Água
Tratamento individual
Solo
4

5. PROBLEMATIZAÇÃO E CONTEXTUALIZAÇÃO
WET + LAND
Ecossistemas frágeis, de alta complexidade
ecológica, importantes para o processo de
TERRA MOLHADA
estabilidade
ambiental
e
manutenção
da
biodiversidade, que, por estarem relevos planos ou
abaciados, NATURAL E CONSTRUÍDA
se encontram frequentemente com
elevados níveis de saturação hídrica, isso aumenta
a capacidade de filtragem das águas e de
regularização da vazão dos rios (RESOLUÇÃO 045,
DIFERENTES FLUXOS
2007).
POSSÍVEL TRATAR ÁGUA E ESGOTO
5

6. NOMENCLATURA NO BRASIL








ZONA DE RAÍZES
ALAGADOS CONSTRUÍDOS
JARDINS FILTRANTES
JARDINS PLANTADOS
LEITOS CULTIVADOS
SISTEMAS DE TRATAMENTOS BIOLÓGICOS
SISTEMAS DE TRATAMENTOS COM PLANTAS
SISTEMAS
DE
TRATAMENTO
DE
ESGOTO
ALTERNATIVO
 BIORETENÇÃO
6

7. PROBLEMATIZAÇÃO E CONTEXTUALIZAÇÃO
ZONA DE RAÍZES

São áreas inundadas ou saturadas com água;

Podem suportar a existência de vegetação adaptada a condições de solo
saturado;

Exemplos: pântanos, alagadiços e banhados;

Podem ser usadas para o pós-tratamento de esgoto sanitário;
Zona de raízes
Fonte: SEZERINO (2006)
7

8. PROBLEMATIZAÇÃO E CONTEXTUALIZAÇÃO
 As zonas de raízes agregam: baixo custo e manutenção
reduzida
 Baseada nas condições naturais presente nos pântanos,
utilizando esse meio para o melhoramento da qualidade da
água
 Recomenda-se o uso de macrófitas que são capazes de
estabelecer-se,
crescer
rapidamente,
absorver
e
armazenar nutrientes em suas raízes
8

9. WETLANDS NATURAIS
Município de São José dos Pinhais
Wetlands in Butte County, Calif. Photo by Lynn Betts,
USDA Natural Resources Conservation Service.
North Shore Wetland Partners: Formed in 2004,
Incorporated in 2010
9

10. WETLANDS CONSTRUÍDAS
10

11. WETLANDS CONSTRUÍDAS
ACIMA DO NÍVEL DO SOLO
ABAIXO DO NÍVEL DO SOLO
11

12. BIORETENÇÃO
BIORETENTION FEATURE
UNIVERSITY OF NEVADA, 2013
12

13. MÉTODOS DE DIMENSIONAMENTO
MÉTODO DE REED
VAZÃO – CONTRIBUIÇÃO
PARÂMETROS
ÀREA X HABITANTE (FRANCÊS)
ETC…
13

14. AGRONÔMICA
14

15. AGRONÔMICA
15

16. Almirante Tamandaré/PR
Características Gerais:

População Total: 97.523 habitantes;
 População da área urbana: 93.622 habitantes;
 População da área rural: 3.901 habitantes;
Saneamento básico (Área rural):
 0,3% dos domicílios particulares e permanentes possuem
rede de esgoto sanitário (FGV, 2006);
 32,8% possuem fossa séptica (FGV, 2006);
 60,7% despejam seus esgotos sanitários em fossa
rudimentar, rio, vala, entre outros (FGV, 2006).
16

17. 
Metodologia e materiais
Sistema de Zona de Raízes e plantas escolhidas:

Sistema construído de fluxo horizontal subsuperficial;

Espécie de macrófita: Typha domingensis.
Parâmetros e seus respectivos padrões para dimensionamento do sistema de ZR –
Método Reed (1992).
Tipos de Zona de Raízes (ZR)
Parâmetros
Fluxo Superficial
Fluxo Subsuperficial
Tempo de Detenção (Dia)
5 – 14
2–7
Altura da coluna d’ água (m)
0,1 – 0,5
0,1 – 1,0
Área requerida (ha.m-³. dia-1)
0,002 – 0,014
0,001 – 0,007
Relação Comprimento – Largura
2:1 – 10:1
0,25:1 – 5:1
Carga Hidráulica (mm/dia)
7 – 60
2 – 30
Materiais para construção:
Lona plástica (preta) – 0,2 mm; Areia (média); Brita (nº 1);
Tubulação (linha marrom) - 75 mm; Bedin Cinza ou Branco; Tês
- 75 mm; CAP’s - 75 mm; CAP’s - 100 mm e Joelho 90° - 75 mm
17

18. Área de estudo
Fossa séptica 2
Poço irrigação
Fossa séptica 1
Fossa séptica 1
Poço irrigação
Fossa séptica 2
FiguraFigura 3 – Município de Almirante Tamandaré
5Figura 4 – e poço da propriedade de estudo
– Fossas Propriedade de estudo
Fonte:Fonte: Projeto Carste
Fonte: Projeto Carste
Projeto Carste (2010)
18

19. Resultado e Discussão

Vazão: 0,68 m³.d-¹;

Tempo de detenção: 2 dias;

Relação Comprimento/Largura: 5/1;

Comprimento: 5,85 m;

Largura: 1,16 m;

Profundidade: 0,35 m;

Área: 6,80 m²;

Volume: 2,27 m³.
Figura 6 – Zona de Raízes dimensionada
Fonte: Autor (2011)
19

20. Resultado e Discussão
Etapas de construção:
1
2
3
4
1
5
9
6
7
10
8
11
Fonte: Autor (2011)
20

21. Resultados e Discussão
Tabela 2 Dados das análises do esgoto bruto e tratado no sistema de Zona de Raízes
Parâmetros
Coleta
Amostragem
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Coleta 1
P1
17
7,1
380
1051
0,15
98,72
10,2
14300000
1210000
P2
16
6,5
36
179,26
1,36
22,12
7,42
105900
51200
E (%)
-
-
90,53
82,94
88,97
77,59
27,5
99,26
95,77
P1
15
7,6
660
721,92
0,14
131,63
22,5
26130000
500000
P2
14
6,8
280
507,6
2,33
62,72
9,38
2419600
53000
E (%)
-
-
57,88
29,69
93,99
52,35
58,4
90,74
89,4
P1
14
7,9
780
630,55
0,19
138
49,7
1210000
100000
P2
13
6,9
240
373,37
1,18
64,15
24,3
1210000
100000
E (%)
-
-
69,23
40,79
83,9
53,51
51,11
0
0
P1
14
8
960
1245,84
0,18
191,5
61
4570000
200000
P2
9,1
6,7
240
518,35
0,7
63,16
22,5
970000
31000
E (%)
-
-
75
58,39
74,29
67,02
63,11
78,77
84,5
P1
14
8,3
600
1293,06
0,15
200,03
75
10120000
5560000
P2
10
6,6
120
240,62
1,5
22,45
7,5
12033
5475
E (%)
-
-
80
81,39
90
88,78
90
99,88
99,9
E (%)
-
-
70,53
85,30
62,60
50
66,32
67,42
Coleta 2
Coleta 3
Coleta 4
Coleta 5
Eficiência
média
52,95
1 – Temperatura da amostra (ºC); 2 – pH; 3 – DBO5 (mg.L-1); 4 – DQO (mg.L-1); 5 – OD (mg.L-1); 6 –
Nitrogênio Amoniacal (mg.L-1); 7 – Fósforo (mg.L-1); 8 – Coliformes Totais (NMP.100 ml-1); 9 –
Escherichia coli (NMP.100 ml-1).
Fonte: Autor (2011)
21

22. Resultados e Discussão
Gráfico – Dinâmica da eficiência da remoção dos parâmetros no esgoto sanitário comparando-se a
entrada e a saída do sistema de Zona de Raízes.
Coleta 5
Remoção (%)
150
100
P1
50
P2
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Parâm etros
1 – Temperatura da amostra (ºC); 2 – pH; 3 – DBO5 (mg.L-1); 4 – DQO (mg.L-1); 5 – OD (mg.L-1); 6 – Nitrogênio Amoniacal
(mg.L-1); 7 – Fósforo (mg.L-1); 8 – Coliformes Totais (NMP.100 ml-1); 9 – Escherichia coli (NMP.100 ml-1).
22

23. DISCUSSÃO DOS
RESULTADOS
dinâmica dos processos
e fatores externos;


25. Tabela 1: Dados das análises do esgoto bruto e tratado da ZR

26. LOCALIZAÇÃO
Construído no Patronato São Antônio, instituição filantrópica,
localizado no município de São José dos Pinhais, região
metropolitana de Curitiba, estado do Paraná, Brasil. O patronato
recebe cerca de 600 crianças por dia.

27. O SISTEMA
● Concluído em 2010
Atende uma vazão sanitária de 0,85 L/s
●Adotou-se uma composição de 04 (quatro) Câmaras
Digestoras Anaeróbicas (Fossa Séptica) qual irão realizar a
retenção, a digestão da matéria orgânica e decantação da
matéria digerida.
●O reator anaeróbio possui três metros de diâmetro e é formado
por três estágios de fossa séptica. O quarto estágio funciona
como um filtro prévio e possui um volume de 14,13m³ de pedra
brita.

28. O SISTEMA
● Em seguida, o efluente é encaminhado para a zona de
raízes constituída por dois tanques de 64 m² cada, composto
por 12,80 m³ de terra, 38,40m³ de pedra brita e as macrófitas
das espécies Taboa e Hedychium coronariu.
● O efluente do tratamento é encaminhado a um pequeno
córrego, que desemboca suas águas no Rio Miringuava, que,
por sua vez, deságua no Rio Iguaçu.

29. RESULTADOS

30. RESULTADOS

31. CONCLUSÃO

Tecnologias alternativas são consideradas muito
promissoras e eficientes

Avanço para o estudo das zonas de raízes

Resultados significativos

Expansão do uso de zona de raízes no Brasil

OBS: entraves políticos

32. OBRIGADO!!!!!
altair.rosa17@gmail.com