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1
UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE
CENTRO DE TECNOLOGIA E RECURSOS NATURAIS
CURSO DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENG. CIVIL E AMBIENTAL
DISSERTAÇÃO DE MESTRADO EM ENGENHARIA CIVIL
CONDIÇÕES DE REÚSO DOS EFLUENTES FINAIS
DAS ETE’S DO ESTADO DA PARAÍBA
GISELAINE MARIA GOMES DE MEDEIROS
CAMPINA GRANDE – PB
AGOSTO, 2007
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CONDIÇÕES DE REÚSO DOS EFLUENTES FINAIS DAS ETE’S DO
ESTADO DA PARAÍBA
GISELAINE MARIA GOMES DE MEDEIROS
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3
GISELAINE MARIA GOMES DE MEDEIROS
CONDIÇÕES DE REÚSO DOS EFLUENTES FINAIS DAS ETE’S DO
ESTADO DA PARAÍBA
Dissertação apresentada ao curso de mestrado em
Engenharia Civil e Ambiental da Universidade Federal
de Campina Grande - UFCG, em cumprimento às
exigências para obtenção de grau de Mestre.
ÁREA DE CONCENTRAÇÃO: RECURSOS HÍDRICOS
SUB-ÁREA: ENGENHARIA SANITÁRIA E AMBIENTAL
ORIENTADORES: PROFa. DRa. ANNEMARIE KONIG
PROFa. DRa. BEATRIZ SUSANA O. DE CEBALLOS
CAMPINA GRANDE – PB
AGOSTO, 2007
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4
CONDIÇÕES DE REÚSO DOS EFLUENTES FINAIS DAS ETE’S DO
ESTADO DA PARAÍBA
COMISSÃO EXAMINADORA
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Prof
a
. Dra. Annemarie König - UFCG
Orientadora
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Prof
a
. Dra. Beatriz Susana Ovruski de Ceballos - UFCG
Orientadora
_________________________________________________
Prof°. Dr. Rui de Oliveira - UFCG
Examinador Interno
_________________________________________________
Prof
o
. Dr. José Tavares de Sousa - UEPB
Examinador Externo
CAMPINA GRANDE - PB
AGOSTO, 2007
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5
DEDICATÓRIA
Aos meus filhos Joel e Gabriel pelo amor incondicional e por
deixar meus dias mais felizes. Ao meu esposo, Natan, pelo
constante incentivo, paciência e compreensão durante todo o
tempo de realização deste trabalho. Aos meus queridos pais
Tarcísio e Marília pelo amor, apoio e força fornecidos nos
momentos mais difíceis.
Aos meus filhos Joel e Gabriel pelo amor incondicional e por
deixar meus dias mais felizes. Ao meu esposo, elo constante
incentivo, paciência e compreensão durante todo o tempo de
realização deste trabalho. Aos meus pais Tarcísio e Marília pelo
amor, apoio e força fornecidos nos momentos mais difíceis.
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6
AGRADECIMENTOS
A Deus que através da sua presença divina na minha vida me deu
força, perseverança, paciência e determinação durante toda esta jornada;
Ao meu esposo pela dedicação, ajuda e por estar presente em todos os
momentos difíceis;
Aos meus pais por me ajudarem indiretamente na realização deste
trabalho;
Aos meus irmãos Gisetti e Gisehilton pela força prestada;
À orientadora Profa. Dra. Annemarie Konig pela atenção, paciência,
amizade, compreensão, orientação e confiança em mim depositada;
À orientadora Profa. Dra. Beatriz Susana Ovruski de Ceballos pela
extrema atenção dada nos momentos em que mais precisava;
À companheira de estudo Pollyana Caetano;
Aos professores da área de Engenharia Sanitária e Ambiental – AESA –
da UFCG, pelos ensinamentos prestados no decorrer da minha formação
acadêmica;
Às funcionárias Cristina e Valmária;
À Companhia de Água e Esgoto da Paraíba – CAGEPA;
A Professora Carmem Becker do departamento de Metereologia da
UFCG pela atenção prestada;
A Allyson Guimarães pela atenção dada e pela orientação no
tratamento dos dados estatísticos;
Ao CNPq pelo apoio financeiro;
A todos aqueles que direta ou indiretamente contribuíram para o
desenvolvimento deste trabalho.
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7
RESUMO
O presente trabalho teve como objetivo avaliar as condições de reúso dos efluentes finais de
dez ETE’s localizadas nos municípios de João Pessoa (Róger e Mangabeira), Guarabira, Sapé,
Campina Grande, Monteiro, Itaporanga, Patos, Sousa e Cajazeiras - PB frente os padrões
recomendados da Organização Mundial da Saúde. O período experimental (ago/2000 a
mai/2004), foi dividido em 4 períodos climáticos de seca e em um único período de chuva. As
variáveis avaliadas foram pH, CE, STD, amônia, coliformes termotolerantes, Escherichia.
coli, ovos de helmintos; a RAS e a salinidade foram calculadas, para avaliar o problema
potencial de infiltração e o risco de salinização do solo, respectivamente. Os resultados
obtidos foram submetidos (1) a técnica estatística do “box-plot”; (2) a análise de variância
(ANOVA) fator único, com nível de significância 5%; (3) o método gráfico GT-2 que
compara simultaneamente as várias médias. A classificação de Riverside foi aplicada para
definir as categorias de uso do efluente final, quanto a sua salinidade e a sodicidade. O pH da
maioria dos efluentes finais esteve dentro da faixa ideal para irrigação de 6,5 a 8,4. Quanto à
salinidade (avaliada através da CE e dos STD), somente os efluentes das ETE’s de Sousa
(seca 2) e de Cajazeiras (seca 2, seca 3 e chuva) não apresentaram restrições de uso, para os
demais a restrição foi de ligeira a moderada. Na avaliação do nível de salinidade somente
através dos STD, os efluentes finais apresentaram salinidade de média a alta. Na avaliação
dos problemas potenciais de infiltração (CE e RAS), os efluentes finais das ETE’s de
Cajazeiras, Itaporanga, Róger, Sapé e Sousa (seca 3), de Cajazeiras, Itaporanga, e Sousa (seca
4) e Cajazeiras, Guarabira, Itaporanga, Mangabeira, Monteiro Sapé e Sousa (chuva)
apresentaram um grau de restrição de uso de ligeiro a moderado enquanto que as demais
ETE’s não apresentaram restrição de uso. De acordo com a classificação de Riverside, nas
secas 3 e 4, a maioria dos efluentes finais se enquadrou em C3 – S1 e C3 – S2 e no período de
chuva, na classificação C2 – S1, C3 – S1 e C3 – S2. Independente de período climático, os
efluentes finais das ETE’s se enquadraram nas classificações de C3 – S1 (Mangabeira e
Róger), C3 – S1 e C3 – S2 (Campina Grande, Guarabira e Sapé) e C2 - S1 (Cajazeiras). Na
maioria dos efluentes, as concentrações de amônia estiveram acima do padrão de qualidade
recomendado de até 30mg/L de nitrogênio amoniacal. A qualidade microbiológica dos
efluentes finais não atendeu aos padrões sanitários da OMS (WHO, 1989) devido ao excesso
de coliformes termotolerantes (> 1000CF/100mL), sendo impróprios para irrigação irrestrita
apesar dos ovos de helmintos estarem ausentes. A análise de variância demonstrou que houve
diferenças significativas entre os grupos nos parâmetros pH, CE, STD e amônia para o
período de seca e de chuva. Os efluentes finais eram ricos em amônia e apresentaram excesso
de coliformes termotolerantes, que estão sendo lançados em rios e riachos contaminando os
corpos receptores e o meio ambiente. Os padrões mais recentes da Organização Mundial da
Saúde (WHO, 2006), para reúso irrestrito e restrito contemplam várias opções de reúso (cada
uma delas com concentrações máximas de E.coli, desde que não excedam 10
6
/100mL)
juntamente com vários tipos de tratamento de esgoto e manejo agrícola (técnicas de irrigação
e culturas a serem irrigadas). Neste trabalho, somente os efluentes finais de Cajazeiras (secas
3, 4 e chuva), Mangabeira (secas 3 e 4 e chuva), Itaporanga e Sousa (seca 3), Sapé e Sousa
(seca 4) estiveram inseridos em algumas das opções sugeridas pela OMS. Os demais efluentes
finais não se enquadraram em nenhuma opção, por apresentarem valores superiores ao padrão
de 10
6
E.coli/100mL, sendo impróprios para a qualquer tipo de irrigação, apesar dos ovos de
helmintos estarem ausentes nos efluentes finais de todas as 10 ETE´s avaliadas.
__________________________________________________________________________8
___________________________________________________________________________
8
ABSTRACT
The present work aimed an evaluation of reuse conditions of the final effluents of 10 Sewage
Treatment Plants in the municipalities of João Pessoa (Róger and Mangabeira), Guarabira,
Sapé, Campina Grande, Monteiro, Itaporanga, Patos, Sousa and Cajazeiras - PB using the
World Health Organization recommended standarts. The experimental period (aug/2000 to
may/2004), was divided in 4 climatic periods of drought and a single rain period. The
variables studied were pH, EC, TDS, ammonia, thermotolerant coliforms, Escherichia. coli,
helminths eggs; SAR (Sodium Absoption Rate) and salinity were calculated to evaluate the
potential problem of infiltration and the risk of soil salinization respectively. The results were
submitted to (1) box plot statistical technique; (2) variance analysis (ANOVA) single factor
with 5% significance level and (3) the GT-2 graphic method to compare mean values
simultaneously. The Riverside classification was applied to define the final effluents use
categories for salinity and sodicity. The pH of most finals effluents ranged from 6.5 to 8.4 and
were considered appropriate to irrigation. The final effluents of Sousa (drought 2) and
Cajazeiras (drought 2, drought 3 and rain) did not present any use restrictions when salinity
(evaluated trhought EC and TDS) was used. The salintity, evalualted through TDS, showed
final effluents with medium to high degree of salinity. The infiltration potential problems
using EC and S.A.R., showed that final effluents of Cajazeiras, Itaporanga, Róger, Sapé and
Sousa (drought 3), Cajazeiras, Itaporanga, and Sousa (drought 4) and Cajazeiras, Guarabira,
Itaporanga, Mangabeira, Monteiro Sapé and Sousa (rain) presented a degree of restriction of
low to moderate while others STP did not. Using the Riverside classification, during droughts
3 and 4, most final effluents were inserted in C3 - S1 and C3 - S2 categories and in the rain
period, in C2 - S1, C3 - S1 and C3 - S2. Independent of climatic period, the effluents were
framed into C3 - S1 (Mangabeira and Róger), C3 - S1 and C3 - S2 (Campina Grande,
Guarabira and Sapé) and C2 - S1 (Cajazeiras). For the majority of effluents, ammonia
concentrations were above the recommended standart of 30mg/L. The final effluent
microbiological quality did not riched the sanitary standard of W.H.O. (1989) due to the
excess of thermotolerant coliforms (> 1000FC/100ml), being inappropriate for unrestricted
irrigation in spite of the absende of helminths eggs. The variance analysis demonstrated
significant differences among the groups for pH, E.C. T.D.S. and ammonia during drought
and rain period. The final effluents were rich in ammonia and presented excess of
thermotolerant coliforms contaminating rivers and receiving water bodies. The most recent
standard of the World Health Organization (WHO, 2006), for unrestricted and restricted reuse
contemplate several reuse options (each one with maximum concentrations of E.coli, until
10E6/100mL) with sewage treatment methods and agricultural handling (irrigation techniques
and cultures to be irrigated). In this work only the final effluents of Cajazeiras (droughts 3, 4
and rain), Mangabeira (droughts 3 and 4 and rain), Itaporanga and Sousa (drought 3), Sapé
and Sousa (drought 4) were inserted in some of the options suggested by WHO. The other
final effluents were not inserted in any option, due to high values of E.coli above
10E6/100mL, being inappropriate for the any irrigation type, in spite helminths eggs be
absent in all 10 STP final effluents.
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___________________________________________________________________________
9
SUMÁRIO
LISTA DE FIGURAS.........................................................................................................10
LISTA DE TABELAS........................................................................................................12
1.0 Introdução ..................................................................................................................13
2.0 Revisão de Literatura ...............................................................................................15
2.1 Reúso de água .......................................................................................................15
2.2 Qualidade da água para irrigação......................................................................16
2.3 Sistemas de tratamento de águas residuárias................................................21
2.4 Uso de água residuária na irrigação .................................................................23
2.5 Benefícios do reúso de água para fins agrícolas ...........................................38
2.6 Experiências de reúso para fins agrícolas.......................................................40
3.0 Materiais e Métodos..................................................................................................44
3.1 Descrição dos Sistemas ......................................................................................44
3.2 Características dos Sistemas.............................................................................48
3.3 Monitoramento dos Sistemas.............................................................................52
3.4 Procedimentos Laboratoriais .............................................................................53
3.5 Análise estatística.................................................................................................54
4.0 Apresentação e Análise dos Resultados .............................................................55
4.1 Dados climatológicos dos municípios..............................................................55
4.2 Estatística descritiva dos parâmetros físicos, químicos e
microbiológicos.....................................................................................................57
4.3 Análise de variância dos parâmetros físicos, químicos e
microbiológicos.....................................................................................................92
5.0 Discussão .................................................................................................................102
6.0 Conclusões...............................................................................................................105
7.0 Referências Bibliográficas....................................................................................108
_________________________________________________________________________10
___________________________________________________________________________
10
LISTA DE FIGURAS
Figura 2.1 – Classificação de Riverside para a qualidade da água na irrigação. .....................34
Figura 3.1 – Localização das ETE’s no estado da Paraíba monitoradas no período de 2000 a
2004......................................................................................................................................44
Figura 4.1a – Representação, em “box plot” dos valores de pH nos efluentes finais de 08
ETE´s do estado da Paraíba no período da seca 1..................................................................59
Figura 4.1b – Representação, em “box plot” dos valores de pH nos efluentes finais de 08
ETE´s do estado da Paraíba no período da seca 2..................................................................59
Figura 4.2a – Representação, em “box plot” dos valores de pH nos efluentes finais de 10
ETE´s do estado da Paraíba no período da seca 3..................................................................60
Figura 4.2b – Representação, em “box plot” dos valores de pH nos efluentes finais de 10
ETE´s do estado da Paraíba no período da seca 4..................................................................60
Figura 4.3 – Representação, em “box plot” dos valores de pH nos efluentes finais de 10
ETE´s do estado da Paraíba em todo o período de chuva.......................................................61
Figura 4.4a – Representação, em “box plot” dos valores de CE nos efluentes finais de 08
ETE´s do estado da Paraíba no período da seca 1..................................................................63
Figura 4.4b – Representação, em “box plot” dos valores de CE nos efluentes finais de 08
ETE´s do estado da Paraíba no período da seca 2..................................................................63
Figura 4.5a – Representação, em “box plot” dos valores de CE nos efluentes finais de 10
ETE´s do estado da Paraíba no período da seca 3..................................................................64
Figura 4.5b – Representação, em “box plot” dos valores de CE nos efluentes finais de 10
ETE´s do estado da Paraíba no período da seca 4..................................................................64
Figura 4.6 –Representação, em “box plot” dos valores de CE nos efluentes finais de 10
ETE´s do estado da Paraíba em todo o período de chuva.......................................................65
Figura 4.7a – Representação, em “box plot” dos valores de STD nos efluentes finais de 08
ETE´s do estado da Paraíba no período da seca 1..................................................................67
Figura 4.7b – Representação, em “box plot” dos valores de STD nos efluentes finais de 08
ETE´s do estado da Paraíba no período da seca 2..................................................................67
Figura 4.8a – Representação, em “box plot” dos valores de STD nos efluentes finais de 10
ETE´s do estado da Paraíba no período da seca 3..................................................................68
Figura 4.8b – Representação, em “box plot” dos valores de STD nos efluentes finais de 10
ETE´s do estado da Paraíba no período da seca 4..................................................................68
Figura 4.9 – Representação, em “box plot” dos valores de STD nos efluentes finais de 10
ETE´s do estado da Paraíba em todo o período de chuva.......................................................69
Figura 4.10a – Representação, em “box plot” dos valores da RAS nos efluentes finais de 10
ETE´s do estado da Paraíba no período da seca 3..................................................................73
Figura 4.10b – Representação, em “box plot” dos valores da RAS nos efluentes finais de 10
ETE´s do estado da Paraíba no período da seca 4..................................................................73
Figura 4.11 – Representação, em “box plot” dos valores da RAS nos efluentes finais de 10
ETE´s do estado da Paraíba em todo o período de chuva.......................................................74
Figura 4.12 – Classificação de Riverside quanto ao grau de salinidade e sodicidade dos
efluentes finais das ETE’s da Paraíba (secas 3 e 4). ..............................................................75
_________________________________________________________________________11
___________________________________________________________________________
11
Figura 4.13 – Classificação de Riverside quanto ao grau de salinidade e sodicidade dos
efluentes finais das ETE’s da Paraíba (chuva).......................................................................76
Figura 4.14 – Classificação de Riverside quanto ao grau de salinidade e sodicidade dos
efluentes finais das ETE’s do estado da Paraíba....................................................................76
Figura 4.15 – Classificação de Riverside quanto ao grau de salinidade e sodicidade dos
efluentes finais das ETE’s do estado da Paraíba....................................................................77
Figura 4.16a – Representação, em “box plot” dos valores de amônia nos efluentes finais de 08
ETE´s do estado da Paraíba no período da seca 1..................................................................80
Figura 4.16b – Representação, em “box plot” dos valores de amônia nos efluentes finais de 08
ETE´s do estado da Paraíba no período da seca 2..................................................................80
Figura 4.17a – Representação, em “box plot” dos valores de amônia nos efluentes finais de 10
ETE´s do estado da Paraíba no período da seca 3..................................................................81
Figura 4.17b – Representação, em “box plot” dos valores de amônia nos efluentes finais de 10
ETE´s do estado da Paraíba no período da seca 4..................................................................81
Figura 4.18 – Representação, em “box plot” dos valores de amônia nos efluentes finais de 10
ETE´s do estado da Paraíba em todo o período de chuva.......................................................82
Figura 4.19a – Representação, em “box plot” dos valores de coliformes fecais nos efluentes
finais de 08 ETE´s do estado da Paraíba no período da seca 1...............................................85
Figura 4.19b – Representação, em “box plot” dos valores de coliformes fecais nos efluentes
finais de 08 ETE´s do estado da Paraíba no período da seca 2...............................................85
Figura 4.20a – Representação, em “box plot” dos valores de coliformes fecais nos efluentes
finais de 10 ETE´s do estado da Paraíba no período da seca 3...............................................86
Figura 4.20b – Representação, em “box plot” dos valores de coliformes fecais nos efluentes
finais de 10 ETE´s do estado da Paraíba no período da seca 4...............................................86
Figura 4.21 – Representação, em “box plot” dos valores de coliformes fecais nos efluentes
finais de 10 ETE´s do estado da Paraíba em todo o período de chuva....................................87
Figura 4.22a – Representação, em “box plot” dos valores de Escherichia coli nos efluentes
finais de 10 ETE´s do estado da Paraíba no período da seca 3...............................................89
Figura 4.22b – Representação, em “box plot” dos valores de Escherichia coli nos efluentes
finais de 10 ETE´s do estado da Paraíba no período da seca 4...............................................89
Figura 4.23 – Representação, em “box plot” dos valores de Escherichia coli nos efluentes
finais de 10 ETE´s do estado da Paraíba em todo o período de chuva....................................90
Figura 4.24 – Dendograma para o período de seca................................................................93
Figura 4.25 – Dendograma para o período de chuva .............................................................93
Figura 4.26a – Gráfico GT2 do parâmetro pH no período de seca. ........................................96
Figura 4.26b – Gráfico GT2 do parâmetro pH no período de chuva. .....................................96
Figura 4.27 – Gráfico GT2 do parâmetro CE no período de seca...........................................97
Figura 4.28 – Gráfico GT2 do parâmetro CE no período de chuva........................................98
Figura 4.29a – Gráfico GT2 do parâmetro STD no período de seca.......................................99
Figura 4.29b – Gráfico GT2 do parâmetro STD no período de chuva....................................99
Figura 4.30 – Gráfico GT2 do parâmetro amônia no período de seca. .................................100
Figura 4.31 – Gráfico GT2 do parâmetro amônia no período de chuva................................101
_________________________________________________________________________12
___________________________________________________________________________
12
LISTA DE TABELAS
Tabela 2.1 – Diretrizes para interpretar a qualidade da água para irrigação. ..........................18
Tabela 2.2 – Grupos de tolerância relativa à salinidade.........................................................19
Tabela 2.3 – Diretrizes sanitárias da Organização Mundial da Saúde. ...................................26
Tabela 2.4 – Pautas microbiológicas revistas e recomendadas para o uso de águas residuais
tratadas na agricultura (a). ....................................................................................................28
Tabela 2.5 – Diretrizes da WHO (2006) para o uso agrícola de esgotos sanitários.................29
Tabela 2.6 – Concentração de cálcio (Ca
o
) contida na água do solo, próximo à superfície, que
resultaria da irrigação com água de determinada relação HCO
3
/Ca e CEa
1,2,3
........................32
Tabela 2.7 – Classes de salinidade para águas de irrigação....................................................36
Tabela 3.1 – Dados físicos, geográficos, demográficos e climatológicos de 9 municípios do
estado da Paraíba..................................................................................................................46
Tabela 3.2 – Configurações de projeto dos Sistemas de Tratamento de Esgotos do estado da
Paraíba. ................................................................................................................................48
Tabela 3.3 – Características físicas e operacionais de projeto dos Sistemas de Tratamento de
Esgotos do estado da Paraíba................................................................................................50
Tabela 3.4 – Variáveis físicas, químicas e microbiológicas e procedimentos analíticos
empregados. .........................................................................................................................53
Tabela 3.5 – Período de seca e chuva dos municípios em estudo...........................................53
Tabela 4.1 – Média da pluviosidade nos períodos de seca e chuva dos municípios................56
Tabela 4.3 – Estatística descritiva das concentrações dos ovos de helmintos para efluentes
finais de ETEs do estado da Paraíba no período de agosto/2000 a maio/2004........................91
Tabela 4.4 – Grupos de ETE’s formados através do dendograma..........................................92
Tabela 4.5 – Análise de variância para os conjuntos de dados de pH, CE, STD, RAS, amônia,
CF, E. coli e ovos de helmintos - período de seca. ................................................................94
Tabela 4.6 – Análise de variância para os conjuntos de dados de pH, CE, STD, RAS, amônia,
CF, E. coli e ovos de helmintos - período de chuva...............................................................95
_________________________________________________________________________13
___________________________________________________________________________
13
1.0 Introdução
A água é um recurso natural e renovável através do ciclo hidrológico e
aproximadamente, 40.000.000 m
3
/ano de água (MANCUSO, 2003) são transferidos dos
oceanos para a terra, quantidade muitas vezes superior à necessária para atender a população
atual do planeta. O grande problema está na má distribuição da precipitação e na má
utilização da água armazenada pelo homem.
O crescimento populacional acelerado em várias regiões do mundo e a má gestão dos
recursos hídricos, na agricultura, indústria e no consumo humano contribuem para o problema
da escassez de água vivido nos tempos atuais. Segundo Mancuso (2003), no Oriente Médio,
nove entre quatorze países vivem em condições de escassez, seis dos quais devem duplicar a
população dentro dos 25 anos.
No Brasil encontram-se cerca de 8% da reserva mundial de água doce, sendo que 80%
destes encontram-se na região Amazônica e os restantes 20% concentram-se nas regiões onde
vivem 95% da população brasileira (ANA, 2002). Considerando-se a diversidade de climas,
relevos, potencialidades econômicas e condições socioeconômicas e culturais, a questão do
recurso hídrico adquire contornos muito variáveis: existem no Brasil desde regiões
riquíssimas em água de boa qualidade até regiões semi-áridas, onde podem ocorrer longos
períodos sem chuva, passando por áreas urbanas com sérios problemas de poluição e
inundações. O Brasil é considerado, em termos quantitativos, um dos mais ricos países em
água doce no mundo. Observa-se, no entanto, grande variação de distribuição desse recurso
no tempo e também no espaço, entre as diferentes regiões do Brasil (ANA, 2002).
O Nordeste, com 1,56 milhões de km
2
(18,2% do território nacional), inclui a maior
parte da região semi-árida do Brasil. A população da região ultrapassa os 47 milhões de
habitantes (28,1% da população do país). As áreas úmidas se restringem à fronteira com a
região Norte e à faixa litorânea. O semi-árido é uma região com precipitações médias anuais
irregulares, com médias que podem variar de 200 a 700 mm por ano. Abriga a parcela mais
pobre da população brasileira, com ocorrência de graves problemas sociais. É nessa região
que o fenômeno da seca tem repercussões mais graves e a água passa a ser fator de
sobrevivência (ANA, 2002).
O estado da Paraíba, situado no nordeste brasileiro é o estado com severos problemas
sociais, além de apresentar grande vulnerabilidade climática e pluvial principalmente no semi-
árido, contribuindo para o fenômeno da seca. Devido a isto, é comum à utilização, nos
_________________________________________________________________________14
___________________________________________________________________________
14
cinturões verdes das cidades de maior aglomerado populacional, de águas superficiais
poluídas com esgotos domésticos, na irrigação de culturas diversas sem que essas águas
tenham tido um tratamento prévio.
A irrigação é uma das atividades humanas que mais consome água. Estima-se ser da
ordem de 70% a parcela da irrigação no uso consultivo total de água. O uso intensivo da
irrigação vem acarretando, em algumas regiões do Brasil, graves conflitos, não só envolvendo
a irrigação com outros usos (abastecimento público, por exemplo), como também propiciando
sérias disputas de irrigantes entre si. Muitos desses conflitos poderiam ser evitados se forem
adotadas técnicas de irrigação mais eficientes quanto ao uso da água (AGENDA 21, 2000).
A alternativa mais adequada para conservação e preservação dos mananciais de água
destinados ao consumo humano e para manter as atividades agrícolas é o reúso. No caso
particular da agricultura, o reúso de águas residuárias, principalmente no semi-árido
nordestino, além de promover a preservação dos recursos hídricos, dá condições de
sobrevivência à população dessa região, gerando emprego e renda, e ainda, controla a
poluição ambiental.
No Brasil a maioria das águas residuárias é tratada através de lagoas de estabilização e
os efluentes são lançados em corpos d’água superficiais, causando a eutrofização devido ao
excesso de nitrogênio e fósforo, não removido pelo processo de tratamento. Para se evitar este
fenômeno o ideal seria a utilização desses efluentes na agricultura. Para que essa atividade
seja bem sucedida, é preciso que os efluentes finais atendam aos padrões mínimos exigidos de
qualidade de água para reúso no que se refere aos parâmetros físico-químicos e
microbiológicos.
O objetivo geral deste trabalho foi avaliar os fatores físicos, químicos e
microbiológicos de efluentes finais de ETE’s do estado da Paraíba para fins agrícolas. Os
dados sobre a qualidade física, química e microbiológica dos efluentes finais de 10 ETE’s do
estado da Paraíba estavam disponibilizados num banco de dados, tendo sido avaliados sob o
ponto de vista de sua adequação ou não para uso em agricultura.
_________________________________________________________________________15
___________________________________________________________________________
15
2.0 Revisão de Literatura
2.1 Reúso de água
A problemática da escassez de água para as diversas atividades humanas está
associada ao constante aumento populacional, principalmente, nas zonas urbanas das grandes
cidades em várias regiões do mundo. Essa escassez obriga os gestores públicos a buscarem o
suprimento de água de qualidade a distâncias cada vez maiores. O maior consumo de águas
tratadas, por sua vez, gera aumento das vazões de águas residuárias, que ao não serem tratadas
adequadamente, causam alterações na qualidade da água dos corpos receptores, interferindo
na preservação das fontes hídricas. Para solucionar parte do problema, os órgãos
internacionais e governamentais encontraram no reúso uma forma de suprimento adicional de
água de qualidade inferior que pode ser destinada para os usos menos exigentes, como para o
desenvolvimento da agricultura de maneira sustentável. Destaca-se que esta atividade
consome cerca de 70% do total da demanda atual de água (HESPANHOL, 2003).
Define-se como reúso a utilização de águas já servidas para fins menos nobres, por
exemplo, na indústria, na agricultura e uso doméstico. Atualmente, o reúso está bastante
difundido devido a possível escassez de água, proveniente da má utilização deste recurso
pelos seres humanos. Além disso, a agricultura consome em média 70% de toda a água, frente
a 25% de consumo industrial e 10% de consumo pelos seres humanos para beber e atividades
domésticas e que ainda poderia ser significativamente reduzido pelo controle do desperdício e
perdas (ANDREOLI, 2003).
Existem várias formas de se reutilizar a água. Segundo a Organização Mundial da
Saúde (WHO, 1973 apud Marques, 2004) os tipos de reúso são classificados em:
reúso indireto: ocorre quando a água já usada, uma ou mais vezes para uso
doméstico ou industrial é descarregada nas águas superficiais ou subterrâneas e
utilizada novamente a jusante, de forma diluída;
reúso direto: é o uso planejado e deliberado de esgotos tratados para certas
finalidades como irrigação, uso industrial, recarga de aqüífero e água potável;
reciclagem interna: é o reúso da água internamente a instalações industriais,
objetivando economia da água e controle da poluição.
Westerholf (1984) apud Mancuso (2003) classifica o reúso como potável e não
potável, tendo as seguintes subclassificações e finalidades de uso:
O reúso potável é classificado como:
_________________________________________________________________________16
___________________________________________________________________________
16
direto: após tratamento avançado, o efluente doméstico é reutilizado de forma
direta no sistema de água potável;
indireto: após o tratamento, o efluente é lançado no lençol freático visando
diluição e purificação natural e, em seguida, é captado e tratado para finalmente
ser usado como água potável.
O reúso não potável é classificado como:
reúso não potável na agricultura e aqüicultura: irrigação de plantas, irrigação de
pastagens, dessendentação de animais e criação de peixes;
reúso industrial: refrigeração, caldeiras e uso no processo industrial;
reúso para fins domésticos: descargas sanitárias, lavagem de pisos, rega de
jardins, etc;
reúso para fins recreacionais: irrigação de campos de esportes, parques e áreas de
lazer;
reúso para manutenção de vazões: regularizar a vazão de cursos d’água visando
diluição de cargas potencialmente poluidoras.
2.2 Qualidade da água para irrigação
A qualidade da água é definida pelas suas características físicas, químicas e biológicas
verificando sempre sua adaptabilidade para usos específicos. Para a irrigação, uma água de
boa qualidade melhora o rendimento das culturas causando menos danos para o meio
ambiente e para a saúde pública. Segundo Tsutiya (2001), a água para irrigação deve obedecer
a critérios de qualidade que visem à preservação da qualidade das culturas e dos níveis de
produção, a preservação do solo agrícola e a proteção da saúde pública do consumidor,
principalmente em relação aos vegetais que possam ser ingeridos sem cozimento.
A qualidade da água para irrigação está relacionada com a concentração de sais
dissolvidos e com sua composição iônica, devendo ser avaliada pelas suas características
químicas e físicas.
Segundo Ayers & Westcot (1999), a qualidade da água para irrigação pode variar
significativamente, segundo o tipo e a quantidade de sais dissolvidos. Os sais se encontram
em quantidades relativamente pequenas, porém, significativas e têm sua origem na dissolução
das rochas e solos, ou por poluição atmosférica ou por poluição com outros resíduos líquidos
e sólidos que atingem os corpos aquáticos ou subterrâneos. Esses sais podem ser
transportados pelas águas de irrigação e depositados no solo, onde se acumulam na medida
_________________________________________________________________________17
___________________________________________________________________________
17
em que a água se evapora ou é consumida pelas culturas. Diversos trabalhos científicos têm
verificado alguns parâmetros como indicadores de problemas relacionados com a qualidade
da água, permitindo elaborar diretrizes técnicas para determinar a conveniência do uso da
água na irrigação. Algumas destas diretrizes, no caso específico da agricultura irrigada,
encontram-se na Tabela 2.1.
2.2.1 Problemas de qualidade da água para irrigação
Os maiores problemas que atingem a qualidade da água para irrigação são:
Salinidade;
Infiltração da água;
Toxicidade de íons específicos;
Outros problemas.
2.2.1.1 Salinidade
A salinidade é a medida da quantidade de sais dissolvidos em uma determinada massa
de água, e é analisada através da condutividade elétrica e dos sólidos totais dissolvidos, ambas
as medidas podem ser utilizadas porque são equivalentes. Os principais sais encontrados na
água são: cloreto de sódio, sulfato e carbonato de sódio, sulfato de magnésio e cloreto de
magnésio (KOVDA, 1973 apud SILVA JR.et al., 1999).
É importante ressaltar a tolerância relativa à salinidade que diversas culturas possuem,
algumas não são afetadas por elevadas concentrações de sais, produzindo assim, rendimentos
aceitáveis e, outras, são extremamente sensíveis á baixos níveis de sais. A Tabela 2.2 mostra
os grupos de tolerância relativa à salinidade.
_________________________________________________________________________18
___________________________________________________________________________
18
Tabela 2.1 – Diretrizes para interpretar a qualidade da água para irrigação.
Grau de restrição para uso
Problema Potencial Unidades
Nenhum Ligeiro - Moderado Severo
Salinidade (afeta a
disponibilidade de água para a
cultura)
CEa ou dS/m < 0,7 0,7 - 3,0 > 3,0
SDT mg/L < 450 450 - 2000 > 2000
Infiltração (avaliada usando-se
CEa e RAS, conjuntamente)
RAS = 0 - 3 e CEa = > 0,7 0,7 - 0,2 < 0,2
RAS = 3 - 6 e CEa = > 1,2 1,2 - 0,3 < 0,3
RAS = 6 - 12 e CEa = > 1,9 1,9 - 0,5 < 0,5
RAS = 12 - 20 e CEa = > 2,9 2,9 - 1,3 < 1,3
RAS = 20 - 40 e CEa = > 5,0 5,0 - 2,9 < 2,9
Toxicidade de íons específicos
(afeta culturas sensíveis)
Sódio (Na)
Irrigação por superfície RAS < 3 3 - 9 > 9
Irrigação por aspersão meq/L < 3 > 3
Cloreto (Cl)
Irrigação por superfície meq/L < 4 4 - 10 > 10
Irrigação por aspersão meq/L < 3 > 3
Boro (B) meq/L < 0,7 0,7 - 3,0 > 3,0
Outros (afetam culturas
sensíveis)
Nitrogênio (NO
3
– N) mg/L < 5,0 5,0 - 30 > 30
Bicarbonato (HCO
3
) – apenas
aspersão convencional
meq/L < 1,5 1,5 - 8,5 > 8,5
pH Faixa normal: 6,5 - 8,4
Fonte: Ayers & Westcot (1999).
_________________________________________________________________________19
___________________________________________________________________________
19
Tabela 2.2 – Grupos de tolerância relativa à salinidade
Grupos de tolerância relativa das culturas
Salinidade limiar (SL) dS/m
Sensíveis < 1,3
Moderadamente sensíveis 1,3 - 3,0
Moderadamente tolerantes 3,0 - 6,0
Tolerantes 6,0 - 10,0
Não adequado para a maioria das culturas > 10,0
Fonte: Ayers & Westcot (1999).
Seguem alguns exemplos dos grupos citados acima, de acordo com a tolerância aos
sais:
Sensíveis: feijão, cebola, cenoura, quiabo, gergelim, abacate, ameixa, amora.
Moderadamente sensíveis: arroz, milho, alface, tomate, abóbora, cana-de-
açúcar, batata, melão, melancia.
Moderadamente tolerantes: soja, trigo, mamão, aveia, abacaxi, romã, cevada
forrageira, oliveira.
Tolerantes: algodão, cevada, beterraba, jojoba, aspargo.
Quando as culturas são irrigadas com águas com alto conteúdo de sais dissolvidos,
estes interferem na pressão osmótica do solo, na toxicidade de íons específicos e na
degradação das condições físicas do solo. Esses problemas podem resultar na diminuição da
absorção de água pela planta, reduzindo seu crescimento e, conseqüentemente, sua
produtividade, além de ocasionar a queima das folhas. É necessária a aplicação de grandes
volumes de água para que os sais dissolvidos sejam arrastados por lixiviação diminuindo os
seus teores no perfil do solo irrigado (BLUM, 2003).
Bastos et al. (2003) relatam que no caso da salinidade excessiva a disponibilidade da
água que atinge a zona radicular da planta é comprometida pela sua dificuldade de absorção.
O risco potencial de salinização do solo é analisado através da salinidade da água de irrigação.
Quando se usa água salina, a manutenção da salinidade no perfil do solo é feita através de
lixiviação. Entretanto, se a salinidade for muito elevada e o solo, pouco permeável, isto se
torna impraticável.
O controle dos sais dissolvidos é de extrema importância no monitoramento da
qualidade da água para irrigação. Para este controle se utiliza o parâmetro condutividade
_________________________________________________________________________20
___________________________________________________________________________
20
elétrica da água, pois há uma relação de proporcionalidade com os teores de sais contidos na
água.
2.2.1.2 Infiltração da água no solo
A infiltração é o processo pelo qual a água penetra no perfil do solo. Na irrigação, este
processo é de grande importância, pois para se obter produtividade nas culturas é necessária a
renovação da água no perfil do solo. Isso acontece quando o solo tem uma boa filtrabilidade e
quando a água de irrigação não possui teores altos de sódio ou baixos de cálcio. Estas duas
variáveis devem ser avaliadas quando se estuda a qualidade da água para irrigação, pois o
sódio adere nas partículas de solo diminuindo a porosidade e dificultando a penetração da
água no extrato do solo, e toda a cultura irrigada fica comprometida.
No caso de problemas de infiltração do solo, a quantidade de água que atinge a zona
radicular é reduzida. A sodicidade na água deve ser controlada através da medição das
concentrações de sódio, cálcio e magnésio, que determinam a RAS (Razão de Adsorção de
Sódio). Tanto a salinidade quanto a sodicidade afeta a velocidade de infiltração da água no
solo. Em geral, alta salinidade aumenta a velocidade de infiltração da água; inversamente,
baixa salinidade e/ou elevada proporção de sódio em relação ao cálcio provoca redução na
capacidade de infiltração do solo (BASTOS et al., 2003).
2.2.1.3 Toxicidade de íons específicos
Na avaliação da qualidade da água para irrigação, é de extrema importância conhecer
se existe íons tóxicos na água. Os principais elementos a serem avaliados são: a salinidade
que corresponde à quantidade de sais dissolvidos e a sodicidade que corresponde à
percentagem de sódio presente na água. O processo de toxicidade causa redução na
produtividade das culturas não por falta de água, mas quando na transpiração a planta absorve
cátions da água do solo, ocorrem problemas de clorose e queima dos tecidos, podendo chegar
até a morte da planta, quando seu acúmulo é muito elevado (MIRANDA et al., 2001).
Segundo Ayers & Westcot (1999), os íons tóxicos contidos geralmente nas águas de
irrigação são: sódio, cloreto e boro. Os danos podem ser provocados pelos íons
individualmente ou por combinação destes. O controle pode ser feito através da lixiviação
para reduzir o potencial de toxicidade.
_________________________________________________________________________21
___________________________________________________________________________
21
2.2.1.4 Outros problemas
Os eventuais problemas que podem surgir estão relacionados com fatores, tais
como: excessos de nutrientes, pH anormal, incrustações (alta concentração de bicarbonato e
sulfato de cálcio). Estes problemas podem reduzir os rendimentos das culturas e/ou sua
qualidade.
Além dos problemas mencionados, deve-se analisar se a água é microbiologicamente
segura para ser utilizada na agricultura. O uso de água residuária já é uma prática constante
nos dias de hoje e é de grande importância que seja utilizada de forma controlada e planejada
e que seu uso esteja de acordo com os padrões sanitários para assegurar a saúde da população
consumidora.
O tratamento de águas residuárias antes de serem utilizadas na agricultura é de
fundamental importância para atender às exigências dos padrões sanitários, pois estes têm por
objetivo eliminar ou reduzir os microrganismos patogênicos, causadores de doenças de
veiculação hídrica. Dentro dos processos de tratamento existentes os mais eficientes na
remoção de organismos patogênicos são as lagoas de estabilização.
2.3 Sistemas de tratamento de águas residuárias
O tratamento de águas residuárias tem como objetivo a transformação da matéria
orgânica biodegradável em material inorgânico, a remoção de sólidos em suspensão e a
redução ou eliminação dos microrganismos patogênicos de transmissão hídrica
(MENDONÇA, 2000). Existem várias formas de se tratar as águas residuárias, dentro dos
processos biológicos de tratamento visando o reúso, destacam-se as lagoas de estabilização.
No sistema de lagoa de estabilização não existe nenhum meio artificial ou qualquer
tipo de equipamento mecânico em operação e são assim chamados por ocorrer dentro do
sistema fenômenos naturais de autodepuração da água residuária. Existem vários tipos de
lagoas: lagoas anaeróbias, facultativas e de maturação, que funcionam em série ou em
paralelo. O que vai definir se a lagoa é anaeróbia, facultativa ou de maturação é a carga
orgânica aplicada.
As lagoas anaeróbias possuem pequenas dimensões de superfície, são profundas (de 3
a 5 m) (MENDONÇA, 2000) e recebem o esgoto bruto, ou seja, cargas orgânicas elevadas.
Sua profundidade e altas cargas orgânicas evitam a fotossíntese havendo maior consumo de
oxigênio de que produção, e estabelecendo dentro do sistema as condições anaeróbias.
_________________________________________________________________________22
___________________________________________________________________________
22
Possuem tempo de detenção hidráulica de 3 a 5 dias, suficientes para a decomposição parcial
da matéria orgânica (VON SPERLING, 1996). Von Sperling (1996) cita que as bactérias
anaeróbias possuem metabolismo mais lento que as bactérias aeróbias, necessitando de maior
tempo para degradar a matéria orgânica eficientemente.
As lagoas facultativas podem ser primárias ou secundárias. As lagoas facultativas
primária recebem o esgoto bruto e as lagoas facultativas secundária recebem o esgoto já
tratado ou em lagoa anaeróbia ou por outro tipo de tratamento, têm maiores dimensões e são
mais rasas. O esgoto entra na lagoa com uma carga orgânica de 40 a 50% da carga do esgoto
bruto (VON SPERLING, 1996). As lagoas facultativas apresentam profundidades que variam
de 1,5 a 2,5 m (MENDONÇA, 2000). As lagoas facultativas são assim chamadas, por na
superfície, predominarem as condições aeróbias, por prevalecerem, em uma zona
intermediária, às condições facultativas e no fundo condições anaeróbias (KONIG, 2000).
Como são mais rasas que as lagoas anaeróbias, a luz solar penetra na água residuária até uma
determinada profundidade ocorrendo o processo da fotossíntese oxigênica através das algas e
cianobactérias, o oxigênio é fornecido e a decomposição da matéria orgânica dissolvida
ocorre através das bactérias facultativas que utilizam o oxigênio do meio e liberam gás
carbônico e sais minerais. Como à noite não ocorre a fotossíntese, não há produção de
oxigênio e as bactérias facultativas continuam estabilizando a matéria orgânica, pois são
capazes de viver em ambientes anaeróbios. O material orgânico particulado é sedimentado
para o fundo da lagoa e decomposto por bactérias anaeróbias, sendo convertido em gás
carbônico, água, metano e outros compostos. Estas lagoas são bastante eficientes na remoção
da matéria orgânica.
As lagoas de maturação são ainda mais rasas que as lagoas facultativas com
profundidades variando de 0,6 a 1,5m (MENDONÇA, 2000) e têm a finalidade de manter um
ambiente aeróbio com temperatura elevada e, conseqüentemente, um pH elevado que causa a
remoção de vírus e bactérias da água residuária. Este ambiente, nas condições citadas,
propicia a morte destes organismos purificando a água residuária.
No interior das lagoas de estabilização existe uma relação entre bactérias e algas que
mantem o equilíbrio da biota, resultando na melhoria da qualidade do efluente. O sistema de
lagoas de estabilização é que mais se aproxima dos processos de depuração existentes na
natureza. É um sistema biológico de tratamento altamente eficiente na eliminação de ovos de
helmintos, por ter tempo de detenção suficiente para a sedimentação destes ovos. Pode atingir
uma eficiência na remoção de organismos patogênicos, de 99,999% (LÉON, 1999).
_________________________________________________________________________23
___________________________________________________________________________
23
2.4 Uso de água residuária na irrigação
O reúso de água é uma excelente alternativa na preservação dos recursos hídricos que
são cada vez mais escassos devido ao aumento populacional e às instabilidades climáticas,
principalmente, no nordeste brasileiro. Para se usar uma água residuária na irrigação, deve-se
seguir diretrizes e normas estabelecidas por órgãos competentes para evitar riscos à saúde da
população. A qualidade da água residuária para reúso agrícola deve ser analisada sob os
aspectos físicos, químicos e microbiológicos. O aspecto microbiológico é de extrema
importância para o reúso, devido à presença de organismos patogênicos nas águas residuárias,
(exemplo: vírus, bactérias, protozoários e helmintos). Estes organismos devem estar em
concentração mínima e bem inferior às doses infetantes para diminuir, o máximo possível, os
riscos de contaminação dos agricultores e dos consumidores.
Segundo Ayers & Westcot (1999), quando se estuda o uso de água residuária para
irrigação, deve-se avaliar primeiro, suas características microbiológicas e bioquímicas, de
acordo com as normas de saúde pública, tendo-se em consideração o tipo de cultura, o solo, o
sistema de irrigação e a forma em que se consumirá o produto. Após verificar que essas águas
apresentam as condições especificadas pelas normas de saúde, é que se devem avaliar os
componentes químicos (pH, condutividade elétrica).
2.4.1 Características microbiológicas
A qualidade microbiológica da água para reúso é avaliada segundo padrões definidos
que têm a finalidade de minimizar os riscos à saúde pública.
A presença de organismos patogênicos em águas residuárias, solos ou culturas não
significa necessariamente a transmissão de doenças, pois depende: 1) das características dos
microrganismos como, dose infectiva, carga residual e latência, 2) dos hospedeiros
(imunidade natural ou adquirida, idade, sexo, condições gerais de saúde) e 3) outros fatores
associados à educação sanitária fazem com que o risco real de contrair doenças seja muito
inferior ao risco potencial (HESPANHOL, 2003a). Logo, a presença de organismos
patogênicos nas águas residuárias apresenta apenas um risco potencial.
Considerando a dose infectiva é necessário avaliar no efluente dos sistemas de
tratamento de águas residuárias a concentração de microrganismos indicadores de
contaminação fecal, considerando que esse valor limita seu uso.
Uma bactéria indicadora de contaminação fecal, segundo Ceballos (2000), deve reunir
as seguintes características:
_________________________________________________________________________24
___________________________________________________________________________
24
ser de origem estritamente fecal;
ser um componente normal da flora intestinal de indivíduos sadios;
apresentar números mais elevados que os patogênicos intestinais;
ser fácil de detectar e quantificar;
não se reproduzir fora do intestino;
estar presente sempre que microrganismos patogênicos intestinais estiverem
presentes;
ter resistência igual ou maior aos fatores ambientais;
não ser patogênico.
Coliformes fecais (ou termotolerantes)
Os coliformes termotolerantes são indicadores de contaminação fecal por formarem
parte da biota normal do intestino do homem e de outros animais de sangue quente. Eles
apontam a possível presença de organismos enteropatogênicos. São classificados como
bacilos Gram negativos aeróbios e anaeróbios facultativos, não esporulados, que fermentam a
lactose com produção de ácido e gás depois de incubação durante 24-48 horas a uma
temperatura de 44,5ºC (APHA et al., 1995). A Escherichia coli é uma espécie do grupo dos
coliformes fecais ou termotolerantes e sua origem é exclusivamente fecal, estando na
concentração de 10
9
bactérias por grama de fezes e a sua presença indica contaminação fecal
recente (CEBALLOS, 2000).
Segundo Hespanhol (2003a), os esgotos brutos contêm de 10
7
a 10
9
coliformes fecais
por 100 mililitros, necessitando ser tratados por sistemas que permitam uma remoção de
quatro a seis unidades log
10
, para atingir as diretrizes para reúso irrestrito. Essa condição pode
ser obtida por meio de desinfecção, lagoas de estabilização e reservatórios de acumulação.
Helmintos
São parasitas do intestino humano que têm formas variadas e ciclos complexos de
reprodução. A transmissão ocorre através dos ovos e das larvas que são eliminados junto com
as fezes das pessoas enfermas. Classificam-se em três grupos: cestóides, trematóides e
nematóides (CEBALLOS, 2000). Representam maior risco real para a saúde pública por
serem de fácil transmissão e resistirem aos fatores ambientais mais que as bactérias, podendo
sobreviver por vários meses no ambiente úmido e com temperaturas médias de 28ºC.
_________________________________________________________________________25
___________________________________________________________________________
25
Ascaris lumbricoides pertence ao grupo dos nematóides. Seus ovos são eliminados em
concentração de 10
4
microrganismos por grama de material fecal de indivíduos infectados.
Sua distribuição ocorre em todo o mundo e é endêmico em muitas regiões tropicais e
subtropicais (CEBALLOS, 2000). A contaminação pelo Ascaris lumbricoides ocorre através
da ingestão de seus ovos presentes em água e alimentos contaminados. A OMS (WHO, 1989)
inclui, como indicador de parasitas, o número dos ovos deste parasito nas restrições para
reutilização de água residuária na irrigação.
A remoção de ovos de helmintos não pode ser atendida por sistemas convencionais de
tratamento, tais como os sistemas de lodos ativados, filtros biológicos ou desinfecção.
Analisando a Tabela 2.3, observa-se que em países com clima predominantemente quente,
como o Brasil, a tecnologia mais adequada para tratamento de efluentes para uso agrícola é a
de lagoas de estabilização, que propiciam a remoção completa de ovos de helmintos (Mara,
1976; Arthur, 1983).
Os sistemas de lagoas de estabilização funcionando com o período de detenção de 8 a
10 dias são capazes de atingir os padrões sanitários para ovos de helmintos (≤ 1 ovo /L).
Padrões sanitários da OMS
Na reunião da OMS, em 1989, em Genebra – Suíça, um grupo de especialistas
estabeleceu os critérios básicos para a proteção dos grupos de risco associados ao reúso
agrícola e recomendou para efluentes líquidos, as diretrizes expressas na Tabela 2.3
(HESPANHOL, 2003a). Esses critérios e diretrizes foram estabelecidos com base em
processos técnicos e científicos e em evidências epidemiológicas disponíveis até então
(WHO, 1989). De acordo com as diretrizes indicadas na Tabela 2.3, para irrigação irrestrita o
efluente final de uma estação de tratamento de esgoto doméstico deve ter um limite máximo
de ≤ 1000 coliformes fecais/100ml e um limite para ovos de nematóides de ≤ 1 ovo/L.
Segundo Bastos et al. (2003), os critérios da OMS para a irrigação irrestrita são
bastante toleráveis em relação à qualidade bacteriológica, entretanto são omissos quanto aos
vírus e os protozoários e são rigorosos com relação à remoção de helmintos. Para irrigação
restrita (culturas processadas industrialmente, cereais, forragens, pastagens, árvores)
conforme Tabela 2.3, não é exigido padrão bacteriológico. Entretanto, estes critérios foram
avaliados considerando o emprego de lagoas de estabilização como sistemas de tratamento,
onde os ovos de nematóides são indicadores da remoção dos demais organismos
sedimentáveis (outros helmintos e protozoários), e o padrão para coliformes termotolerantes é
_________________________________________________________________________26
___________________________________________________________________________
26
indicativo da inativação de bactérias patogênicas e vírus. Hespanhol (2003a) comenta que a
diretriz da OMS para ovos de helmintos (WHO, 1989) não se refere a ovos viáveis, em razão
das dificuldades dos ensaios, principalmente nos países em desenvolvimento. Devido a isto,
vários estudos foram feitos no sentido de avaliar os riscos potenciais e reais à saúde.
Blumenthal et al. (2000) sugeriram revisões nas diretrizes estabelecidas pela OMS (WHO,
1989) em relação à qualidade microbiológica das águas residuárias tratadas usadas na
agricultura tendo como base estudos epidemiológicos e de avaliação de risco. Três pontos
básicos foram estabelecidos para a revisão dos padrões da OMS:
1. ausência de microrganismos indicadores de contaminação fecal nas águas
residuárias;
2. ausência de casos excessivos de enfermidades na população exposta;
3. um risco estimado, gerado mediante um modelo, inferior ao risco definido
como aceitável.
Tabela 2.3 - Diretrizes sanitárias da Organização Mundial da Saúde.
Categoria
Condições de
reúso
Grupos de
risco
Nematódeos
intestinais
(n
o
de ovos/L)
Coliformes
fecais
(UFC/100mL)
Sistemas de
tratamento
adequado para
garantir a
qualidade
microbiológica
A
Culturas ingeridas
cruas, campos
esportivos,
parques públicos.
Operários,
consumidores,
público.
≤ 1 ≤ 1000
Lagoas de
estabilização em
série ou
tratamento
equivalente.
B
Irrigação de
cereais, culturas
industriais,
forragem, pastos e
árvores.
Operários ≤ 1 -
Retenção em
lagoas de
estabilização
(8 ou 10 dias).
C
Irrigação
localizada de
culturas da
categoria B, não
havendo
exposição de
trabalhadores e do
público.
Nenhum - -
Pré-tratamento
(sedimentação
primária)
Fonte: WHO (1989).
No reúso de água para irrigação irrestrita, nada indica que as diretrizes precisem
revisão em relação ao limite para coliformes fecais (≤ 1000CF/100ml), porém existem
indícios epidemiológicos de que o limite estabelecido para ovos de nematóides (≤ 1 ovo/L) é
_________________________________________________________________________27
___________________________________________________________________________
27
inadequado nas condições que favorecem a sobrevivência desses ovos, devendo ser revisado e
alterado para ≤ 0,1 ovo/L em tais condições (Blumenthal et al., 2000). Em relação à irrigação
restrita, segundo Blumenthal et al. (2000), alguns dados apontam a necessidade de estabelecer
limites orientativos para a exposição de bactérias coliformes fecais, a fim de proteger os
agricultores. O valor do limite orientativo dependerá do método de irrigação empregado e da
idade das pessoas expostas, que poderá variar de ≤ 10
5
CF/100ml até um limite mais reduzido
de ≤ 10
3
/100ml. O limite orientativo para os ovos de nematóides de ≤ 1 ovo/L é suficiente,
porém se houver crianças abaixo de 15 anos expostas nas águas residuárias se recomenda um
limite revisado de ≤ 0,1 ovo/L. Essas revisões têm como objetivo proporcionar guias às
autoridades governamentais para que se tomem decisões a fim de proteger a saúde pública
quando se usa água residuária na agricultura. As revisões sugeridas nas diretrizes
estabelecidas pela OMS (WHO, 1989) encontram-se na Tabela 2.4.
A Tabela 2.5 mostra as diretrizes mais recentes da OMS para utilização de águas
residuárias na agricultura (WHO, 2006 apud BASTOS E BEVILACQUA, 2006). Com base
em estudos epidemiológicos, foi incorporado “maior risco tolerável de infecção” associado à
exposição ao rotavírus (10
-6
ppa), assumindo que a remoção correspondente e necessária deste
patógeno, garantiria suficiente proteção contra infecções bacterianas e por protozoários
(BASTOS E BEVILACQUA, 2006). Para a irrigação irrestrita, as opções A e B (cultivo de
culturas consumidas cruas e mais susceptíveis à contaminação devido ao contato direto com o
solo), requer-se até 4log
10
de remoção de patógenos, combinado com o decaimento do
microrganismo no ambiente e com a higiene dos alimentos antes do consumo. Nas opções C e
D, a remoção de patógeno está relacionada com a maior ou menor intensidade de contato
entre a água de irrigação e as culturas irrigadas. A remoção dos microrganismos patogênicos
é mínima (opção C) quando se emprega irrigação por gotejamento em culturas que crescem
mais distantes do solo. A opção E, apresenta um padrão mais restritivo na remoção de
patógenos, o que é obtido com o emprego de rigorosos processos de tratamento, sendo
aplicado em situações em que se quer reduzir ao máximo os perigos à saúde. Para irrigação
restrita, na utilização de efluentes provenientes de sistemas de tratamento com baixa
eficiência de remoção de patógenos (tanques sépticos ou reatores UASB), os riscos potenciais
podem ser minimizados com o emprego de técnicas de irrigação, como irrigação
subsuperficial (opção H), no qual, a exposição dos trabalhadores é mínima. No caso de
agricultura com baixo nível tecnológico e uso intensivo de mão de obra (opção F) o padrão é
mais restritivo (10
3
– 10
4
E. coli 100mL
-1
) garantido por meio do tratamento de esgotos. A
opção G (agricultura com alto nível tecnológico e, mecanizada) supõe exposição menos
acentuada e aceita um efluente tratado com até 10
4
– 10
5
E. coli 100mL
-1
.
_________________________________________________________________________28
___________________________________________________________________________
28
Tabela 2.4 – Pautas microbiológicas revistas e recomendadas para o uso de águas residuais tratadas na agricultura (a).
Fonte: Blumenthal et al. (2000).
Categoria
Finalidades da utilização
das águas
Grupo exposto Técnica de irrigação
Nematódeos
intestinais (b)
(média
aritmética do
n
o
de ovos por
litro) (c)
Coliformes fecais
(média geométrica do
no por 0,1 litros) (d)
Tratamento necessário para a água alcançar o
padrão exigido de qualidade microbiológica
A
Irrigação sem restrições A1:
vegetais consumidos
usualmente crus; campos de
esportes; parques públicos
(e).
Trabalhadores
agrícolas;
consumidores;
público em geral.
Qualquer
≤ 0,1 (f)
≤ 1.000
Série de “lagoas de estabilização de dejetos” (LED)
bem projetadas, “tanques de tratamento e
armazenamento de águas residuais consecutivos”
(TTAARC), ou tratamento equivalente (ex. tratamento
secundário convencional complementado por lagoas de
polimento ou filtração e desinfecção).
B1
(a) Aspersor
≤ 1
≤ 100.000
Retenção em séries de LED incluindo lagoa de
maturação; ou em TTAARC, ou tratamento equivalente
(ex. tratamento secundário convencional
complementado por lagoas de polimento ou filtração ).
B2 como B1 (b) Inundação/sulcos ≤ 1 ≤ 1.000 O mesmo da categoria A
B
Irrigação com restrições:
cereais, culturas industriais,
forragem, pastos e árvores
(g).
B3
Trabalhadores,
crianças até 15 anos,
comunidades
próximas.
Qualquer ≤ 0,1 ≤ 1.000 O mesmo da categoria A
C
Irrigação localizada de
culturas da categoria B, se
não houver a exposição de
trabalhadores agrícolas e do
público.
Nenhum Gotejamento Não aplicável Não aplicável
Pré-tratamento como o requerido pela tecnologia de
irrigação, mas nunca menos do que uma fase de
sedimentação primária.
(a) Os fatores epidemiológicos, sociais e ambientais locais devem ser levados em consideração e, por conseguinte, as pautas modificadas.
(b) Espécies Ascaris e Tricuris e Anquilostomas; a pauta também tem o propósito de proteger contra os riscos representados pelos protozoários parasitas.
(c) Durante a época de irrigação; se as águas residuais forem tratadas em LED ou TTAARC projetados para alcançar essas quantidades de ovos, então não será necessário o monitoramento rotineiro de
qualidade do efluente.
(d) Durante a época de irrigação; as contagens de coliformes fecais deveriam preferentemente ser feitas semanalmente, ou pelo menos mensalmente.
(e) Uma pauta mais rigorosa (≤ 200 coliformes fecais por 100 ml) é apropriada para gramados públicos, tais como os existentes em parques, hotéis etc. com os quais o público pode ter contato direto.
(f) Essa pauta pode ser aumentada para ≤ 1 ovo por litro se (i) as condições forem de calor e baixa umidade, e a superfície de irrigação não estiver sendo utilizada, ou (ii) se o tratamento de águas
residuais for complementado com campanhas de quimioterapia antihelmíntica em áreas de reutilização de águas residuais.
(g) No caso de árvores frutíferas, a irrigação deveria cessar duas semanas antes da colheita das frutas, e nenhuma fruta deveria ser recolhida do solo. Não se deveria usar irrigação com aspersores.
_________________________________________________________________________29
___________________________________________________________________________
29
Tabela 2.5 - Diretrizes da WHO (2006) para o uso agrícola de esgotos sanitários.
Categoria
irrigação
Opção
(1)
Qualidade do efluente
Tratamento de esgotos e
remoção de patógenos
(log
10
)
(2)
E. coli 100ml
-1
(3)
Ovos de
helmintos L
-1
A 4 ≤ 10
3
B 3 ≤ 10
4
C 2 ≤ 10
5
D 4 ≤ 10
3
Irrestrita
E 6 ou 7 ≤ 10
1
ou ≤ 10
0
F 4 ≤ 10
4
G 3 ≤ 10
5
Restrita
H <1 ≤ 10
6
≤ 1
(4) (5)
(1) Combinação de medidas de proteção à saúde. (A): cultivo de raízes e tubérculos; (B): cultivo de folhosas;
(C): irrigação localizada de plantas que se desenvolvem distantes do nível do solo; (D): irrigação localizada de
plantas que se desenvolvem rentes ao nível do solo; (E): qualidade de efluentes alcançável com o emprego de
técnicas de tratamento tais como tratamento secundário + coagulação + filtração + desinfecção; qualidade dos
efluentes avaliada ainda com o emprego de indicadores complementares (por exemplo: turbidez, SST, cloro
residual); (F): agricultura de baixo nível tecnológico e mão de obra intensiva; (G): agricultura de alto nível
tecnológico e, altamente mecanizada; (H): técnicas de tratamento com reduzida capacidade de remoção de
patógeno (por exemplo: tanques sépticos ou reatores UASB) associada ao emprego de técnicas de irrigação com
elevado potencial de minimização da exposição (irrigação subsuperficial). (2) remoção de vírus que associada a
outras medidas de proteção à saúde corresponderia a uma carga de doenças virais tolerável ≤ 10
-6
DALY ppa e
riscos menores de infecções bacterianas e por protozoários. (3) Qualidade do efluente correspondente à remoção
de patógenos indicada em (2). (4) No caso de exposição de crianças (15 anos) recomenda-se um padrão e, ou,
medidas complementares mais exigentes: ≤ 0,1 ovo/L, utilização de equipamentos de proteção individual,
tratamento quimioterápico. No caso da garantia da remoção adcional de 1 log
10
na higiene dos alimentos pode-se
admitir ≤ 10ovos/L. (5) Média aritmética em pelo menos 90% do tempo, durante o período de irrigação. A
remoção requerida de ovos de helmintos (log
10
) depende da concentração presente no esgoto bruto. Com o
emprego de lagoas estabilização, o tempo de detenção hidráulica pode ser utilizado como indicador de remoção
de helmintos. No caso da utilização de técnicas de tratamento mais complexas (opção E), o emprego de outros
indicadores (por exemplo: turbidez ≤ 2uT) pode dispensar a verificação do padrão ovos de helmintos. No caso de
irrigação localizada, em que não haja contato da água com as plantas e na ausência de riscos para os agricultores
(por exemplo: opção H) o padrão ovos de helmintos poderia ser dispensável.
_________________________________________________________________________30
___________________________________________________________________________
30
2.4.2 Parâmetros químicos de avaliação da qualidade da água para
irrigação
pH – Potencial Hidrogeniônico
O pH mede a concentração ativa do íon hidrogênio, indica o quanto ácida ou básica a
solução esteja. A maioria dos solos resiste às mudanças nos valores de pH. Portanto, águas de
irrigação bastante ácidas ou básicas podem causar toxicidade às plantas, deficiência nos
nutrientes, problemas na estrutura do solo e deterioração nos equipamentos de irrigação.
Devido a isto, o pH das águas de irrigação deverá estar numa faixa de 6,5 a 8,4 (PAGANINI,
1997). O mesmo autor relata ainda que o pH exerce grande influência nas características do
solo, incluindo a disponibilidade de nutrientes para as plantas, a solubilidade de elementos
potencialmente tóxicos e a atividade microbiana.
Condutividade elétrica
Entende-se por condutividade elétrica a capacidade que tem a água de conduzir
corrente elétrica. Esta capacidade é resultado da presença de íons (carbonatos, bicarbonatos,
cloretos, sulfatos, nitratos, sódio, potássio, cálcio e magnésio) na água que a transformam em
eletrólitos capazes de transportar carga elétrica (APHA, AWWA, WEF, 1995). Como há uma
relação de proporcionalidade entre o teor de sais dissolvidos e a condutividade elétrica, pode-
se estimar o teor de sais pela medida de condutividade de uma água. Os compostos orgânicos
não se dissociam em água, logo não afetam a condutividade.
As determinações de pH e condutividade elétrica (CE) fornecem subsídios para se
avaliar a possibilidade de precipitação de sais e a indução da salinidade em função da prática
de irrigação (OLIVEIRA et al., 1998).
Carbonato e Bicarbonato
Estes íons conferem alcalinidade ao meio e, quando presentes na água de irrigação,
podem precipitar o cálcio aumentando assim o efeito do sódio na solução do solo, causando a
impermeabilidade. A grande importância de se controlar a presença desses íons na água de
reúso é de se evitar problemas de infiltração (PAGANINI, 2003). O controle pode ser feito
com a aplicação de ácido sulfúrico para separar os íons de bicarbonato produzindo como
resultado dióxido de carbono e, assim, o cálcio e o magnésio permanecem em solução em
relação ao conteúdo de sódio.
_________________________________________________________________________31
___________________________________________________________________________
31
Sódio
O sódio, quando presente na água de irrigação, dificulta a permeabilidade do solo.
Estes íons em altas concentrações em solos argilosos são adsorvidos nas partículas do solo
obstruindo os vazios, causando a impermeabilidade. Um fator que afeta a toxicidade do sódio
é a deficiência de cálcio no solo, logo, se as concentrações de sódio, cálcio e magnésio no
solo não se apresentarem em proporções equilibradas podem provocar o seu “inchamento”
causando problemas de infiltração da água. A Razão de Adsorção de Sódio (RAS) indica os
limites de proporcionalidade entre esses elementos (PAGANINI, 2003).
Uma água de irrigação com salinidade muito baixa ou com um alto valor da RAS pode
provocar severa redução da infiltração. Em cada caso, é possível que o nível de cálcio seja
relativamente baixo. Quando o cálcio contido na solução do solo é inferior a 2 meq/L, existe
alta probabilidade de que os rendimentos sejam reduzidos devido à deficiência de cálcio
(RHOADES,1982 apud AYERS & WESTCOT, 1999).
O cálculo da Razão de Adsorção de Sódio (RAS) assume papel preponderante, posto
que a combinação CE e RAS serve para avaliar os perigos que a água oferece,
respectivamente, em termos de indução de salinidade e aumento nos teores de sódio na
solução do solo.
A razão de adsorção de sódio (RAS) é dada por:
RAS =
( )
[ ]
2/1
2/MgCa
Na
+
Eq. 2.1
Onde: Na, Ca e Mg representam, respectivamente, as concentrações de sódio, cálcio e
magnésio em meq/L, obtidas através da análise da água.
A Razão de Adsorção de Sódio modificada (RAS
o
) é ajustada através da concentração
de cálcio na água ao valor de equilíbrio esperado após a irrigação, incluindo os efeitos do
dióxido de carbono (CO
2
), do bicarbonato (HCO
3
) e da salinidade sobre o cálcio
originalmente contido na água de irrigação e que não forma parte da água do solo. Esta
relação prevê melhor os problemas de infiltração causados por concentrações relativamente
altas de sódio ou baixas de cálcio nas águas de irrigação (SUAREZ,1981 e RHOADES, 1982;
apud AYERS & WESTCOT, 1999).
A Razão de Adsorção de Sódio modificada (RAS
o
) é dada por:
RAS
o
=
( )
[ ]
2/1
2/MgCa
Na
o
+
Eq. 2.2
_________________________________________________________________________32
___________________________________________________________________________
32
Onde:
Na = teor de sódio na água de irrigação, meq/L;
Ca
o
= teor corrigido de cálcio na água de irrigação, meq/L;
Mg = teor de magnésio na água de irrigação, meq/L.
O valor de Ca
o
é o teor de cálcio da água, corrigido pela salinidade da água (CEa) para
o teor de bicarbonato em relação ao seu próprio teor de cálcio (HCO
3
/Ca) e pela pressão
parcial do dióxido de carbono (CO
2
) exercida nos primeiros milímetros do solo (AYERS &
WESTCOT, 1999). A Tabela 2.6 apresenta valores de cálcio corrigidos (Ca
o
) para serem
utilizados na Equação 2.2.
As águas residuárias devem ser analisadas, verificando-se a presença de sódio, cálcio e
magnésio, além da condutividade elétrica e a alcalinidade de carbonato e bicarbonato.
Tabela 2.6 – Concentração de cálcio (Ca
o
) contida na água do solo, próximo à superfície, que
resultaria da irrigação com água de determinada relação HCO
3
/Ca e CEa
1,2,3
.
Salinidade da água aplicada (CEa) – dS/m Valor de
HCO
3
/Ca da água
0,1
0
,2
0,3
0,5
0,7
1,0
1,5
2,0
3,0
4,0
6,0
8,0
0,05
13,20
13,61
13,92
14,40
14,79
15,26
15,91
16,43
17,28
17,97
19,07
19,94
0,10 8,31 8,57 8,77 9,07 9,31 9,62 10,02 10,35 10,89 11,32 12,01 12,56
0,15 6,34 6,54 6,69 6,92 7,11 7,34 7,65 7,90 8,31 8,64 9,17 9,58
0,20 5,24 5,40 5,52 5,71 5,87 6,06 6,31 6,52 6,86 7,13 7,57 7,91
0,25 4,51 4,65 4,76 4,92 5,06 5,22 5,44 5,62 5,91 6,15 6,52 6,82
0,30 4,00 4,12 4,21 4,36 4,48 4,62 4,82 4,98 5,24 5,44 5,77 6,04
0,35 3,61 3,72 3,80 3,94 4,04 4,17 4,35 4,49 4,72 4,91 5,21 5,45
0,40 3,30 3,40 3,48 3,60 3,70 3,82 3,98 4,11 4,32 4,49 4,77 4,98
0,45 3,05 3,14 3,22 3,33 3,42 3,53 3,68 3,80 4,00 4,15 4,41 4,61
0,50 2,84 2,93 3,00 3,10 3,19 3,29 3,43 3,54 3,72 3,87 4,11 4,30
0,75 2,17 2,24 2,29 2,37 2,43 2,51 2,62 2,70 2,84 2,95 3,14 3,28
1,00 1,79 1,85 1,89 1,96 2,01 2,09 2,16 2,23 2,35 2,44 2,59 2,71
1,25 1,54 1,59 1,63 1,68 1,73 1,78 1,86 1,92 2,02 2,10 2,23 2,33
1,50 1,37 1,41 1,44 1,49 1,53 1,58 1,65 1,70 1,79 1,86 1,97 2,07
1,75
1,23
1,27
1,30
1,35
1,38
1,43
1,49
1,54
1,62
1,68
1,78
1,86
2,00 1,13 1,16 1,19 1,23 1,26 1,31 1,36 1,40 1,48 1,54 1,63 1,70
2,25 1,04 1,08 1,10 1,14 1,17 1,21 1,26 1,30 1,37 1,42 1,51 1,58
2,50 0,97 1,00 1,02 1,06 1,09 1,12 1,17 1,21 1,27 1,32 1,40 1,47
3,00 0,85 0,89 0,91 0,94 0,96 1,00 1,04 1,07 1,13 1,17 1,24 1,30
3,50 0,78 0,80 0,82 0,85 0,87 0,90 0,94 0,97 1,02 1,06 1,12 1,17
4,00 0,71 0,73 0,75 0,78 0,80 0,82 0,86 0,88 0,93 0,97 1,03 1,07
4,50 0,66 0,68 0,69 0,72 0,74 0,76 0,79 0,82 0,86 0,90 0,95 0,99
5,00 0,61 0,63 0,65 0,67 0,69 0,71 0,74 0,76 0,80 0,83 0,88 0,93
7,00 0,49 0,50 0,52 0,53 0,55 0,57 0,59 0,61 0,64 0,67 0,71 0,74
10,00 0,39 0,40 0,41 0,42 0,43 0,45 0,47 0,48 0,51 0,53 0,56 0,58
20,00 0,24 0,25 0,26 0,26 0,27 0,28 0,29 0,30 0,32 0,33 0,35 0,37
30,00 0,18 0,19 0,20 0,20 0,21 0,21 0,22 0,23 0,24 0,25 0,27 0,28
1
Fonte: Suarez (1981) apud Ayers & Westcot (1999).
2
Supõe-se o cálcio do solo proveniente do calcário (CaCO
3
) ou silicatos; b) Não existe precipitação do
magnésio; c) Pressão parcial de CO2 perto da superfície do solo (PCO2) é 0,0007 atmosferas.
3
Ca
o
, HCO
3
/Ca expressos em meq/L; e a CEa em dS/m.
_________________________________________________________________________33
___________________________________________________________________________
33
Na classificação das águas para irrigação deve-se levar em consideração a textura do solo,
taxa de infiltração, drenagem, quantidade de água usada, clima e tolerância das culturas aos
sais (RICHARDS, 1954). Quanto maior a RAS e quanto maiores as concentrações dos sais
dissolvidos (CE) menos apropriada à água se torna para a irrigação, pois aumenta os
problemas potenciais de infiltração da água no solo, como também, aumentam os riscos de
salinizar o solo, comprometendo o desenvolvimento das culturas e contaminando o meio
ambiente.
Um dos critérios mais aceitos e usados para classificar a água para uso na irrigação é o de
Riverside (RICHARDS, 1954) (Figura 2.1) do United States Salinity Laboratory (USSL).
Esta classificação é baseada na condutividade elétrica em µmhos/cm e na Razão de Adsorção
de Sódio (RAS).
As categorias de água para irrigação segundo o USSL (RICHARDS, 1954) são:
• C0: - águas de salinidade fraquíssima, que podem ser utilizadas sem restrições para
irrigação;
• C1: - águas de salinidade fraca, CE compreendida entre 100 e 250 µmhos/cm a 25ºC
(sólidos dissolvidos: 64 a 160 mg/l). Podem ser utilizadas para irrigar a maioria das
culturas, na maioria dos solos, com pequeno risco de incidentes de salinização do solo,
exceto se a permeabilidade do solo for extremamente fraca;
• C2: - águas de salinidade média, CE entre 250 e 750 µmhos/cm a 25ºC (sólidos
dissolvidos: 160 a 480 mg/l). Devem ser usadas com precaução, podendo ser
utilizadas em solos silto-arenosos, siltosos ou areno-argilosos quando houver uma
lixiviação moderada do solo. Os vegetais de fraca tolerância salina podem ainda ser
cultivados na maioria dos casos;
• C3: - águas de alta salinidade, CE entre 750 e 2250 µmhos/cm a 25ºC (sólidos
dissolvidos: 480 a 1440 mg/l). Só podem ser utilizadas em solos bem drenados.
Mesmo em solos bem cuidados, devem ser tomadas precauções especiais para evitar a
salinização e apenas os vegetais de alta tolerância salina devem ser cultivados;
• C4: - águas de salinidade muito alta, com CE entre 2250 e 5000 µmhos/cm a 25ºC
(sólidos dissolvidos: 1440 a 3200 mg/l). Geralmente não servem para irrigação,
podendo ser, excepcionalmente, utilizadas em solos arenosos permeáveis, bem
cuidados e abundantemente irrigados. Apenas os vegetais de altíssima tolerância salina
podem ser cultivados nestas condições;
_________________________________________________________________________34
___________________________________________________________________________
34
• C5: - águas de salinidade extremamente alta, CE entre 5000 e 20000 µmhos/cm a 25ºC
(sólidos dissolvidos: 3200 a 12800 mg/l). São águas utilizáveis apenas em solos
excessivamente permeáveis e muito bem cuidados. Com única exceção no cultivo de
palmeiras;
• S1: - águas fracamente sódicas; podem ser utilizadas em quase todos os solos com
fraco risco de formação de teores nocivos de sódio susceptível de troca. Prestam-se ao
cultivo de quase todos os vegetais;
• S2: - águas medianamente sódicas; apresentam perigo de sódio para solos de textura
fina e forte capacidade de troca de cátions. Podem ser utilizados nos solos de textura
grosseira ou ricos em matéria orgânica, com boa permeabilidade;
• S3: - águas altamente sódicas; há perigo de formação de teores nocivos de sódio na
maioria dos solos, salvo os gipsíferos. Exigem tratamento especial do solo (boa
drenagem, lixiviação e presença de matéria orgânica) e podem ser utilizadas em
vegetais com alta tolerância ao sódio;
• S4: - águas extremamente sódicas; geralmente imprestáveis para a irrigação, salvo se a
salinidade global for fraca ou, pelo menos, média. Podem ser aplicadas em solos
altamente drenáveis ricos em carbonatos.
Figura 2.1 – Classificação de Riverside para a qualidade da água na irrigação.
_________________________________________________________________________35
___________________________________________________________________________
35
Potássio
O potássio é um elemento dinâmico e com grande mobilidade, tanto no solo quanto
nas plantas. Através de sua capacidade de troca catiônica pode deslocar o sódio, como
também, pode ser deslocado por outros cátions bivalentes e monovalentes (PAGANINI,
1997).
Este elemento serve como um ótimo fertilizante e por isso a sua presença em águas
para irrigação é essencial para o crescimento das plantas.
Cloreto
Ao contrário do sódio, este íon não adere às partículas de solo, porém é adsorvido
facilmente pelas raízes das plantas e transportado para as folhas onde se acumula através da
transpiração, causando problemas de toxicidade.
Sólidos suspensos totais
Os sólidos suspensos totais (SST) são compostos tanto de material orgânico como
inorgânico que interferem nas atividades agrícolas, pois ficam retidos na superfície do solo
impedindo a infiltração da água de irrigação necessária ao rendimento das culturas, além
disso, pode ocorrer a deposição desses sólidos nas folhas impedindo a atividade fotossintética,
diminuindo o crescimento e a comercialização dos cultivos e podem se depositar nos
aspersores provocando o entupimento. A presença desses sólidos favorece o crescimento de
microrganismos que agravam os problemas mencionados. Contudo, sua aplicação em solos
arenosos ou com pouca matéria orgânica pode ser benéfica, pois melhora a estrutura e
incrementa a capacidade de retenção de água (JIMÉNEZ, 2001).
Sólidos totais dissolvidos
Os sólidos totais dissolvidos constituem um dos parâmetros mais importantes na
avaliação da qualidade da água para irrigação, pois estão relacionados com a concentração
total de sais. A salinidade da solução do solo está normalmente relacionada com a salinidade
da água de irrigação. O crescimento das culturas, o seu rendimento e produção são afetados
pelo conteúdo de sais dissolvidos na água de irrigação (DAMACENO, 1999).
Jiménez (2001) relata que os sólidos totais dissolvidos são medidas indiretas de sais
inorgânicos dissolvidos. Seu valor é proporcional à condutividade elétrica. A irrigação,
quando feita com água que contem sais, introduz estes ao perfil do solo. Quando não são
_________________________________________________________________________36
___________________________________________________________________________
36
lixiviados, os sais se acumulam e diminuem a produtividade em níveis que podem, inclusive,
prejudicar o rendimento das culturas.
A literatura australiana recomenda a classificação das águas de irrigação de acordo
com o total de sais dissolvidos, conforme mostra a Tabela 2.7.
Tabela 2.7 – Classes de salinidade para águas de irrigação.
Classe Descrição STD (mg/L) CE (µS/cm) CE (dS/m)
1 Salinidade baixa 0 - 125 0 - 270 0 - 0,3
2 Salinidade média 125 - 500 270 - 780 0,3 - 0,8
3 Salinidade alta 500 - 1500 780 - 2340 0,8 - 2,3
4 Salinidade muito alta 1500 - 3500 2340 - 5470 2,3 - 5,5
5
Salinidade
extremamente alta
> 3500 > 5470 > 5,5
Fonte: EPA – Austrália (1991), apud Mancuso (2003).
Tsutiya (2001) afirma que uma concentração elevada de sais dissolvidos provoca um
aumento de pressão osmótica impedindo as plantas de assimilar água. Uma salinidade elevada
no nível da zona radicular ocasiona sucessivamente a queima das folhas, impede o
crescimento e ocasiona a destruição das plantas. Portanto, quando a salinidade da água de
irrigação ultrapassa determinados limites, o desenvolvimento e a produtividade ficam
comprometidos. O autor relata também que até um valor máximo de STD de 1000mg/L, os
efeitos salinos são praticamente negligíveis. Entretanto, acima de 5000mg/L apenas algumas
culturas são bastante tolerantes apresentando boa produtividade. Segundo Ayers & Westcot
(1999) as culturas que se apresentam tolerantes aos sais são: algodoeiro (Gossypium
hirsutum), beterraba açucareira (Beta vulgaris), Cevada (Hordeum vulgare) e jojoba
(Simmondsia chinensis). Bastos et al. (2003) relatam que, em condições de climas úmidos e
frios, as plantas resistem mais aos sais do que em climas secos e quentes. É no período de
seca que mais se utilizam as águas residuárias na irrigação de culturas, portanto há grande
risco de salinizar o solo e, com o tempo, o solo fica comprometido para a agricultura.
Nitrogênio
O nitrogênio compõe aproximadamente 80% da atmosfera. Entretanto, os animais e as
plantas não podem absorvê-lo diretamente do ar, e sim na forma de amônia solúvel em água
ou na forma de nitrato, nas quais é convertido por bactérias. Certas bactérias do solo
convertem o nitrogênio do ar em amônia. Algumas plantas absorvem diretamente essa
_________________________________________________________________________37
___________________________________________________________________________
37
amônia. As bactérias transformam a amônia em nitritos e, em seguida, em nitratos; este
processo se chama nitrificação, as bactérias nitrificantes habitam no solo, no esgoto e em
ambientes aquáticos. As plantas usam os nitratos como nutriente (PELCZAR et al., 1996).
O nitrogênio dentro do sistema de tratamento aeróbio passa pelo processo de
nitrificação e o nitrogênio contido no efluente final sai na forma de amônia e com traços de
nitrato. Essas águas quando usadas na irrigação têm o mesmo efeito para as plantas que o
nitrogênio contido nos fertilizantes. Porém, a intensidade das aplicações e a escolha das
culturas a serem irrigadas com água residuária devem ter critérios bem definidos, pois a falta
de nitrogênio pode limitar a produção, assim como, o excesso pode reduzi-la ou torná-la
imprópria para consumo.
Para as plantas a forma mais facilmente assimilável encontra-se na forma de nitrato e
amônio. Ayers & Westcot (1999) citam que o fator mais importante para as plantas é o
nitrogênio total, mesmo que seu teor se expresse em forma de nitrato (NO
-3
- N), de amônio
(NH
+
- N) ou como nitrogênio orgânico (N - Org.). Concentrações de nitrogênio superiores a
5mgN – NH
3
/L podem afetar culturas sensíveis, enquanto que para concentrações de até
30mgN – NH
3
//L grande parte de outras culturas não é afetada (AYERS & WESTCOT,
1999). Nas diretrizes da Tabela 2.1, o nitrogênio é expresso na forma de NO
-3
- N, pois é a
forma mais comum nas águas superficiais, porém, no caso de análises de águas residuárias
devem ser incluídos o nitrogênio amoniacal e o nitrogênio orgânico. As águas residuárias
contêm níveis altos de nitrogênio amoniacal, entre 10 e 50mg N – NH
4
/L, principalmente as
águas residuárias domésticas. O nitrogênio contido na água residuária é um excelente
fertilizante, mas o seu excesso, além de prejudicar o desenvolvimento das plantas, é percolado
através do solo podendo chegar a altas concentrações nas águas subterrâneas, pois o solo não
tem capacidade de retê-lo.
Fósforo
O fósforo constitui um importante componente dos seres vivos, pois está ligado ao
metabolismo respiratório e fotossintético, daí sua importância como adubo.
Nas águas residuárias domésticas o fósforo pode ser encontrado nas formas de
ortofosfatos, polifosfatos e fósforo orgânico, são originados de água de abastecimento, dejetos
humanos e detergentes sintéticos (SAWYER et al., 1994). Nos sistemas de tratamento de
água residuária os polifosfatos, por serem moléculas mais complexas, se transformam em
ortofosfatos através da hidrólise (VON SPERLING, 1996). O fósforo orgânico solúvel é
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___________________________________________________________________________
38
mineralizado através de bactérias e convertido a ortofosfatos. Uma parte desse ortofosfato é
assimilada por alguns microrganismos aquáticos presentes no fitoplâncton e no zooplâncton,
que, quando morrem, sedimentam para o fundo e são degradados pelas bactérias anaeróbias e,
em seguida, liberam ortofosfato para a massa líquida. A forma de fósforo que está disponível
para o metabolismo dos microrganismos é o ortofosfato. O fósforo orgânico particulado é
sedimentado para o fundo onde se encontra a camada de lodo onde é degradado pelas
bactérias anaeróbias (ARAÚJO, 1993 apud NASCIMENTO JÚNIOR, 1998).
Quando a água residuária tratada é usada como água de irrigação, a presença desse
elemento é de grande importância para as culturas, pois serve como fertilizante. Entretanto,
devem-se atender aos padrões de qualidade de maneira a não causar danos à saúde da
população, preservando o meio ambiente e aumentando a capacidade produtiva das culturas.
2.5 Benefícios do reúso de água para fins agrícolas
A reutilização de águas residuárias em irrigação de culturas é viável, mas, quando
usadas de maneira planejada e controlada obtendo-se benefícios econômicos, ambientais e de
saúde pública.
A aplicação de nutrientes na agricultura oriundos de águas residuárias reduz
significativamente ou mesmo elimina a necessidade do uso de fertilizantes comerciais
trazendo benefícios econômicos. Além deste benefício, o uso de águas residuárias na irrigação
proporciona o aumento da produtividade, devido à presença de matéria orgânica nessas águas
que age como condicionador do solo aumentando sua capacidade de reter água
(HESPANHOL, 2003).
Quanto aos benefícios ambientais e de saúde pública, segundo Hespanhol (2003)
podemos citar:
1. redução das descargas de esgotos em corpos de água;
2. preservação dos aqüíferos, principalmente em áreas onde ocorre uso excessivo
de águas subterrâneas provocando intrusão de cunha ou subsidência de
terrenos;
3. conservação do solo, pela acumulação de húmus, e aumenta a resistência à
erosão;
4. maior retenção de água no solo, devido ao aumento da concentração de matéria
orgânica;
_________________________________________________________________________39
___________________________________________________________________________
39
5. contribui para o aumento da produção de alimentos, elevando os níveis de
saúde, qualidade de vida e condições sociais de populações envolvidas no
reúso.
Sousa et al. (2001) citam que a reutilização de águas residuárias na agricultura evita
ou diminui a utilização de adubos minerais e, conseqüentemente, agrega pelo menos três
vantagens:
1. dispensa fertilizantes minerais;
2. elimina a provável contaminação das águas subterrâneas e superficiais por
fertilizantes;
3. supre a escassez de água para fins domésticos.
Por outro lado, o uso não administrado de águas residuárias pode provocar alguns
efeitos negativos, como: poluição por nitratos que podem atingir as águas subterrâneas,
poluição do solo por elementos tóxicos, orgânicos e inorgânicos. Para se evitar isso, a
irrigação deve ser feita com esgotos de origem predominantemente doméstica.
A área irrigada com esgotos deve ter um sistema adequado de drenagem para
minimizar o processo de salinização dos solos e, quando irrigada por períodos muito longos
pode levar à proliferação de vetores transmissores de doenças, tais como mosquitos e algumas
espécies de caramujos, devendo empregar técnicas de controle (HESPANHOL, 2003).
Bastos et al. (2003), citam que a combinação de economia com produtividade requer
manejo adequado, pois, do contrário, a fertirrigação com águas residuárias pode ficar
comprometida por excesso de nutrientes, particularmente de nitrogênio. O nitrogênio em
excesso pode aumentar o crescimento vegetativo, retardar a maturação, provocar a queda de
produção e/ou de qualidade do produto, além da possibilidade da lixiviação de nitrato que
pode contaminar águas subterrâneas.
Diante do exposto, observa-se que a prática do reúso de águas residuárias deve ser
feita dentro de políticas e estratégias de gestão de recursos hídricos, para que se reduza a
problemática poluição ambiental através dos esgotos, preservando sempre a saúde pública.
Ainda grandes volumes de água potável podem ser preservados através desta prática.
_________________________________________________________________________40
___________________________________________________________________________
40
2.6 Experiências de reúso para fins agrícolas
A utilização de esgotos tratados na irrigação é uma prática corrente em vários países
como EUA, Israel, Austrália, Japão, Espanha, Alemanha. Os exemplos em todo o mundo
abrangem desde a reutilização planejada como parte de políticas governamentais de
otimização de recursos hídricos, até as práticas espontâneas por parte de alguns agricultores
com riscos sérios para a saúde pública. No Brasil, a reutilização de efluentes ocorre, em geral,
de forma não controlada sem nenhum controle técnico e sanitário (TINÔCO, 2003 apud
BRITO et al., 2004). Faz-se necessário analisar o estado da arte de reúso em todo o mundo
para se ter uma idéia de quão esta prática é estudada.
Em pesquisa realizada em Braunschweig, República Federal da Alemanha, utilizando
água residuária na irrigação de culturas de cereais, beterraba açucareira, aspargos, pastos e
batatas em um sistema de irrigação por aspersão irrigando uma área de 3000ha, na análise da
água residuária se obteve um pH de 7,1 ficando dentro da faixa adequada para irrigação de 6,4
a 8,5 segundo Ayers & Westcot (1999). Condutividade elétrica de 1,11 e RAS de 1,8,
segundo o mesmo autor apresentando restrição de uso de ligeira a moderada quanto a
salinidade e nenhuma restrição quanto a infiltração. Até o momento não se tem apresentado
problemas neste modelo de cultivo, utilizando-se água residuária na irrigação.
As águas residuárias tratadas na cidade de Santa Rosa na Califórnia, EUA irrigam por
aspersão 1600ha, nos quais, cultiva-se milho, capim-sudão, aveia e outras culturas que servem
para alimentar o gado. Estas águas fornecem aproximadamente 2/3 dos nutrientes de que as
culturas necessitam. A salinidade representada pela condutividade elétrica (CE = 0,7 dS/m), a
RAS = 2,9 das águas tratadas estão dentro dos limites que não representam perigo para as
culturas (AYERS & WESTCOT, 1999).
Mota et al. (2001) utilizaram o esgoto doméstico tratado (salinidade média e baixo
conteúdo de sódio) na ETE do Campus do Pici em Fortaleza – CE na irrigação de três culturas
(sorgo, algodão e forrageira). A irrigação foi feita ou com efluente da ETE ou com água
fornecida pela Companhia de Água e Esgoto do Ceará (CAGECE). Os resultados da pesquisa
indicaram que o sorgo irrigado com esgoto tratado apresentou: maior altura média;
florescimento mais rápido, maior produção de grãos por hectare; maior quantidade de massa
verde; quantidade superior de massa seca. O algodão que recebeu esgoto teve melhor
desempenho: maior produção por hectare; percentual mais elevado de fibras; maior peso
médio do capulho; maior comprimento médio da fibra. As forrageiras não apresentaram
diferenças significativas nos dois tipos de água de irrigação. Observa-se, portanto, que a
_________________________________________________________________________41
___________________________________________________________________________
41
utilização de esgotos tratados em irrigação resulta em benefícios para as culturas,
principalmente, por serem ricos em nutrientes.
Perin et al. (2005) em pesquisa realizada em Vitória – ES, utilizando efluente tratado
de uma lagoa de polimento, na irrigação de feijão concluíram que a irrigação com o efluente
da lagoa de polimento não diluído proporcionou melhores resultados em relação ao tamanho e
massa fresca e seca dos feijoeiros provavelmente devido à maior quantidade de nutrientes
contido nesse tratamento. A massa fresca e seca média das plantas do tratamento 4 (efluente
não diluído) foram de respectivamente 5,9g e 1,26g. A massa fresca e seca média dos
tratamentos 1 (adubação química mais irrigação com água), 2 (efluente diluído 1:10), e 3
(efluente diluído 1:5) foram, respectivamente, 5,33g e 0,9g; 4,39g e 1,04g; 3,25g e 0,88g.
Rego et al. (2005), em pesquisa realizada no Centro de Pesquisa sobre Tratamento e
Reúso de Águas Residuárias da Companhia de Água e Esgoto do Ceará (CAGECE), teve
como objetivo acompanhar o desenvolvimento da cultura da melancia irrigada, por
gotejamento e por sulco, com água residuária tratada em lagoas de estabilização, comparando-
se com um controle irrigado com água de poço. Alguns parâmetros foram analisados na água
de irrigação, destacando-se entre eles (para o esgoto tratado): condutividade elétrica (751
mS/cm), amônia (5,3mgN-NH
3
/L), E. coli (7,6 x 10
2
NMP/100mL) e helmintos (<1ovo/L). A
contaminação microbiológica da melancia irrigada (por gotejamento e por sulco) com esgoto
tratado e com água foi menor que 3NMP/g de coliformes fecais e apresentou ausência de
Salmonella sp. Na irrigação por sulco, a maior produtividade ocorreu no tratamento 4 (esgoto
+ ½ da adubação) com média de 23,1t/ha, o tratamento 1 (água + adubação recomendada)
apresentou uma média de 16,3t/ha, o tratamento 2 (esgoto + adubação recomendada) 19,4t/ha
e o tratamento 3 (esgoto sem adubação recomendada) 16,3t/ha. Na irrigação por gotejamento
não houve diferença significativa nos tratamentos em nenhuma variável.
Santiago et al. (2000), avaliaram a qualidade do efluente final para reúso na irrigação,
proveniente de um sistema de lagoas de estabilização em série composta por: uma anaeróbia,
uma facultativa e três de maturação, operando em escala real. Este estudo foi feito no
município de Maracanaú, região metropolitana de Fortaleza – CE. Alguns parâmetros foram
analisados, entre eles têm-se: pH, CE, Ca, Mg, Na, nitrogênio amoniacal e coliformes fecais.
O efluente final apresentou um pH de 8,9, uma condutividade elétrica de 2310,6 µS/cm, uma
RAS de 13,18, segundo os padrões para irrigação, significa um grau de restrição de ligeiro a
moderado. O nitrogênio amoniacal foi de 1,5 mg/L. Quanto aos coliformes fecais o efluente
apresentou 1,5 x 10
2
CF/100mL adequada para irrigação irrestrita, segundo a OMS (WHO,
1989).
_________________________________________________________________________42
___________________________________________________________________________
42
Trujillo et al. (2000), em pesquisa realizada na Universidade de Zulia, Maracaibo –
Venezuela usando água residuária proveniente de lagoa de estabilização na irrigação da
cultura da lima persa com o método de gotejamento e microaspersão. Vários parâmetros
foram analisados, destacando-se: pH, nitrogênio e CF. O pH obtido foi próximo da
neutralidade sem problemas para a irrigação. Os valores encontrados para nitrogênio (N
total
=
15,9 mg/L) e coliformes fecais (CF = 9 x 10
2
NMP/100ml) são satisfatórios, não apresentando
riscos à saúde pública. Para o método de gotejamento a média da produtividade avaliada em 3
meses foi de 1,320Kg/planta e para o método de microaspersão foi de 0,962Kg/planta. A
qualidade sanitária da lima persa no nível do solo, na copa média e na copa alta foi de
1NMP/100g e ausência de coliformes fecais, indicando que as mesmas podem ser consumidas
sem riscos à saúde.
Figueiredo et al. (2005), avaliaram as características microbiológicas e parasitológicas
de efluentes do reator UASB e do seu pós-tratamento em lagoa de polimento e de um leito de
brita tratando esgoto doméstico, verificando o efeito do uso desse efluente na irrigação através
da produtividade e contaminação da cultura do quiabo. Encontraram no efluente do reator
UASB uma concentração de coliformes termotolerantes de 6,1 x 10
6
UFC/100ml mostrando
ser impróprio para irrigação irrestrita, pois não se adequou às recomendações da OMS (WHO,
1989). No efluente do leito de brita encontraram 7,2 x 10
3
UFC/100ml e para o efluente da
lagoa de polimento uma média de 2,9 x 10
1
UFC/100ml mostrando uma eficiência de
remoção de 99,999% sendo apto para irrigação irrestrita. Os efluentes do leito de brita e da
lagoa de polimento apresentaram ausência de ovos de helmintos e para o efluente do reator
UASB encontraram um valor médio de 143 ovos/L. Os quiabos irrigados com água de
abastecimento e solo com adubação mineral apresentaram a maior produtividade 27,85t/ha. A
produtividade usando o efluente do UASB foi de 25,75t/ha, com o efluente do leito de brita
foi de 24,72t/ha e com o efluente da lagoa de polimento foi de 14,88t/ha. A contaminação do
quiabo irrigado com água de abastecimento, com água de abastecimento e adubação mineral e
efluente de lagoa de polimento foi de 2,2NMP/g de coliformes termotolerantes, estando
próprio para o consumo. Nos quiabos irrigados com efluente do leito de brita a contaminação
foi de 1,21 x 10
2
NMP/g e com o efluente do UASB foi de 1,33 x 10
2
NMP/g, estando
impróprios para consumo.
Ramos et al. (2005), analisaram o efluente final da estação de tratamento de esgoto da
Penha – RJ, composto por filtro biológico e lodos ativados para ser utilizado em operações de
lavagem e limpeza da própria ETE, em lavagem de ruas e feiras livres, aplicação como água
de refrigeração ou aquecimento nas indústrias e outros fins. Vários parâmetros foram
_________________________________________________________________________43
___________________________________________________________________________
43
analisados, destacando-se o pH e coliformes fecais. O pH variou de 6,88 a 7,28 e os
coliformes fecais variaram de 3,7 x 10
5
a 3,0 x 10
6
UFC/100ml. Fez-se necessário a
desinfecção da água devido à elevada concentração de coliformes fecais, após a desinfecção a
água de reúso ficou isenta de coliformes fecais e os parâmetros físico-químicos
permaneceram estáveis.
Sousa et al. (2000), em estudo realizado na EXTRABES em Campina Grande - PB
avaliaram o desempenho do cultivo de arroz irrigado com esgotos sanitários. Foram feitos três
tratamentos: o primeiro o arroz foi irrigado com esgotos tratados em tanque séptico seguido
de lagoas de maturação, o segundo tratamento a irrigação foi feita com água de abastecimento
e o terceiro foi adubado seguindo recomendações do laboratório de solos da EMBRAPA
(1995). Alguns parâmetros foram analisados no efluente da lagoa, nos quais se tem: pH,
condutividade elétrica, nitrogênio amoniacal e coliformes fecais. O efluente apresentou um
pH de 8,10, CE de 2,15 dS/m, nitrogênio amoniacal de 37 mg/L e CF de 6,3 x 10
5
UFC/100ml. A concentração de coliformes termotolerantes foi superior à recomendada pela
OMS (WHO, 1989) que admite ≤10
3
UFC/100mL para irrigação irrestrita, no entanto, o arroz
produzido não apresentava indicadores de coliformes termotolerantes. Os parâmetros físico-
químicos estão numa faixa de segurança recomendada para irrigação, exceto para o
nitrogênio. Quanto à produtividade, o primeiro tratamento produziu 1846 kg/ha, o terceiro
tratamento produziu 1274 kg/ha e o segundo tratamento produziu 983 kg/ha.
Konig, et al. (2004), em estudo realizado na cidade de Campina Grande – PB
analisaram o desempenho da cultura do algodão Herbaceous irrigado com água residuária
tratada proveniente de uma série de lagoas de estabilização. O algodão Herbaceous foi
submetido a 12 tratamentos e a 4 repetições com o número dos tratamentos derivado de
fatorial [(2 x 5) +2]: duas classes de água (água de abastecimento e efluente final do sistema
de tratamento), 5 doses de nitrogênio (0; 60; 90; 120 e 180kgN/ha) e dois controles absolutos
(água de abastecimento e efluente final da ETE), isto é, o solo não recebeu adubação
nitrogenada. A irrigação usando água residuária aumentou o peso da semente do algodão
Herbaceous, mas diminuiu a porcentagem da fibra. A produtividade foi influenciada pela
água residuária, alcançando valores superiores a 3300 kg/ha,, correspondendo a 1200 kg/ha
das fibras.
_________________________________________________________________________44
___________________________________________________________________________
44
3.0 Materiais e Métodos
3.1 Descrição dos Sistemas
Os sistemas de tratamento de esgotos monitorados foram do tipo lagoas de
estabilização. O estudo contemplou dez (10) estações de tratamento de esgoto do estado da
Paraíba pertencentes às Unidades de Negócios da Cagepa:
• Litoral – ETE’s de Mangabeira e do Baixo Róger,
• Brejo – ETE´s de Sapé e Guarabira,
• Borborema – ETE´s de Campina Grande e Monteiro,
• Espinharas – ETE´s de Patos e Itaporanga,
• Rio do Peixe – ETE de Sousa,
• Alto Piranhas – ETE de Cajazeiras.
As localizações dos municípios onde estão instaladas as ETE’s são apresentadas na
Figura 3.1, e estão distribuídas em todo o estado.
Figura 3.1 – Localização das ETE’s no estado da Paraíba monitoradas no
período de 2000 a 2004.
PIANCO
PEIXE
ALTO PIRANHAS
MEDIO PIRANHAS
ESPINHARAS
SERIDO
SERIDO
ALTO PARAIBA
TAPEROÁ
JACU
MEDIO PARAIBA
BAIXO PARAIBA
CURIMATAU
MAMANGUAPE
CAMARATUBA
GRAMAME
MIRIRI
6°30'
7°00'
7°30'
6°00'
8°00'
38°30' 38°00' 37°30' 37°00' 36°30' 36°00' 35°30' 35°00'
Ceará
Rio Grande do Norte
Pernambuco
Oceano
Atlântico
REGIONAL BREJO (ETE DE GUARABIRA/SAPÉ)
REGIONAL BORBOREMA (ETE DE MONTEIRO/CAMPINA GRANDE)
Limites das Bacias do Estado da Paraíba
Limites Municipais do Estado da Paraíba
REGIONAL ESPINHARAS (ETE DE PATOS E ITAPORANGA)
REGIONAL ALTO PIRANHAS (ETE DE CAJAZEIRAS)
REGIONAL RIO DO PEIXE (ETE DE SOUSA)
Sousa
Cajazeiras
Itaporanga
Patos
Monteiro
Campina Grande
Sapé
Guarabira
_________________________________________________________________________45
___________________________________________________________________________
45
3.1.1 Aspectos geográficos e climáticos dos municípios contemplados
com as ETE’s
Os dados físicos, geográficos, demográficos e climatológicos de cada um dos municípios
avaliados nesta pesquisa, tais como: área, coordenadas geográficas, população, temperatura
do ar (média anual) e pluviosidade estão apresentadas na Tabela 3.1.
João Pessoa
O município de João Pessoa está localizado no litoral paraibano, o clima é do tipo
mediterrâneo ou nordestino seco. O inverno inicia-se em março e termina em agosto e durante
o resto do ano o clima é de muito sol.
A região de João Pessoa apresenta solos arenosos e ou argilosos de baixa fertilidade,
lixiviados (podzólicos e latossolos), sobre os sedimentos terciários (ATLAS GEOGRÁFICO
DO ESTADO DA PARAÍBA, 2003).
Na produção agrícola, destacam-se: abacaxi, cana de açúcar, arroz, milho, feijão e
mandioca (ATLAS GEOGRÁFICO DO ESTADO DA PARAÍBA, 2003).
Sapé e Guarabira
O município de Sapé apresenta solos arenosos e ou argilosos de baixa fertilidade,
lixiviados (podzólicos e latossolos), sobre os sedimentos terciários (Atlas Geográfico do
Estado da Paraíba, 2003). Na produção agrícola, destacam-se: abacaxi, cana de açúcar, arroz,
milho, feijão, mandioca e algodão (ATLAS GEOGRÁFICO DO ESTADO DA PARAÍBA,
2003).
O município de Guarabira representa a paisagem típica do semi-árido nordestino. A
região apresenta solos podzólicos, com acumulação de argila, sobre rochas cristalinas na
depressão periférica e nas serras do setor semi-árido. Possui agricultura diversificada
destacando-se: o abacaxi, a cana, o arroz, o milho, o feijão, a mandioca, o algodão e o sisal
(ATLAS GEOGRÁFICO DO ESTADO DA PARAÍBA, 2003).
O clima da região é do tipo semi-árido quente e úmido com chuvas no mês de
fevereiro ou março, prolongando-se até julho ou agosto, a época seca começa em setembro
estendendo-se até fevereiro (ATLAS GEOGRÁFICO DO ESTADO DA PARAÍBA, 2003).
_________________________________________________________________________46
___________________________________________________________________________
46
Tabela 3.1 – Dados físicos, geográficos, demográficos e climatológicos de 9 municípios do estado da Paraíba.
Fonte: * IBGE (2000).
** ATLAS G EOGRÁFICO DO ESTADO DA PARAÍBA (2003).
Dados Físico Geográficos Demográficos Climatológicos
Área (km
2
)*
Latitude
sul**
Longitude
oeste**
Altitude
(m)**
Pop. total*
Pop. urbana* Pop. rural*
T
média anual
(
o
C)**
P
luviosidade
(mm)**
João Pessoa
210,45 08º07’ 341º52’ 37 597934 597934 (100%) 0 26,0 2200 - 2400
Sapé 330,6 7º06’00” 35º13’48” 124 47353 35.516 (75%) 11.837 (25%) 24,0 1400 - 1600
Guarabira 149,5 6º51’18” 35º29’24” 98 51482 44068 (85,6%) 7414 (14,4%) 24,0 1000 - 1200
CG 970,0
7º13’11”
35º52’31” 550 355331 337484 (94,98%) 17847 (5,02%) 22,2 1200 - 14800
Monteiro 1009,9
7º88’69”
37º12’50” 590 27687 16.684 (61%) 11.003 (39%)
23,8 600 - 800
Patos 508,7 7° 01’ 37° 17’ 250 91761 87.949 (95,85%) 3812 (4,15%) 27,0 800 - 1000
Itaporanga 481,8 7º36’ 36º20’ 291 21123 14.689 (69,54%) 6434 (30,46%)
26,5 1000 - 1200
Sousa 765,0 6º45’ 38º14’ 200 62635 46200 (74%) 16435 (26%) 26,5 800 - 1000
Cajazeiras 569,9 6º53’ 38º34’ 291 54715 41964 (77%) 12751 (23%) 26,1 800 - 1000
_________________________________________________________________________47
___________________________________________________________________________
47
Campina Grande
O município situa-se na microregião geográfica chamada de agreste paraibano, entre o
litoral e o sertão. É o segundo município em população e exerce grande influência política e
econômica sobre outros municípios do estado da Paraíba. Por estar localizado em uma região
alta é beneficiada por um clima de transição entre o clima quente e úmido de março a agosto e
o clima semi-árido. A época chuvosa inicia-se no mês de fevereiro ou março, prolongando-se
até julho ou agosto. O período seco começa em setembro e prolonga-se até fevereiro (ATLAS
GEOGRÁFICO DO ESTADO DA PARAÍBA, 2003).
Os solos são rasos poucos intemperizados e pedregosos - brunos litólicos. Na atividade
agrícola, tem-se: sisal, arroz, milho, feijão, mandioca e algodão (ATLAS GEOGRÁFICO DO
ESTADO DA PARAÍBA, 2003).
Monteiro
O município de Monteiro situa-se na microregião denominada de Cariri. As condições
climáticas apresentam precipitações pluviométricas médias anuais muito baixas e uma estação
seca que pode atingir 11 meses, caracterizando um clima quente típico do semi-árido (ATLAS
GEOGRÁFICO DO ESTADO DA PARAÍBA, 2003).
Os solos da região são solos castanhos ou Brunos, pouco espessos e pedregosos (solos
brunos não cálcicos). A agricultura praticada no município é baseada na produção de: milho,
feijão, mandioca, algodão e sisal (ATLAS GEOGRÁFICO DO ESTADO DA PARAÍBA,
2003).
Patos, Itaporanga, Sousa e Cajazeiras
Os municípios de Patos, Itaporanga, Sousa e Cajazeiras estão localizados na
microregião geográfica sertão paraibano caracterizado por um clima quente e úmido, é menos
árido que no Cariri e Curimataú, apresentam dados de precipitações mais elevados e
irregulares. O período de chuvas ocorre entre janeiro e maio, nos demais meses o clima é seco
(ATLAS GEOGRÁFICO DO ESTADO DA PARAÍBA, 2003).
Os municípios de Patos, Itaporanga e Cajazeiras apresentam solos castanhos ou
Brunos, pouco espessos e pedregosos (solos brunos não cálcicos). Já o município de Sousa
possui solos escuros com argilas expansivas que racham na época seca e se encharcam
durante a estação chuvosa – vertissolos (ATLAS GEOGRÁFICO DO ESTADO DA
PARAÍBA, 2003).
_________________________________________________________________________48
___________________________________________________________________________
48
A agricultura dos municípios de Patos e Itaporanga é beneficiada pela produção de:
milho, feijão, arroz e algodão. O município de Cajazeiras produz milho, feijão, arroz,
mandioca e algodão; e Sousa possui uma agricultura mais diversificada produzindo: cana,
milho, feijão, arroz, mandioca e algodão (ATLAS GEOGRÁFICO DO ESTADO DA
PARAÍBA, 2003).
3.2 Características dos Sistemas
As configurações dos sistemas de tratamento de esgotos monitorados estão
apresentadas na Tabela 3.2. As características físicas e operacionais das 10 ETE’s em estudo e
informações gerais encontram-se na Tabela 3.3.
Tabela 3.2 – Configurações de projeto dos Sistemas de Tratamento de Esgotos do estado
da Paraíba.
Município
Con
f
igura
ção de projeto
João Pessoa
- Mangabeira
- Baixo Róger
Duas séries em paralelo de lagoas de estabilização: anaeróbia seguida de
facultativa
Lagoa de estabilização facultativa primária
Sapé Lagoa de estabilização facultativa primária
Guarabira
Duas séries em paralelo de lagoas de estabilização: anaeróbia seguida de
facultativa secundária
Campina Grande Duas lagoas em série, uma anaeróbia seguida de uma facultativa
Monteiro
Duas séries em paralelo de lagoas de estabilização: anaeróbia seguida de
facultativa
Patos Lagoa aerada
Itaporanga Lagoa de estabilização facultativa
Sousa Lagoa de estabilização facultativa primária
Cajazeiras Lagoa de estabilização facultativa primária
ETE’s do município de João Pessoa
O projeto da estação de tratamento de esgotos da cidade de João Pessoa foi
desenvolvido para atender a uma população de projeto de 715000 habitantes, por volta do ano
2020. A cidade possui cerca de 50% de seus esgotos coletados, dos quais, 90% são
encaminhados e tratados nas estações de tratamento e 10% são diluídos nos “Tanques dos
_________________________________________________________________________49
___________________________________________________________________________
49
Esses”. Dos esgotos tratados, 30% são tratados na estação de tratamento de Mangabeira e os
70% restantes são tratados na estação de tratamento do Róger (ARRUDA, 2004).
Baixo Róger
O sistema de tratamento do Baixo Róger possui tratamento preliminar constituído de
grade mecanizada e caixa de areia. Possui uma lagoa anaeróbia com 8m de profundidade
desenvolvida a partir de uma pedreira de exploração de calcário desativada, o efluente da
lagoa é descarregado nos Tanques dos Esses. Quando a maré está baixa o efluente fica
acumulado nos tanques, quando a maré está alta o efluente é descarregado no estuário do rio
Paraíba (ARRUDA, 2004).
Mangabeira
A ETE está localizada na bacia hidrográfica do rio Piratibe e é constituída por
tratamento preliminar (grades, caixa de areia calha Parshall), por dois módulos em paralelo,
cada um com duas lagoas em série, uma anaeróbia seguida de uma facultativa, perfazendo
uma área total de 31,5 ha, para atender a uma população prevista para cada módulo de 33.100
habitantes. A partir do ano 2000 o sistema passou a ter três módulos de tratamento. O terceiro
é constituído por uma lagoa aerada seguida por uma de maturação. O efluente tratado é
lançado no rio Cuiá que deságua em direção ao oceano Atlântico (CAGEPA, 2006).
ETE do município de Sapé
O sistema de lagoas de estabilização foi projetado em duas etapas. A primeira de 1971
a 1979 e a segunda de 1980 a 2000 com uma população prevista para o fim do plano de 39404
habitantes. O sistema possui duas redes coletoras, cada uma com estação elevatória e o
emissário descarrega o esgoto bruto diretamente na lagoa facultativa, ou seja, não possui
tratamento preliminar. A lagoa facultativa possui forma irregular. O efluente final é
descarregado no riacho São Salvador (CAGEPA, 2006).
ETE do município de Guarabira
A ETE de Guarabira é constituída por dois módulos em paralelo, cada um com duas
lagoas em série, uma anaeróbia seguida de uma facultativa, com formas retangulares
apresentando uma área total de 1,092 ha. O projeto dessa ETE foi dividido em duas etapas, de
1987 a 1996 e a segunda, de 1997 a 2006, com uma população prevista para cada módulo
de13.000 e 20.000 habitantes, respectivamente.
_________________________________________________________________________50
___________________________________________________________________________
50
Tabela 3.3 - Características físicas e operacionais de projeto dos Sistemas de Tratamento de Esgotos do estado da Paraíba.
Fonte: CAGEPA (2006)
* Área do fundo da lagoa.
** Dimensões do fundo da lagoa.
Baixo Róger
Mangabeira Campina Grande Guarabira Itaporanga Cajazeiras
Patos Sapé Sousa Monteiro
Características
Componentes
Facultativa
Primária
Anaer. Facult. Anaer.
Facult.
Secundária
Anaer.
Facult.
Secundária
Facult.
Primária
Facult.
Primária
Lagoa
Aerada
Facult.
Primária
Facult.
Primária
Anae-
róbia
Facul-
tativa
Área (ha) *0,53 - 0,40 1,54 2,42 0,1018 1,09 2,42 2,50 2,04 2,60 5,40 0,42 0,16
Comprim.
(m)
**127,0 - - 140,0 150,0 - - 150,0 - 86,0 - - 29,0 113,0
Largura (m) **42,0 - - 110,0 100,0 - - 100,0 - 41,0 - - 14,5 29,0
Profund. (m) 4,0 - 3,7 3,5 1,0 3,7 2,2 1,0 1,5 2,5 2,2 1,0 3,7 2,2
Físicas
Volume (m
3
) 27868 - - 53900 - - - - - - - - 1556 7209
Vazão (l/s) 10,24 95,75 95,75 350,00 - 7,60 7,60 8,40 37,50 31,57 14,72 17,85 - -
TDH (dias) - - 1,8 3,5 - 5,7 36,6 20,0 20,8 3,0 11,3 23 1,3 6,0
λs (kg
DBO
5
/ha.dia)
- - 1076,0 - - 1856,0 55,0 212,0 389,0 - 411,0 282,0 - 275,0
Operacionais
Eficiência
(%)
70,0 - - - - - -
- 88,8 92,4 - - -
Percapita
(l/hab.dia)
- - - 250 250 - -
74 - 114 90 160 160
Pop
esgoatda fim
do plano(2010)
- - - - -
19617 120134 35100 142792 - -
Ligações de
água
Município de João Pessoa =
165215
101812 16458 4703 14616 28280 10383 16756 7008
Gerais
Ligações de
esgoto
Município de João Pessoa =
70782
62466 6708 1420 2082 1505 1762 4688 5135
_________________________________________________________________________51
___________________________________________________________________________
51
O sistema possui tratamento preliminar constituído de grade, caixa de areia e calha Parshall.
O efluente é lançado no rio Guarabira (CAGEPA, 2006).
ETE do município de Campina Grande
A ETE de Campina Grande foi projetada para atuar em duas etapas: a primeira teria
capacidade para depurar os efluentes da cidade até 1980, com uma população estimada de
210.000 habitantes; na segunda etapa de 1981 a 1990 atenderia uma população estimada de
350.000 habitantes (CAGEPA, 2006).
O sistema é constituído de pré-tratamento (grade, caixa de areia, calha Parshall) e
tratamento biológico com duas lagoas em série projetadas para funcionarem com aeração
mecânica que, atualmente, encontra-se desativado, funcionando hoje como uma lagoa
anaeróbia e uma facultativa. A forma das lagoas é retangular com vértices arredondados, os
taludes são revestidos por pedras e o coroamento é composto pela associação de terra mais
brita. O corpo receptor é o riacho Bodocongó (CAGEPA, 2006).
ETE do município de Monteiro
A ETE de Monteiro foi projetada para atuar em duas etapas: a primeira teria
capacidade para depurar os efluentes para uma população de 10.000 habitantes; e a segunda
para uma população de 15.000 habitantes, prevendo a expansão do município.
O sistema de lagoas de estabilização é constituído por dois módulos em paralelo e
cada um deles possui o pré-tratamento (grade, caixa de areia, calha Parshall) e duas séries de
lagoas de estabilização, a primeira anaeróbia seguida de uma facultativa que apresentam
formas retangulares. O efluente é lançado no rio São José (CAGEPA, 2006).
ETE do município de Patos
A ETE de Patos foi projetada para funcionar em duas etapas, a primeira de 1969 a
1977 e na segunda etapa o sistema atenderia a uma população de 110.000 habitantes até o ano
de 1990. O sistema existente atende a uma população de 142.630 habitantes até o ano de
2010. O tratamento biológico constituído de duas lagoas aeradas em série com área de 2,04 ha
cada, não possui tratamento preliminar (grade e caixa de areia) a disposição final do efluente é
feita no rio Espinharas (CAGEPA, 2006).
_________________________________________________________________________52
___________________________________________________________________________
52
ETE do município de Itaporanga
O sistema de tratamento de esgotos de Itaporanga foi projetado para atender a uma
população de 17.460 habitantes para o fim do plano de 2002. O alcance do projeto era para
atender a uma população de 19.617 habitantes para o fim do plano em 2010. Até o fim do
plano o esgoto será lançado em duas lagoas facultativas, funcionando em paralelo, com área
total de 2,416 ha. Atualmente o sistema possui tratamento preliminar constituído de grade e
caixa de areia. O efluente é lançado no riacho Cantinho (CAGEPA, 2006).
ETE do município de Sousa
O esgotamento sanitário do município de Sousa, segundo dados de projeto, atenderia
uma população estimada de 91.400 habitantes até o ano de 1990. O sistema real atenderia a
uma população de 142.792 habitantes até o fim do plano em 2010. Uma rede coletora com
uma estação elevatória encaminha os esgotos para a ETE, que é constituída por uma lagoa
facultativa de forma retangular e sem tratamento preliminar. O efluente é lançado no Açude
Gato Preto que corre para o rio do Peixe (CAGEPA, 2006).
ETE do município de Cajazeiras
A ETE de Cajazeiras foi projetada para atender a uma população estimada de 45.000
habitantes até 1990, mas segundo dados básicos construídos, a ETE atenderia a uma
população de 120.134 habitantes no fim do plano em 2010. O sistema é constituído de
tratamento preliminar (grade, caixa de areia) e, para o tratamento biológico, uma lagoa
facultativa de forma irregular, o corpo receptor do efluente é o riacho Belo Horizonte
(CAGEPA, 2006).
3.3 Monitoramento dos Sistemas
O monitoramento do efluente final foi realizado no período de agosto/2000 a
maio/2004 com freqüência mensal com coleta de amostra em horários matutinos. As análises
laboratoriais de variáveis físicas, químicas, microbiológicas e parasitológicas foram realizadas
no Laboratório de Saneamento da Unidade Acadêmica de Engenharia Civil, Campus I UFCG
– AESA/UAEC/CTRN/UFCG.
_________________________________________________________________________53
___________________________________________________________________________
53
3.4 Procedimentos Laboratoriais
O horário da coleta era anotado na planilha, bem como qualquer informação relevante
sobre a coleta e as condições climáticas. As variáveis analisadas e os métodos analíticos
empregados são descritos na Tabela 3.4.
Tabela 3.4 – Variáveis físicas, químicas e microbiológicas e procedimentos analíticos
empregados.
Variável (unidade) Método Referência
pH Potenciométrico APHA et al. (1995)
C.Elétrica (umho/cm) Resistência Elétrica APHA et al. (1995)
Sódio (mg/L) Fotometria de Chama APHA et al. (1995)
Sólidos Totais (mg/L) Gravimétrico APHA et al. (1995)
Sólidos Suspensos (mg/L) Gravimétrico APHA et al. (1995)
Cálcio (mg/L) Titulométrico APHA et al. (1995)
Magnésio (mg/L) Titulométrico APHA et al. (1995)
Amônia (mg/L) Nesslerização direta APHA et al. (1995)
C. Termotolerantes (UFC/100mL) Membrana filtrante APHA et al. (1995)
E. coli (NMP/100mL) Tubos múltiplos APHA et al. (1995)
Bailenger WHO (1989)
Helmintos (ovos/L)
com sedimentação por 24
horas
Konig (2000)
O efeito da precipitação pluviométrica sobre os valores das concentrações das
variáveis analisadas foi avaliado. A Tabela 3.5 apresenta a divisão clássica do período de seca
e chuva definido através de uma série histórica de 30 anos (1961 – 1990) de dados de
precipitações pluviométricas dos municípios em estudo. Os períodos de seca e de chuva de
cada município, durante o período analisado, foram divididos a partir da série histórica.
Tabela 3.5 - Período de seca e chuva dos municípios em estudo.
Municípios Período de seca Período de chuva
Acumulado do ano
(mm)
João Pessoa Setembro - Dezembro
Janeiro - Agosto 1764,2
Sapé Agosto - Fevereiro Março - Julho 1029,3
Guarabira Agosto - Fevereiro Março - Julho 1196,8
Campina Grande Agosto - Março Abril - Julho 764,3
Monteiro Junho - Janeiro Fevereiro - Maio 620,4
Patos Maio - Janeiro Fevereiro - Abril 715,3
Itaporanga Junho - Dezembro Janeiro - Maio 925,5
Sousa Junho - Dezembro Janeiro - Maio 783,9
Cajazeiras Maio - Dezembro Janeiro - Abril 880,6
Fonte: AESA (2006), INMET (1992).
_________________________________________________________________________54
___________________________________________________________________________
54
3.5 Análise estatística
Os dados físico-químicos e microbiológicos foram avaliados estatisticamente através
de programas específicos, para se obter informações sobre a qualidade da água residuária para
uso na agricultura. Será analisada a Razão de Adsorção de Sódio (RAS), como também, a
condutividade elétrica para se ter informações sobre o potencial de infiltração e o teor de sais
contidos na água residuária e, assim, poder verificar se os efluentes finais das ETE´s estão
dentro das restrições para reúso. Os parâmetros parasitológicos e microbiológicos serão
avaliados segundo os padrões da Organização Mundial da Saúde (OMS).
Os resultados dos parâmetros físico-químicos e microbiológicos foram submetidos às
seguintes análises estatísticas:
1. análise estatística empregando o box-plot que fornece uma apresentação
gráfica de dados permitindo obter uma visão sumarizada da distribuição dos
dados obtidos utilizando cinco medidas: a mediana, o primeiro quartil, o
terceiro quartil, o valor mínimo e o máximo no conjunto de dados. Um box-
plot pode ajudar a visualizar o centro, a dispersão e a assimetria de um
conjunto de dados (MANN, 2006). A variação do tamanho da caixa plotada,
em escala vertical, indica a variação dos valores da amostra analisada, ou seja,
quanto maior for à variação destes valores maior será a caixa e vice-versa;
2. análise de similaridade através do programa SPSS 13.0 permitindo formar um
dendograma que nos mostra a similaridade entre os grupos formados, ou seja,
tem a finalidade de agrupar as ETE’s que apresentarem similaridade entre as
médias dos parâmetros, pois serão estudadas oito variáveis nos efluentes finais
de 10 ETE’s, através de um banco de dados;
3. análise de variância (ANOVA) fator único, com nível de significância 5% foi
utilizada para verificar a existência ou não de diferenças estatisticamente
significativas entre as médias dos parâmetros analisados. Essa análise fornece
os fatores de distribuição F e Fcrítico. Caso existam diferenças significativas o
F é maior que o Fcrítico (F>Fcrítico) e, neste caso, se faz necessário utilizar o
método gráfico GT-2 que mostra a comparação simultânea entre as várias
médias permitindo verificar em que grupo existe ou não diferença significativa.
_________________________________________________________________________55
___________________________________________________________________________
55
4.0 Apresentação e Análise dos Resultados
4.1 Dados climatológicos dos municípios
A Tabela 4.1 mostra a média da pluviosidade nos períodos de seca e chuva dos
municípios onde foi realizada a presente pesquisa. A divisão entre épocas de seca e de chuva
segundo a precipitação pluviométrica, medida dentro do período experimental, foi feita de
acordo com a divisão clássica de seca e chuva das médias climáticas de 30 anos (1961-1990)
fornecidos pelo INMET/AESA (Tabela 3.5).
Para se definir o período de seca e chuva, utilizou-se o seguinte critério: o mês no qual
chovia ou deixava de chover pelo menos 50% em relação ao mês anterior, mas sempre
associando com a divisão dos períodos de seca e chuva das médias climáticas de 30 anos
(divisão clássica de 1961 – 1990). Através desta associação, foi observado, que em alguns
municípios tiveram dados de precipitação atípicos, isto é, meses com precipitações elevadas
dentro de um período de seca e/ou meses com baixíssima precipitação dentro de um período
de chuva revelando que as precipitações dos 4 anos analisados não se enquadraram dentro da
divisão clássica.
Observa-se na Tabela 4.1 que no período experimental de agosto/2000 a maio/2004,
foram encontrados quatro períodos de seca e quatro períodos de chuva, exceto para o
município de João Pessoa, inserido na pesquisa no mês de janeiro de 2002 (ETE’s de
Mangabeira e Róger), com dois períodos de seca e três períodos de chuva.
Os municípios de Cajazeiras, Campina Grande e Monteiro, num intervalo de um ano e
se repetindo ao longo do período experimental, tiveram um período de seca em torno de oito
meses; Sapé, Guarabira, Itaporanga e Sousa apresentaram um período de seca em torno de
sete meses; Patos com nove meses e João Pessoa com o menor período de seca, de quatro
meses. Os valores de precipitação apresentados para cada período de seca e chuva são médias
aritméticas do conjunto de dados.
_________________________________________________________________________56
___________________________________________________________________________
56
Tabela 4.1 – Pluviosidade nos períodos de seca e chuva dos municípios.
Municípios Período n
Preci-
pitação
(mm)
Municípios Período n
Preci-
pitação
(mm)
Cajazeiras Monteiro
Seca 1 (ago - dez/00) 5
135,2
Seca 1 (ago-dez/00) (jan/01) 6
212,1
Seca 2 (mai - ago/01) 4
33,0
Seca 2 (jun-ago/01) (jan/02) 4
408,5
Seca 3 (mai - dez/02) 8
269,5
Seca 3 (jun-dez/02) (jan/03) 8
173,5
Seca 4 (mai - dez/03) 8
199,7
Seca 4 (jun-dez/03) (jan/04) 8
606,0
Chuva 1 (jan-abr/01) 4
483,0
Chuva 1 (fev-mai/01) 4
212,0
Chuva 2 (jan-abr/02) 4
757,2
Chuva 2 (fev-mai/02) 4
442,5
Chuva 3 (jan-abr/03) 4
790,5
Chuva 3 (fev-mai/03) 4
263,1
Chuva 4 (jan-abr/04) 4
1016,2
Chuva 4 (fev-mai/04) 4
228,4
CG Patos
Seca 1 (ago-dez/00)(jan-mar/01) 8
635,5
Seca 1 (ago-dez/00) (jan/01) 6
195,4
Seca 2 (ago/01) (jan-mar/02) 4
361,3
Seca 2 (mai-ago/01) (jan/02) 5
397,6
Seca 3 (ago-dez/02)(jan-mar/03) 8
340,3
Seca 3 (mai-dez/02) (jan/03) 9
279,5
Seca 4 (ago-dez/03)(jan-mar/04) 8
683,2
Seca 4 (mai-dez/03) (jan/04) 9
389,2
Chuva 1 (abr-jul/01) 4
382,7
Chuva 1 (fev-abr/01) 3
283,3
Chuva 2 (abr-jul/02) 4
347,8
Chuva 2 (fev-abr/02) 3
303,5
Chuva 3 (abr-jul/03) 4
298,7
Chuva 3 (fev-abr/03) 3
357,4
Chuva 4 (abr-mai/04) 2
223,8
Chuva 4 (fev-abr/04) 3
281,3
Guarabira Sapé
Seca 1 (ago-dez/00) (jan,fev/01) 7
592,8
Seca 1 (ago-dez/00)(jan,fev/01)
7
452,5
Seca 2 (ago/01) (jan-fev/02) 3
287,8
Seca 2 (ago/01) (jan,fev/02) 3
204,3
Seca 3 (ago-dez/02) (jan-fev/03) 7
367,7
Seca 3 (ago-dez/02)(jan,fev/03)
7
415,5
Seca 4 (ago-dez/03) (jan-fev/04) 7
892,3
Seca 4 (ago-dez/03)(jan,fev/04)
7
675,2
Chuva 1 (mar-jul/01) 5
709,7
Chuva 1 (mar-jul/01) 5
496,5
Chuva 2 (mar-jul/02) 5
656
Chuva 2 (mar-jul/02) 5
728,7
Chuva 3 (mar-jul/03) 5
806,5
Chuva 3 (mar-jul/03) 5
859,1
Chuva 4 (mar-mai/04) 3
491,2
Chuva 4 (mar-mai/04) 3
342,0
Itaporanga Sousa
Seca 1 (ago-dez/00) 5
134,1
Seca 1 (ago-dez/00) 5
85,3
Seca 2 (jun-ago/01) 3
56,4
Seca 2 (jun-ago/01) 3
44,8
Seca 3 (jun-dez/02) 7
122,2
Seca 3 (jun-dez/02) 7
44,9
Seca 4 (jun-dez/03) 7
89,4
Seca 4 (jun-dez/03) 7
62,4
Chuva 1 (jan-mai/01) 5
424,4
Chuva 1 (jan-mai/01) 5
446,3
Chuva 2 (jan-mai/02) 5
710,2
Chuva 2 (jan-mai/02) 5
1043,4
Chuva 3 (jan-mai/03) 5
952,9
Chuva 3 (jan-mai/03) 5
625,3
Chuva 4 (jan-mai/04) 5
1163,1
Chuva 4 (jan-mai/04) 5
781,7
João Pessoa
(Mangabeira)
João Pessoa
(Róger)
Seca 3 (set-dez/02) 4
105,2
Seca 3 (set-dez/02) 4
105,2
Seca 4 (set-dez/03) 4
214,4
Seca 4 (set-dez/03) 4
214,4
Chuva 2 (jan-ago/02) 8
1891,5
Chuva 2 (jan-ago/02) 8
1891,5
Chuva 3 (jan-ago/03) 8
1827,5
Chuva 3 (jan-ago/03) 8
1827,5
Chuva 4 (jan-mai/04) 5
1071,2
Chuva 4 (jan-mai/04) 5
1071,2
_________________________________________________________________________57
___________________________________________________________________________
57
4.2 Estatística descritiva dos parâmetros físicos, químicos e
microbiológicos
Todos os dados amostrais dentro do período experimental foram submetidos à análise
estatística descritiva e foram separados por períodos de seca e chuva para a construção dos
gráficos.
pH – potencial hidrogeniônico
As Figuras 4.1 (a e b), 4.2 (a e b) e 4.3 mostraram a distribuição dos dados de pH dos
efluentes finais das ETE´s. Para os períodos de seca e de chuva, os efluentes finais das ETE’s
estudadas estiveram dentro da faixa de 6,5 a 8,4 consideradas por Paganini (1997), como
adequada para irrigação com exceção do efluente da ETE de Cajazeiras nas secas 3 e 4
(Figuras 4.2a e 4.2b). Os elevados valores de pH encontrados neste efluente, com valor médio
de 9,4 para ambos os períodos, foram atribuídos à atividade fotossintética das algas.
Como o pH da água utilizado na irrigação exerce forte influência no pH do solo, é
necessário uma adequação deste parâmetro para que não cause desequilíbrio no solo pois,
segundo Bastos et al. (2003) o pH do solo está diretamente relacionado com a sua fertilidade
por interferir na solubilidade dos elementos minerais e sua disponibilidade. Elementos como
Fe, Cu, Mn, Zn e Al são reduzidos com a elevação do pH, e elementos como N, P, K, Ca, Mg,
S, B, Mo e Cl, em diferentes graus de intensidade, têm suas disponibilidades aumentadas com
a elevação do pH. A disponibilidade dos nutrientes contidos no solo para as plantas é máxima
quando o pH é próximo da neutralidade. A redução do pH proporciona aumento na
concentração do Al, este elemento precipitado no solo não causa problemas às plantas, mas no
seu estado solúvel exerce efeitos tóxicos, como redução do desenvolvimento do sistema
radicular promovendo redução no desenvolvimento da parte aérea e comprometimento da
produtividade das culturas.
Os valores mínimo e máximo de pH nos efluentes finais de todas as ETE’s durante o
período experimental foram de 6,3 (Itaporanga – mar/01 - chuva; Róger – fev-abr/03 - chuva)
e 9,9 (Cajazeiras – mar-abr/02 - chuva), respectivamente.
Independente do tipo de sistema de tratamento de esgoto os efluentes produzidos
contêm valores de pH dentro da faixa ideal para irrigação, pois as interações dos
microrganismos dentro do sistema possibilita o tamponamento da água residuária. Dentro da
faixa de pH considerada ideal para águas de irrigação, os valores médios encontrados para
_________________________________________________________________________58
___________________________________________________________________________
58
essa variável foram de 6,5 (Róger - seca 4) até 8,5 (Cajazeiras - seca 2), próximos aos
encontrados por Marques (2004) em pesquisa realizada no reúso do efluente final da ETE de
Campina Grande – PB na irrigação do capim elefante, cujo valor médio foi de 7,05. Lucas
Filho et al. (2001), num estudo da disposição controlada de águas residuárias no solo,
proveniente de um sistema anaeróbio, observou que o pH variou entre 6,8 e 7,5; Sousa et al.
(2001) estudando o desempenho de três sistemas “Wetlands” registraram valores de pH do
efluente de um reator UASB entre 7,0 e 7,8.
Comparando os valores médios do pH dos períodos de seca e os da chuva, observou
que esse parâmetro pouco variou entre os períodos da seca (seca 1 - 6,9 e 8,1; seca 2 - 7,3 e
8,5; seca 3 - 6,8 e 9,4 e seca 4 - 6,5 e 9,4) e chuva (6,8 e 8,2) e o aumento da precipitação
pluviométrica pouco influenciou nos valores.
O pH não é um parâmetro restritivo sendo ideal que a água utilizada na irrigação tenha
um valor dentro da faixa 6,5 a 8,4 (PAGANINI, 1997). Segundo Ayers & Westcot (1999) pH
fora da faixa ideal pode ser corrigido mediante a aplicação de corretivos na água, embora
muitas vezes se aplique a correção do pH diretamente no solo. O calcário e o enxofre são
utilizados para corrigir o pH dos solos ácidos e básicos respectivamente (AYERS &
WESTCOT, 1999). O maior problema com valores anormais de pH da água está na
deterioração dos equipamentos de irrigação, os quais devem ser cuidadosamente selecionados
para evitar sua corrosão.
_________________________________________________________________________59
___________________________________________________________________________
59
SECA 1
5,5
6,0
6,5
7,0
7,5
8,0
8,5
9,0
9,5
10,0
10,5
11,0
ETE CAJ ETE CG ETE GUA ETE ITA ETE MON ETE PAT ETE SAPÉ ETE SOU
pH
SECA 1
5,5
6,0
6,5
7,0
7,5
8,0
8,5
9,0
9,5
10,0
10,5
11,0
ETE CAJ ETE CG ETE GUA ETE ITA ETE MON ETE PAT ETE SAPÉ ETE SOU
pH
Figura 4.1a – Representação, em “box plot” dos valores de pH nos efluentes finais de 08
ETE´s do estado da Paraíba no período da seca 1.
SECA 2
5,5
6,0
6,5
7,0
7,5
8,0
8,5
9,0
9,5
10,0
10,5
11,0
ETE CAJ ETE CG ETE GUA ETE ITA ETE MON ETE PAT ETE SAPÉ ETE SOU
pH
SECA 2
5,5
6,0
6,5
7,0
7,5
8,0
8,5
9,0
9,5
10,0
10,5
11,0
ETE CAJ ETE CG ETE GUA ETE ITA ETE MON ETE PAT ETE SAPÉ ETE SOU
pH
Figura 4.1b – Representação, em “box plot” dos valores de pH nos efluentes finais de 08
ETE´s do estado da Paraíba no período da seca 2.
_________________________________________________________________________60
___________________________________________________________________________
60
SECA 3
5,5
6,0
6,5
7,0
7,5
8,0
8,5
9,0
9,5
10,0
10,5
11,0
ETE CAJ ETE CG ETE GUA ETE ITA ETE MAN ETE ROG ETE MON ETE PAT ETE SAPÉ ETE SOU
pH
SECA 3
5,5
6,0
6,5
7,0
7,5
8,0
8,5
9,0
9,5
10,0
10,5
11,0
ETE CAJ ETE CG ETE GUA ETE ITA ETE MAN ETE ROG ETE MON ETE PAT ETE SAPÉ ETE SOU
pH
Figura 4.2a – Representação, em “box plot” dos valores de pH nos efluentes finais de 10
ETE´s do estado da Paraíba no período da seca 3.
SECA 4
5,5
6,0
6,5
7,0
7,5
8,0
8,5
9,0
9,5
10,0
10,5
11,0
ETE CAJ ETE CG ETE GUA ETE ITA ETE MAN ETE ROG ETE MON ETE PAT ETE SAPÉ ETE SOU
pH
SECA 4
5,5
6,0
6,5
7,0
7,5
8,0
8,5
9,0
9,5
10,0
10,5
11,0
ETE CAJ ETE CG ETE GUA ETE ITA ETE MAN ETE ROG ETE MON ETE PAT ETE SAPÉ ETE SOU
pH
Figura 4.2b – Representação, em “box plot” dos valores de pH nos efluentes finais de 10
ETE´s do estado da Paraíba no período da seca 4.
_________________________________________________________________________61
___________________________________________________________________________
61
Todo período de chuva
5,5
6,0
6,5
7,0
7,5
8,0
8,5
9,0
9,5
10,0
10,5
11,0
ETE CAJ ETE CG ETE GUA ETE ITA ETE MAN ETE ROG ETE MON ETE PAT ETE SAPÉ ETE SOU
pH
Todo período de chuva
5,5
6,0
6,5
7,0
7,5
8,0
8,5
9,0
9,5
10,0
10,5
11,0
ETE CAJ ETE CG ETE GUA ETE ITA ETE MAN ETE ROG ETE MON ETE PAT ETE SAPÉ ETE SOU
pH
Figura 4.3 – Representação, em “box plot” dos valores de pH nos efluentes finais de 10
ETE´s do estado da Paraíba em todo o período de chuva.
CE – Condutividade Elétrica
Os valores de condutividade elétrica para os períodos de seca estão nas Figuras 4.4 (a
e b) e 4.5 (a e b) e do período de chuva, na Figura 4.6. Os efluentes finais das ETE’s de Sousa
(seca 2) e Cajazeiras (secas 2, 3 e 4; período de chuva), não apresentaram nenhum grau de
restrição quanto à salinidade. No entanto os efluentes finais das demais ETE’s e períodos
analisados apresentaram certo grau de restrição, de ligeira a moderada, visto que a CE variou
dentro dos limites estabelecidos por Ayers & Westcot (1999) (Tabela 2.1).
Os valores médios da condutividade elétrica nos efluentes finais das ETE’s que
apresentaram restrição de uso, variaram entre 0,7dS/m (Cajazeiras - secas 1 e 4; Itaporanga -
seca 2) e 2,5dS/m (Monteiro - seca 3). Caso esses efluentes fossem usados em irrigação,
haveria a necessidade do controle da salinidade e cuidados na escolha da cultura irrigada
(AYERS & WESTCOT, 1999). Valores elevados de CE foram encontrados em efluente de
lagoa de estabilização em experimentos realizados por Sousa et al. (2000), na EXTRABES
em Campina Grande cuja condutividade elétrica era de 2,15 dS/m restringia seu uso de ligeiro
à moderado no cultivo de arroz irrigado. Abujamra et al. (2005) em estudo realizado no
PROSAB/RN encontraram no efluente tratado uma condutividade elétrica de 0,9dS/m
(restrição de ligeira a moderada) no cultivo de forragem hidropônica do milho.
_________________________________________________________________________62
___________________________________________________________________________
62
Nas quatro secas avaliadas, os efluentes das ETE’s de Monteiro e Patos se destacaram
por apresentar elevados valores de CE (valores médios variaram de 1,5 a 2,5dS/m). Para a
ETE de Monteiro esses valores foram associados à intensa evaporação da água residuária
devido à elevada insolação da região, que resultou numa maior concentração dos sais contidos
nessa água. No caso da ETE de Patos esta recebe os efluentes decantados de um matadouro
municipal os quais são conduzidos até a ETE sendo despejados próximo à entrada do esgoto
bruto. Elevados valores de CE também foram observados no efluente final da ETE de
Campina Grande nas secas 1, 3 e 4 e atribuídos à presença de íons como cálcio e magnésio da
água de abastecimento.
Não ocorreram grandes diferenças nos valores médios de CE entre as duas épocas
climáticas, ou seja, os valores dos períodos de seca (seca 1 - 0,7 a 1,7dS/m, na seca 2 - 0,5 a
1,7dS/m, na seca 3 - 0,7 a 2,5dS/m e na seca 4 - 0,7 a 1,6dS/m) foram próximos aos do
período da chuva (0,6 a 1,8dS/m).
Segundo Bastos et al. (2003) o risco potencial de salinização do solo é avaliado com
base na salinidade da água de irrigação que é medida através da condutividade elétrica. A
irrigação com águas salinas exige a manutenção da salinidade do extrato solúvel do solo
dentro dos níveis de tolerância das plantas, o que pode ser feito através de lixiviação. Mas
Paganini (2003) cita que águas com salinidade muito alta (2,3 - 5,5dS/m) e águas
extremamente salinas (> 5,5dS/m) podem conduzir à contaminação do lençol freático através
da lixiviação de sais, dentre eles sulfato, nitrato ou outros componentes que podem estar
presentes na água de irrigação. A salinidade pode afetar seriamente a produtividade das
culturas a serem irrigadas, isto é, a salinidade reduz a retirada de água do solo pela planta,
pela diminuição do seu potencial osmótico. Isso obriga a planta a utilizar uma elevada
quantidade de energia disponível para ajuste da concentração de sais no interior de seus
tecidos para obter água suficiente, resultando em menos energia disponível para o seu
crescimento. O problema se agrava sob condições de clima quente e seco (PAGANINI, 2003).
_________________________________________________________________________63
___________________________________________________________________________
63
SECA 1
0,0
0,7
1,4
2,1
2,8
3,5
ETE CAJ ETE CG ETE GUA ETE ITA ETE MON ETE PAT ETE SAPÉ ETE SOU
CE (dS/m)
SECA 1
0,0
0,7
1,4
2,1
2,8
3,5
ETE CAJ ETE CG ETE GUA ETE ITA ETE MON ETE PAT ETE SAPÉ ETE SOU
CE (dS/m)
Figura 4.4a – Representação, em “box plot” dos valores de CE nos efluentes finais de 08
ETE´s do estado da Paraíba no período da seca 1.
SECA 2
0,0
0,7
1,4
2,1
2,8
3,5
ETE CAJ ETE CG ETE GUA ETE ITA ETE MON ETE PAT ETE SAPÉ ETE SOU
CE (dS/m)
SECA 2
0,0
0,7
1,4
2,1
2,8
3,5
ETE CAJ ETE CG ETE GUA ETE ITA ETE MON ETE PAT ETE SAPÉ ETE SOU
CE (dS/m)
Figura 4.4b – Representação, em “box plot” dos valores de CE nos efluentes finais de 08
ETE´s do estado da Paraíba no período da seca 2.
_________________________________________________________________________64
___________________________________________________________________________
64
SECA 3
0,0
0,7
1,4
2,1
2,8
3,5
ETE CAJ ETE CG ETE GUA ETE ITA ETE MAN ETE ROG ETE MON ETE PAT ETE SAPÉ ETE SOU
CE (dS/m)
SECA 3
0,0
0,7
1,4
2,1
2,8
3,5
ETE CAJ ETE CG ETE GUA ETE ITA ETE MAN ETE ROG ETE MON ETE PAT ETE SAPÉ ETE SOU
CE (dS/m)
Figura 4.5a – Representação, em “box plot” dos valores de CE nos efluentes finais de 10
ETE´s do estado da Paraíba no período da seca 3.
SECA 4
0,0
0,7
1,4
2,1
2,8
3,5
ETE CAJ ETE CG ETE GUA ETE ITA ETE MAN ETE ROG ETE MON ETE PAT ETE SAPÉ ETE SOU
CE (dS/m)
SECA 4
0,0
0,7
1,4
2,1
2,8
3,5
ETE CAJ ETE CG ETE GUA ETE ITA ETE MAN ETE ROG ETE MON ETE PAT ETE SAPÉ ETE SOU
CE (dS/m)
Figura 4.5b – Representação, em “box plot” dos valores de CE nos efluentes finais de 10
ETE´s do estado da Paraíba no período da seca 4.
_________________________________________________________________________65
___________________________________________________________________________
65
Todo período de chuva
0,0
0,7
1,4
2,1
2,8
3,5
ETE CAJ ETE CG ETE GUA ETE ITA ETE MAN ETE ROG ETE MON ETE PAT ETE SAPÉ ETE SOU
CE (dS/m)
Todo período de chuva
0,0
0,7
1,4
2,1
2,8
3,5
ETE CAJ ETE CG ETE GUA ETE ITA ETE MAN ETE ROG ETE MON ETE PAT ETE SAPÉ ETE SOU
CE (dS/m)
Figura 4.6 – Representação, em “box plot” dos valores de CE nos efluentes finais de 10
ETE´s do estado da Paraíba em todo o período de chuva.
STD – Sólidos Totais Dissolvidos
Além da condutividade elétrica, os sólidos totais dissolvidos também expressam a
quantidade de sais inorgânicos presentes na água e sua adequação ou não para uso em
irrigação foi avaliado de acordo com a Tabela 2.7 (EPA, 1991 apud Mancuso, 2003).
Para os quatro períodos de seca (Figuras 4.7a, 4.7b, 4.8a e 4.8b) e para todo o período
de chuva (Figura 4.9), os efluentes finais da maioria das ETE´s apresentaram salinidade alta,
com valores médios de STD no intervalo entre 500 e 1500mg/L. Os valores médios dos STD
dos efluentes finais que se enquadraram nessa categoria, variaram entre 513mg/L (Itaporanga
- seca 4) e 1274mg/L (Patos - seca 2).
Os efluentes que apresentaram salinidade média (valor médio de STD no intervalo
entre 125 e 500mg/L) foram da ETE de Sousa (336mg/L - seca 1), Cajazeiras e Mangabeira
(458 e 406mg/L - seca 3), Cajazeiras, Mangabeira e Róger (430mg/L, 409mg/L e 424mg/L -
seca 4) e os efluentes de Cajazeiras, Mangabeira e Róger (421mg/L, 368mg/L e 390mg/L -
chuva).
Quando se compara a variação dos valores médios de STD entre as duas estações: na
seca 1 (336 a 919mg/L), na seca 2 (519 a 990mg/L), na seca 3 (406 a 1262mg/L), na seca 4
(409 a 1030mg/L) e em todo o período de chuva (421 a 948mg/L) observa-se uma
homogeneidade nos valores de STD entre os períodos secos avaliados com o período de
_________________________________________________________________________66
___________________________________________________________________________
66
chuva mostrando que esta não influenciou na diluição dos sólidos totais dissolvidos presentes
nos efluentes finais.
Wanderley (2005), num estudo realizado em Palmas – TO, encontrou valores de
sólidos totais dissolvidos de 202mg/L (salinidade média) em efluente de um sistema de
tratamento composto por reator UASB mais filtro biológico anaeróbio que foi utilizado na
irrigação de cultivares de batata-doce. Medeiros et al. (2005) investigando as alterações
químicas do solo, em resposta à aplicação de água residuária filtrada de origem doméstica
encontraram um valor de 494mg/L de sólidos totais dissolvidos na água residuária utilizada
na irrigação do cafeeiro.
Paganini (2003) afirma que os efluentes finais que se enquadram na categoria de
“salinidade alta” e que têm seus valores de STD próximos do limite superior (1500mg/L), não
podem ser utilizados em áreas que apresentem restrições quanto à drenagem. Mesmo com
drenagem adequada, um especial controle da salinidade é necessário, sendo altamente
recomendável um maior rigor na definição da vegetação a ser irrigada. Já para os efluentes
finais que se enquadraram na categoria de “salinidade média”, como os efluentes de Sousa
(seca 1), Cajazeiras e Mangabeira (seca 3), Cajazeiras, Mangabeira e Róger (seca 4 e em todo
o período de chuva), Paganini (2003) cita que estes efluentes podem ser utilizados na
irrigação, mas apenas se ocorrer uma moderada dissolução/lixiviação. As plantas com
moderada tolerância à salinidade podem se desenvolver sem práticas especiais de controle da
salinidade (PAGANINI, 2003). Além disso, o uso de águas residuárias com elevados valores
de STD na agricultura pode levar ao entupimento dos equipamentos de irrigação.
_________________________________________________________________________67
___________________________________________________________________________
67
SECA 1
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
ETE CAJ ETE CG ETE GUA ETE ITA ETE MON ETE PAT ETE SAPÉ ETE SOU
STD (mg/L)
SECA 1
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
ETE CAJ ETE CG ETE GUA ETE ITA ETE MON ETE PAT ETE SAPÉ ETE SOU
STD (mg/L)
Figura 4.7a – Representação, em “box plot” dos valores de STD nos efluentes finais de 08
ETE´s do estado da Paraíba no período da seca 1.
SECA 2
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
ETE CAJ ETE CG ETE GUA ETE ITA ETE MON ETE PAT ETE SAPÉ ETE SOU
STD (mg/L)
SECA 2
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
ETE CAJ ETE CG ETE GUA ETE ITA ETE MON ETE PAT ETE SAPÉ ETE SOU
STD (mg/L)
Figura 4.7b – Representação, em “box plot” dos valores de STD nos efluentes finais de 08
ETE´s do estado da Paraíba no período da seca 2.
_________________________________________________________________________68
___________________________________________________________________________
68
SECA 3
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
ETE CAJ ETE CG ETE GUA ETE ITA ETE MAN ETE ROG ETE MON ETE PAT ETE SAPÉ ETE SOU
STD (mg/L)
SECA 3
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
ETE CAJ ETE CG ETE GUA ETE ITA ETE MAN ETE ROG ETE MON ETE PAT ETE SAPÉ ETE SOU
STD (mg/L)
Figura 4.8a – Representação, em “box plot” dos valores de STD nos efluentes finais de 10
ETE´s do estado da Paraíba no período da seca 3.
SECA 4
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
ETE CAJ ETE CG ETE GUA ETE ITA ETE MAN ETE ROG ETE MON ETE PAT ETE SAPÉ ETE SOU
STD (mg/L)
SECA 4
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
ETE CAJ ETE CG ETE GUA ETE ITA ETE MAN ETE ROG ETE MON ETE PAT ETE SAPÉ ETE SOU
STD (mg/L)
Figura 4.8b – Representação, em “box plot” dos valores de STD nos efluentes finais de 10
ETE´s do estado da Paraíba no período da seca 4.
_________________________________________________________________________69
___________________________________________________________________________
69
Todo período de chuva
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
ETE CAJ ETE CG ETE GUA ETE ITA ETE MAN ETE ROG ETE MON ETE PAT ETE SAPÉ ETE SOU
STD (mg/L)
Todo período de chuva
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
ETE CAJ ETE CG ETE GUA ETE ITA ETE MAN ETE ROG ETE MON ETE PAT ETE SAPÉ ETE SOU
STD (mg/L)
Figura 4.9 – Representação, em “box plot” dos valores de STD nos efluentes finais de 10
ETE´s do estado da Paraíba em todo o período de chuva.
RAS – Razão de Adsorção de Sódio
Nos períodos das secas 1 e 2 não foi possível calcular a RAS para todos os efluentes
das ETE’s, pois as variáveis cálcio e magnésio não foram quantificadas.
A possibilidade da ocorrência de problemas de infiltração com grau de restrição
(AYERS & WESTCOT, 1999), caso esses efluentes fossem utilizados em irrigação foi
estimada analisando-se, em simultâneo, os valores da RAS (secas 3 e 4 - Figuras 4.10a e
4.10b e chuva - Figura 4.11) com os de CE (Figuras 4.5a, 4.5b e 4.6). A partir desses dados
elaborou-se a Tabela 4.2 que mostra o enquadramento dos efluentes nos graus de restrição ao
uso. Para os intervalos de RAS existentes (AYERS & WESTCOT, 1999), e para todas as
quatro épocas de seca e uma de chuva, a maioria dos efluentes produzidos se enquadrou na
categoria de ligeira a moderada restrição, particularmente aqueles que apresentaram RAS de 3
a 6.
_________________________________________________________________________70
___________________________________________________________________________
70
Tabela 4.2 – Grau de restrição de uso dos efluentes finais de ETE’s do estado da
Paraíba, monitoradas no período de agosto/2000 a maio/2004 de
acordo com Ayers e Westcot (1999).
Grau de restrição para uso Períodos
Problema Potencial
Nenhum Ligeiro - Moderado Severo
Infiltração (avaliada usando CE CE CE
CEa e RAS, conjuntamente) (dS/m) (dS/m) (dS/m)
RAS = 0 - 3 > 0,7 0,7 - 0,2 < 0,2
Cajazeiras 0,7
seca 3
Mangabeira 1,0
seca 3
Campina Grande 1,6
seca 4
Mangabeira 1,0
seca 4
Róger 0,9
seca 4
Róger 0,8
chuva
RAS = 3 - 6 > 1,2 1,2 - 0,3 < 0,3
Campina Grande 1,5
seca 3
Guarabira 1,3
seca 3
Itaporanga 1,2
seca 3
Róger 1,2
seca 3
Patos 1,8
seca 3
Sousa 1,0
seca 3
Cajazeiras 0,7
seca 4
Guarabira 1,3
seca 4
Itaporanga 1,2
seca 4
Patos 1,5
seca 4
Sapé 1,3
seca 4
Sousa 1,0
seca 4
Cajazeiras 0,6
chuva
Campina Grande 1,4
chuva
Guarabira 1,1
chuva
Itaporanga 0,9
chuva
Mangabeira 0,8
chuva
Patos 1,6
chuva
Sousa 0,8
chuva
RAS = 6 - 12 > 1,9 1,9 - 0,5 < 0,5
Monteiro 2,5
seca 3
Sapé 1,5
seca 3
Monteiro 2,2
seca 4
Monteiro 1,8
chuva
Sapé 1,2
chuva
_________________________________________________________________________71
___________________________________________________________________________
71
Na literatura várias pesquisas mostram efluentes com restrição de uso de ligeira a
moderada quanto aos problemas potenciais de infiltração. Lucas Filho et al. (2001) em
pesquisa realizada no PROSAB do Rio Grande do Norte utilizando efluente de tratamento
anaeróbio na irrigação da cultura do milho, encontraram um valor de RAS inferior a 5 e
condutividade elétrica da ordem de 0,7dS/m conferindo restrição de uso de ligeira a
moderada. Santiago et al. (2000), em trabalho realizado no município de Maracanaú - Ceará
quantificaram, no efluente final de lagoa de estabilização, condutividade elétrica de 2,31 dS/m
e RAS de 13,18 que, segundo os padrões para irrigação, conferiu um grau de restrição de
ligeiro a moderado do efluente para o reúso na irrigação.
Santos (2004), utilizando os efluentes de lagoas de estabilização em Lins – SP, na
irrigação de capim - Tifton 85, verificou que essa água residuária tinha um grau de restrição
severa, pois os valores de RAS variaram entre 11 e 18 com média de 15 e a condutividade
elétrica dessa água residuária estava na faixa de 0,48 até 1,03dS/m.
Neste estudo observou-se que as classes de enquadramento mudaram quando se
analisaram os dados em “box plot”. Na seca 3 (Figura 4.10a), os valores da RAS da maioria
dos efluentes finais estavam na faixa de 3 - 6, e na faixa de 0 - 3 em Mangabeira e de 6 - 12
em Monteiro e Sapé. Na seca subseqüente (seca 4 – Figura 4.10b), uma maior dispersão dos
valores da RAS dos efluentes finais fez com que a caixa do “box plot” variasse dentro de três
intervalos de RAS (0 - 3, 3 - 6 e 6 - 12) e para alguns valores superiores a 12 na ETE de
Monteiro. No período de chuva (Figura 4.11) os gráficos em “box plot” mostraram que os
valores de RAS se dispersaram na faixa de 3 - 6, porém no efluente final de Monteiro a RAS
variou desde 0 - 3 até 6 - 12. Na seca 4 e na chuva a concentração de sódio aumentou
exageradamente quando houve um aumento na RAS, como pode ser visto na comparação dos
valores mínimos e máximos de RAS. Na seca 4, a RAS mínima foi de 0,8 (Na = 32mg/L, Ca
= 61mg/L, Mg = 44mg/L) e a RAS máxima foi de 14,3 (Na = 514mg/L, Ca = 31mg/L, Mg =
40mg/L). Na chuva, a RAS mínima foi de 0,4 (Na = 15mg/L, Ca = 24,2mg/L, Mg =
38,5mg/L) e a RAS máxima de 14,7 (Na = 464mg/L, Ca = 29mg/L, Mg = 28mg/L).
Portanto, Ayers & Westcot (1999) afirmam que a infiltração da água no solo está
diretamente relacionada com a salinidade e a sua redução está associada com um aumento no
teor de sódio em relação ao cálcio e magnésio (RAS). Esses autores também afirmam, que
independente do valor da RAS, as águas de salinidade muito baixa (condutividade abaixo de
0,2dS/m) causam, invariavelmente, problemas de infiltração, pois estas tendem a lixiviar os
sais e minerais solúveis, incluindo os de cálcio, reduzindo sua influência sobre a estabilidade
_________________________________________________________________________72
___________________________________________________________________________
72
dos agregados e estrutura do solo e, consequentemente, ocorre a dispersão das partículas finas
do solo que obstruem o seu espaço poroso, reduzindo acentuadamente a infiltração da água.
Bastos et al. (2003) relatam que a dispersão das partículas do solo também pode ocorrer
quando os teores de cálcio são insuficientes para contrabalançar o efeito dispersante de altos
teores de sódio que tendem a se acumular nas camadas superficiais. Portanto, quanto maior a
salinidade da água, menor será o efeito dispersante do sódio, uma vez que o cálcio e o
magnésio atuam, de maneira oposta ao sódio, ou seja, esses íons, presentes na solução do
solo, têm efeito floculante, aumentando a infiltração e reduzindo o risco de sodificação.
Desta forma, caso os efluentes finais, com uma restrição de uso de ligeira a moderada,
fossem utilizados na irrigação, o solo para não sofrer os efeitos da “sodificação” deveria ser
submetido à aplicação de corretivos como o gesso. Além disso, para contornar o problema,
podem ser adotadas algumas práticas de manejo como irrigações mais freqüentes, mantendo
as culturas com suprimento adequado e contínuo de água e irrigação de pré-plantio que pode
suprir as camadas inferiores da zona radicular.
_________________________________________________________________________73
___________________________________________________________________________
73
SECA 3
0,0
2,0
4,0
6,0
8,0
10,0
12,0
14,0
16,0
18,0
ETE CAJ ETE CG ETE GUA ETE ITA ETE MAN ETE ROG ETE MON ETE PAT ETE SAPÉ ETE SOU
RAS
SECA 3
0,0
2,0
4,0
6,0
8,0
10,0
12,0
14,0
16,0
18,0
ETE CAJ ETE CG ETE GUA ETE ITA ETE MAN ETE ROG ETE MON ETE PAT ETE SAPÉ ETE SOU
RAS
Figura 4.10a – Representação, em “box plot” dos valores da RAS nos efluentes finais de 10
ETE´s do estado da Paraíba no período da seca 3.
SECA 4
0,0
2,0
4,0
6,0
8,0
10,0
12,0
14,0
16,0
18,0
ETE CAJ ETE CG ETE GUA ETE ITA ETE MAN ETE ROG ETE MON ETE PAT ETE SAPÉ ETE SOU
RAS
SECA 4
0,0
2,0
4,0
6,0
8,0
10,0
12,0
14,0
16,0
18,0
ETE CAJ ETE CG ETE GUA ETE ITA ETE MAN ETE ROG ETE MON ETE PAT ETE SAPÉ ETE SOU
RAS
Figura 4.10b – Representação, em “box plot” dos valores da RAS nos efluentes finais de 10
ETE´s do estado da Paraíba no período da seca 4.
_________________________________________________________________________74
___________________________________________________________________________
74
Todo pe ríodo de chuva
0,0
2,0
4,0
6,0
8,0
10,0
12,0
14,0
16,0
ETE CAJ ETE CG ETE GUA ETE ITA ETE MAN ETE ROG ETE MON ETE PAT ETE SAPÉ ETE SOU
RAS
Todo pe ríodo de chuva
0,0
2,0
4,0
6,0
8,0
10,0
12,0
14,0
16,0
ETE CAJ ETE CG ETE GUA ETE ITA ETE MAN ETE ROG ETE MON ETE PAT ETE SAPÉ ETE SOU
RAS
Figura 4.11 – Representação, em “box plot” dos valores da RAS nos efluentes finais de 10
ETE´s do estado da Paraíba em todo o período de chuva.
As águas de irrigação podem ser classificadas de acordo com o seu risco de sodicidade
e salinidade - classificação de Riverside (Richards, 1954). A maioria dos efluentes nos
períodos das secas 3 e 4 (Figura 4.12), se concentrou nas classificações de C3 – S1 (50,8%) e
C3 – S2 (31,2%) mostrando que esses efluentes apresentariam um alto risco quanto à
salinidade (C3) e um baixo (S1) a médio (S2) risco de sodicidade. No período de chuva
(Figura 4.13), os efluentes inseridos na classificação C2 – S1 representaram 15,4% (médio
risco de salinidade e baixo de sodicidade), na classificação C3 – S1 foram 51,5% (alto risco
de salinidade e baixo de sodicidade) e C3 – S2, 26,9% dos efluentes (alto risco de salinidade e
médio de sodicidade). Quando se analisaram os riscos de salinidade e sodicidade para os
efluentes finais das ETE’s, e independente de período climático, os efluentes de Mangabeira e
Róger (Figuras 4.14 e 4.15) se enquadraram na classificação de C3 – S1 (C3 - águas de alta
salinidade) e poderiam ser utilizados em solos bem drenados devendo ser tomadas precauções
especiais para evitar a salinização do solo e adequados apenas para o cultivo de vegetais de
alta tolerância salina; quanto ao risco de sodicidade (S1 - fracamente sódicos) poderiam ser
utilizados em quase todos os tipos de solo e se prestam ao cultivo de quase todos os vegetais.
Os efluentes de Campina Grande, Guarabira, Patos e Sapé (Figuras 4.14 e 4.15) se inseriram
nas classificações C3 – S1 e C3 – S2, indicando alto risco de salinidade no uso destes
efluentes e quanto ao sódio (S2 - águas medianamente sódicas) apresentariam perigo para
_________________________________________________________________________75
___________________________________________________________________________
75
solos de textura fina e forte capacidade de troca de cátions. Poderia ser utilizado nos solos
ricos em matéria orgânica ou de textura grosseira, com boa permeabilidade. O efluente de
Cajazeiras (Figura 4.14) se enquadrou na classificação C2 – S1, quanto aos teores de sais (C2
- águas de salinidade média), este efluente poderia ser usado com precaução, podendo ser
aplicado em solos silto-arenosos, siltosos ou areno-argilosos quando houver uma lixiviação
moderada do solo. Os vegetais de fraca tolerância salina poderiam ainda ser cultivados na
maioria dos casos. O efluente de Monteiro apresentou grande dispersão se enquadrando em
várias classificações (C3 – S1, C3 – S2, C3 – S3, C3 – S4, C4 – S2, C4 – S3, C4 – S4), como
também os efluentes de Itaporanga e Sousa (C2 – S1, C2 – S2, C3 – S1, C3 – S2).
Seca 3
Seca 4
Seca 3
Seca 4
Figura 4.12 – Classificação de Riverside quanto ao grau de salinidade e sodicidade dos
efluentes finais das ETE’s da Paraíba (secas 3 e 4).
_________________________________________________________________________76
___________________________________________________________________________
76
Figura 4.13 – Classificação de Riverside quanto ao grau de salinidade e sodicidade dos
efluentes finais das ETE’s da Paraíba (chuva).
Cajazeiras
CG
Guarabira
Itaporanga
Mangabeira
Cajazeiras
CG
Guarabira
Itaporanga
Mangabeira
Figura 4.14 – Classificação de Riverside quanto ao grau de salinidade e sodicidade dos
efluentes finais das ETE’s do estado da Paraíba.
_________________________________________________________________________77
___________________________________________________________________________
77
Patos
Roger
Monteiro
Sousa
Sapé
Patos
Roger
Monteiro
Sousa
Sapé
Figura 4.15 – Classificação de Riverside quanto ao grau de salinidade e sodicidade dos
efluentes finais das ETE’s do estado da Paraíba.
Amônia
Nos períodos das secas 1, 2 e 3 (Figura 4.16a, 4.16b e 4.17a), a distribuição em “box
plot” mostrou que as ETE´s de Guarabira, Monteiro e Patos (seca 1), Campina Grande,
Guarabira, Monteiro, Patos e Sapé (seca 2), Campina Grande, Guarabira, Itaporanga,
Mangabeira, Róger, Monteiro, Patos e Sapé (seca 3) e na seca 4 (Figura 4.17b) todos os
efluentes inseridos na seca 3 com exceção de Sapé, não se enquadraram no padrão de
qualidade citado por Ayers & Westcot (1999) de até 30mgN – NH
4
/L. Os valores médios de
amônia dos efluentes finais das ETE’s, na seca 1, que não se enquadraram no padrão, foram
de 45,4mg/L (Guarabira), 58,6mg/l (Monteiro) e 61,8mg/L (Patos). Na seca 2 esses valores
não adequados variaram entre 31,1mg/L (Sapé) e 70,0mg/L (Patos), para seca 3, entre
31,5mg/L (Sapé) e 68,2mg/L (Monteiro), e na seca 4 de 38,9mg/L (Itaporanga) a 72,2mg/L
(Monteiro).
Valores próximos foram encontrados por Rego et al. (2005) no período de março a
maio de 2005 no Centro de Pesquisa sobre Tratamento e Reúso de Águas Residuárias da
Companhia de Água e Esgoto do Ceará (CAGECE), localizado no município de Aquiraz. Um
valor de 5,3mgN-NH
3
/L foi encontrado no efluente de lagoas de estabilização utilizado no
_________________________________________________________________________78
___________________________________________________________________________
78
desenvolvimento da cultura da melancia, se enquadrando no padrão citado. Henrique et al.
(2005), num estudo localizado no Sítio Pau D’Arco no município de Lagoa Seca – PB no
período de fevereiro a maio de 2003 encontraram no efluente da lagoa de polimento um valor
de 6,0mgN-NH
3
/L que foi utilizado na cultura do pimentão.
No período de chuva (Figura 4.18), a representação gráfica em “box-plot” mostrou que
os efluentes de Campina Grande, Guarabira, Itaporanga, Mangabeira, Róger, Monteiro e
Patos apresentaram valores de amônia acima do padrão (>30mgN – NH
4
/L) recomendado por
Ayers & Westcot (1999). Os valores médios da amônia nestes efluentes finais variaram entre
30,2 mg/L (Itaporanga) e 52,2 mg/L (Monteiro) e valores pontuais (box plot) de 78,4mg/L
(Guarabira), 83,4mg/L (Monteiro) e 74,9mg/L (Patos) mostrando que efluentes de sistemas de
tratamento de esgotos são ricos em nutrientes que estão sendo lançados no meio ambiente,
promovendo a eutrofização dos corpos receptores.
Nos períodos da seca 1, seca 2, seca 3 e seca 4 os valores médios de nitrogênio
amoniacal variaram entre 6,1 e 61,8mg/L, 4,4 e 70mg/L, 3,3 e 68,2mg/L e entre 1,9 e
72,2mg/L respectivamente, e 4,3 e 52,2mg/L no período de chuva, mostrando que o valor
médio máximo no período da chuva foi inferior aos demais, devido à diluição causada pela
água da chuva.
Os resultados da literatura mostram uma variabilidade de valores de amônia,
dependendo do tipo do sistema adotado para o tratamento do esgoto. Pivelli et al. (2005)
encontraram um valor de 25,48mg/L de nitrogênio amoniacal no efluente da lagoa facultativa
do sistema de tratamento de esgotos sanitários do município de Lins – SP composto por três
módulos paralelos de lagoa anaeróbia seguida de lagoa facultativa. Wanderley (2005)
estudando o efluente do reator UASB mais filtro biológico anaeróbio com um valor de
amônia de 22mg/L foi utilizado na irrigação de cultivares de batata-doce. Abujamra et al.
(2005) encontraram concentrações de amônia de 20,28mg/L no efluente tratado usado no
cultivo de forragem hidropônica do milho. Estes tratamentos produziram efluentes com
concentrações de nitrogênio abaixo do limite padrão de 30mgN – NH
4
/L (AYERS &
WESTCOT, 1999) e adequado para reúso em irrigação. Uma variação no valor da amônia de
21,5 a 42,1mg/L foi encontrada por Perin et al. (2005) em pesquisa realizada em Vitória – ES,
utilizando efluente tratado de uma lagoa de polimento na irrigação de feijão.
A presença de amônia nos efluentes usados para irrigação é considerada como
estimulante de crescimento das plantas, mas o seu excesso pode prejudicar o desenvolvimento
da planta, comprometendo a produtividade e a qualidade das culturas, por exemplo, as
_________________________________________________________________________79
___________________________________________________________________________
79
culturas sensíveis, como, a videira e a beterraba açucareira poderão ser afetadas por
concentrações de nitrogênio superiores a 5mg/L, enquanto que a maior parte das outras
culturas não é afetada até que as concentrações excedam 30mg/L. Na Líbia, as videiras
irrigadas com águas contendo mais de 50mg/L de nitrogênio não frutificaram (AYERS &
WESTCOT, 1999). Além disso, através da lixiviação, o nitrogênio na forma de nitrato pode
contaminar águas subterrâneas, particularmente em zonas áridas, com solos permeáveis e
rasos (BASTOS et al., 2003). Andrade Neto et al. (2002) encontraram nos efluentes de filtros
anaeróbios valores elevados de amônia com valor de 37,58mg/L para alimentar a forragem
hidropônica de milho realizado no PROSAB/RN. Sousa et al. (2000), em estudo realizado na
EXTRABES em Campina Grande – PB encontraram no efluente de lagoa de estabilização um
valor de nitrogênio amoniacal de 37 mg/L.
_________________________________________________________________________80
___________________________________________________________________________
80
SECA 1
0,0
30,0
60,0
90,0
120,0
ETE CAJ ETE CG ETE GUA ETE ITA ETE MON ETE PAT ETE SAPÉ ETE SOU
Amônia (mg/L)
SECA 1
0,0
30,0
60,0
90,0
120,0
ETE CAJ ETE CG ETE GUA ETE ITA ETE MON ETE PAT ETE SAPÉ ETE SOU
Amônia (mg/L)
Figura 4.16a – Representação, em “box plot” dos valores de amônia nos efluentes finais de
08 ETE´s do estado da Paraíba no período da seca 1.
SECA 2
0,0
30,0
60,0
90,0
120,0
ETE CAJ ETE CG ETE GUA ETE ITA ETE MON ETE PAT ETE SAPÉ ETE SOU
Amônia (mg/L)
SECA 2
0,0
30,0
60,0
90,0
120,0
ETE CAJ ETE CG ETE GUA ETE ITA ETE MON ETE PAT ETE SAPÉ ETE SOU
Amônia (mg/L)
Figura 4.16b – Representação, em “box plot” dos valores de amônia nos efluentes finais de
08 ETE´s do estado da Paraíba no período da seca 2.
_________________________________________________________________________81
___________________________________________________________________________
81
SECA 3
0,0
30,0
60,0
90,0
120,0
ETE CAJ ETE CG ETE GUA ETE ITA ETE MAN ETE ROG ETE MON ETE PAT ETE SAPÉ ETE SOU
Amônia (mg/L)
SECA 3
0,0
30,0
60,0
90,0
120,0
ETE CAJ ETE CG ETE GUA ETE ITA ETE MAN ETE ROG ETE MON ETE PAT ETE SAPÉ ETE SOU
Amônia (mg/L)
Figura 4.17a – Representação, em “box plot” dos valores de amônia nos efluentes finais de
10 ETE´s do estado da Paraíba no período da seca 3.
SECA 4
0,0
30,0
60,0
90,0
120,0
ETE CAJ ETE CG ETE GUA ETE ITA ETE MAN ETE ROG ETE MON ETE PAT ETE SAPÉ ETE SOU
Amônia (mg/L)
SECA 4
0,0
30,0
60,0
90,0
120,0
ETE CAJ ETE CG ETE GUA ETE ITA ETE MAN ETE ROG ETE MON ETE PAT ETE SAPÉ ETE SOU
Amônia (mg/L)
Figura 4.17b – Representação, em “box plot” dos valores de amônia nos efluentes finais de
10 ETE´s do estado da Paraíba no período da seca 4.
_________________________________________________________________________82
___________________________________________________________________________
82
Todo período de chuva
0,0
30,0
60,0
90,0
120,0
ETE CAJ ETE CG ETE GUA ETE ITA ETE MAN ETE ROG ETE MON ETE PAT ETE SAPÉ ETE SOU
Amônia (mg/L)
Todo período de chuva
0,0
30,0
60,0
90,0
120,0
ETE CAJ ETE CG ETE GUA ETE ITA ETE MAN ETE ROG ETE MON ETE PAT ETE SAPÉ ETE SOU
Amônia (mg/L)
Figura 4.18 – Representação, em “box plot” dos valores de amônia nos efluentes finais de
10 ETE´s do estado da Paraíba em todo o período de chuva.
Coliformes Termotolerantes
Os valores de coliformes termotolerantes encontrados nos efluentes finais para todas
as secas (Figura 4.19a e b; Figura 4.20a e b) e para o período de chuva (Figura 4.21) foram
muito elevados, entre 10
4
e 10
7
UFC/100ml e mostraram grande variabilidade. Segundo
Bastos et al. (2003), essas concentrações mais altas estariam próximas aos valores típicos de
esgoto bruto (10
6
– 10
9
UFC/100ml). A elevada concentração de coliformes termotolerantes
nos efluentes, em particular aquelas em torno de 10
6
– 10
7
UFC/100ml, evidencia o mau
funcionamento dos sistemas de tratamento e está muito acima dos padrões sanitários
recomendados pela Organização Mundial da Saúde, que estabelece para irrigação irrestrita um
limite máximo de 1000UFC/100ml (WHO, 1989). O efluente final de Cajazeiras na seca 4
(Figura 4.20b), apesar da distribuição dos dados estar dentro da faixa de irrigação irrestrita
(<1000UFC/100ml), apresentou uma média de 4,0 x 10
3
UFC/100ml devido ao valor pontual
máximo de 2,7 x 10
4
UFC/100ml, registrado em novembro de 2003, no conjunto de dados.
Mas como a média é um valor representativo na distribuição, este efluente foi considerado
fora do padrão.
Analisando os valores médios dos coliformes termotolerantes no período das quatro
secas, o valor médio mínimo de 4,0 x 10
3
UFC/100ml foi encontrado no efluente de
Cajazeiras no período da seca 4; o efluente de Monteiro apresentou o valor médio máximo de
_________________________________________________________________________83
___________________________________________________________________________
83
2,6 x 10
7
UFC/100ml no período da seca 3. Em todo o período de chuva foi encontrado um
valor médio mínimo de 4,0 x 10
4
UFC/100ml no efluente de Cajazeiras e valor médio
máximo no efluente do Róger de 4,7 x 10
6
UFC/100ml, não havendo diferenças nos valores
médios entre os períodos de seca e em todo o período de chuva.
Estrada et al. (2000) estudando efluentes de lagoas de estabilização para fins de reúso
na agricultura no estado de Morelos – México, encontraram no efluente da lagoa facultativa
um valor de coliformes termotolerantes igual a 7,3 x 10
3
UFC/100ml. Bezerra et al. (2004)
estudando os parâmetros operacionais de um sistema de quatro lagoas de estabilização em
série, na EXTRABES, em Campina Grande – PB, sendo a primeira facultativa e as demais de
maturação, encontraram valor médio de 5,77 x 10
5
UFC/100ml de coliformes termotolerantes
no efluente da lagoa facultativa e no efluente da terceira lagoa de maturação valor médio de
6,23 x 10
3
UFC/100ml, não se adequando aos padrões exigidos para irrigação irrestrita.
Para que os efluentes finais tenham qualidade microbiológica (< 1000UFC/100ml)
conforme os padrões da OMS (WHO, 1989) para serem usados na irrigação irrestrita, é
necessário que ocorra dentro dos sistemas de lagoas de estabilização um decréscimo
bacteriano mais elevado, isto é, a morte dos organismos patogênicos. Von Sperling (1996)
cita que isto acontece quando estes organismos são submetidos às condições de temperatura e
pH elevados, intensa radiação solar, ausência de nutrientes, sedimentação, predação e
competição. Os sistemas que oferecem estas condições ambientais desfavoráveis aos
organismos patogênicos são as lagoas de maturação. Konig (2000) enfatiza que a principal
função destas lagoas é a destruição dos microrganismos patogênicos (vírus, bactérias, cistos
de protozoários e ovos de helmintos). Sistemas de lagoas de estabilização em série do tipo
anaeróbia seguida de uma facultativa e, por último, de maturação com tempo de detenção
entre 5 e 8 dias, em cada uma das lagoas, produzem efluentes de excelente qualidade
microbiológica (WHO, 1989).
Leite et al. (2005), estudando o efluente de uma série de lagoas de estabilização (uma
facultativa e três de maturação), na EXTRABES em Campina Grande – PB, encontraram
concentração de coliformes termotolerantes no efluente final de 1,0 x 10
3
UFC/100ml para ser
aplicado na fertirrigação. Trujillo et al. (2000) em pesquisa realizada na Universidade de
Zulia, Maracaibo – Venezuela, usando água residuária proveniente de uma série de lagoas de
estabilização (uma facultativa seguida de duas de maturação), na irrigação da cultura da lima
persa encontraram no efluente final 9,0 x 10
2
UFC/100ml de coliformes termotolerantes.
_________________________________________________________________________84
___________________________________________________________________________
84
Todos os efluentes finais das ETE’s em estudo poderiam ser utilizados para irrigação
restrita (irrigação de cereais, culturas industriais, forragem, pastos e árvores), já que não existe
critério segundo a OMS (WHO, 1989) quanto aos coliformes termotolerantes. Porém,
estariam indicando que tempos de detenção hidráulica de 8 a 10 dias poderiam fornecer
efluentes de melhor qualidade sanitária. Para árvores frutíferas irrigados com águas de reúso,
a OMS indica claramente que a irrigação deve cessar duas semanas antes da colheita da fruta
e esta não deve ser colhida se estiver sobre o solo; e que não se recomenda irrigação por
aspersão.
Foi observado que as lagoas de estabilização, das estações de tratamento de esgoto não
produziram efluentes para irrigação irrestrita, mas a irrigação restrita deveria ser conduzida
com precaução.
Para que o reúso do efluente final seja viável dependerá do bom funcionamento das
lagoas e de orientação técnica com os trabalhadores; e para que os sistemas de lagoas de
estabilização sejam capazes de reduzir a concentração de coliformes termotolerantes nos
efluentes finais para que estes se enquadrem no padrão de <1000UFC/100ml da OMS (WHO,
1989) para irrigação irrestrita, recomenda-se um tratamento terciário nas 10 ETE’s, no qual, o
mais adequado é a lagoa de maturação.
_________________________________________________________________________85
___________________________________________________________________________
85
SECA 1
1,0E+01
1,0E+03
1,0E+05
1,0E+07
1,0E+09
ETE CAJ ETE CG ETE GUA ETE ITA ETE MON ETE PAT ETE SAPÉ ETE SOU
CF (UFC/100ml)
SECA 1
1,0E+01
1,0E+03
1,0E+05
1,0E+07
1,0E+09
ETE CAJ ETE CG ETE GUA ETE ITA ETE MON ETE PAT ETE SAPÉ ETE SOU
CF (UFC/100ml)
Figura 4.19a – Representação, em “box plot” dos valores de coliformes fecais nos efluentes
finais de 08 ETE´s do estado da Paraíba no período da seca 1.
SECA 2
1,0E+01
1,0E+03
1,0E+05
1,0E+07
1,0E+09
ETE CAJ ETE CG ETE GUA ETE ITA ETE MON ETE PAT ETE SAPÉ ETE SOU
CF (UFC/100ml)
SECA 2
1,0E+01
1,0E+03
1,0E+05
1,0E+07
1,0E+09
ETE CAJ ETE CG ETE GUA ETE ITA ETE MON ETE PAT ETE SAPÉ ETE SOU
CF (UFC/100ml)
Figura 4.19b – Representação, em “box plot” dos valores de coliformes fecais nos efluentes
finais de 08 ETE´s do estado da Paraíba no período da seca 2.
_________________________________________________________________________86
___________________________________________________________________________
86
SECA 3
1,0E+01
1,0E+03
1,0E+05
1,0E+07
1,0E+09
ETE CAJ ETE CG ETE GUA ETE ITA ETE MAN ETE ROG ETE MON ETE PAT ETE SAPÉ ETE SOU
CF (UFC/100ml)
SECA 3
1,0E+01
1,0E+03
1,0E+05
1,0E+07
1,0E+09
ETE CAJ ETE CG ETE GUA ETE ITA ETE MAN ETE ROG ETE MON ETE PAT ETE SAPÉ ETE SOU
CF (UFC/100ml)
Figura 4.20a – Representação, em “box plot” dos valores de coliformes fecais nos efluentes
finais de 10 ETE´s do estado da Paraíba no período da seca 3.
SECA 4
1,0E+01
1,0E+03
1,0E+05
1,0E+07
1,0E+09
ETE CAJ ETE CG ETE GUA ETE ITA ETE MAN ETE ROG ETE MON ETE PAT ETE SAPÉ ETE SOU
CF (UFC/100ml)
SECA 4
1,0E+01
1,0E+03
1,0E+05
1,0E+07
1,0E+09
ETE CAJ ETE CG ETE GUA ETE ITA ETE MAN ETE ROG ETE MON ETE PAT ETE SAPÉ ETE SOU
CF (UFC/100ml)
Figura 4.20b – Representação, em “box plot” dos valores de coliformes fecais nos efluentes
finais de 10 ETE´s do estado da Paraíba no período da seca 4.
_________________________________________________________________________87
___________________________________________________________________________
87
Todo período de chuva
1,0E+01
1,0E+03
1,0E+05
1,0E+07
1,0E+09
ETE CAJ ETE CG ETE GUA ETE ITA ETE MAN ETE ROG ETE MON ETE PAT ETE SAPÉ ETE SOU
CF (UFC/100ml)
Todo período de chuva
1,0E+01
1,0E+03
1,0E+05
1,0E+07
1,0E+09
ETE CAJ ETE CG ETE GUA ETE ITA ETE MAN ETE ROG ETE MON ETE PAT ETE SAPÉ ETE SOU
CF (UFC/100ml)
Figura 4.21 – Representação, em “box plot” dos valores de coliformes fecais nos
efluentes finais de 10 ETE´s do estado da Paraíba em todo o período de
chuva.
Escherichia coli
As concentrações de Escherichia coli foram utilizadas para analisar a qualidade
microbiológica dos efluentes finais segundo os padrões da OMS (WHO, 2006 apud BASTOS
E BEVILACQUA, 2006). Nos períodos das secas 1 e 2 as concentrações desta variável não
foram quantificadas.
A representação gráfica em “box plot” para os períodos de seca 3 e 4 (Figuras 4.22a e
b) e para o período de chuva (Figura 4.23), mostrou que os efluentes de Cajazeiras (seca 3 e
chuva) e Mangabeira (seca 3), para irrigação irrestrita, se enquadrariam na categoria C da
OMS (Tabela 2.5) podendo ser usados na irrigação de plantas que se desenvolvem distantes
do solo e para irrigação restrita, se enquadrariam na categoria G, podendo ser usados em
agricultura de alto nível tecnológico e altamente mecanizada, com nenhuma exposição dos
trabalhadores. Na seca 4 (Figura 4.22b), a distribuição em “box plot” indicou que o efluente
de Cajazeiras estaria na categoria de A (irrigação irrestrita) e D (irrigação restrita) segundo os
padrões da OMS (WHO, 2006 apud BASTOS E BEVILACQUA, 2006). Porém, o valor
médio de E. coli (de 3,5 x 10
3
NMP/100mL), foi superior ao padrão de ≤ 10
3
NMP/100ml, se
enquadrando no padrão de ≤ 10
4
NMP/100ml (categoria B – irrigação irrestrita), indicando que
_________________________________________________________________________88
___________________________________________________________________________
88
este efluente poderia ser usado no cultivo de folhosas e, na irrigação restrita pode ser utilizado
quando se tem exposição dos trabalhadores (categoria F – agricultura de baixo nível
tecnológico e mão de obra intensiva). Da mesma forma que em Cajazeiras, os efluentes de
Sapé e Sousa no período de chuva (Figura 4.23) apresentaram valores médios de 1,1 x 10
6
NMP/100mL e 1,2 x 10
6
NMP/100mL, não se enquadrando nos padrões da OMS (WHO,
2006 apud BASTOS E BEVILACQUA, 2006). Os efluentes de Itaporanga e Sousa (seca 3),
Mangabeira, Sapé e Sousa (seca 4) e Mangabeira (chuva), se enquadraram na categoria H
(irrigação restrita) podendo ser usados apenas se a técnica de irrigação for subsuperficial. Os
demais efluentes continham E. coli em concentração muito superior aos padrões da OMS
(WHO, 2006 apud BASTOS E BEVILACQUA, 2006), não se enquadrando em nenhuma
categoria.
Bastos et al. (2002), em estudo realizado na Universidade Federal de Viçosa - MG, em
uma unidade experimental de tratamento de esgoto (três lagoas de estabilização - em escala
piloto) obteve qualidade microbiológica no efluente das três lagoas de 2,1 x 10
5
E.coli/100mL, 2,9 x 10
3
E.coli/100mL e de 1,6 x 10
1
E.coli/100mL, respectivamente, sendo
este último adequado para a irrigação de alfaces. Em estudo realizado no município de
Aquiraz – CE, Rego et al. (2005) utilizaram, para reúso, um efluente de lagoa de estabilização
com 7,6 x 10
2
E. coli/100mL na irrigação de melancia, sendo esse valor recomendado pelos
padrões da OMS (WHO, 2006 apud BASTOS E BEVILACQUA, 2006).
Os novos padrões da Organização Mundial da Saúde (WHO, 2006 apud BASTOS E
BEVILACQUA, 2006) incluem diferentes opções de tratamento de esgotos em combinação
com várias alternativas de manejo. Os efluentes com qualidade microbiológica entre ≤ 10
0
até
10
6
E. coli/100mL e provenientes de tratamentos avançados e até os mais simples (tanques
sépticos), podem ser usados em irrigação desde que obedeçam às técnicas de irrigação
sugeridas naqueles padrões.
A maioria dos efluentes finais das ETE’s avaliadas não se adequou aos novos padrões
por apresentarem valores superiores a 10
6
E. coli/100mL (Campina Grande, Guarabira, Róger,
Monteiro, Patos e Sapé - seca 3; Campina Grande, Guarabira, Itaporanga, Róger, Monteiro e
Patos - seca 4; Campina Grande, Guarabira, Itaporanga, Róger, Monteiro, Patos, Sapé e Sousa
- chuva), apesar da recomendação apresentar uma grande variação na concentração desse
indicador microbiológico.
_________________________________________________________________________89
___________________________________________________________________________
89
SECA 3
1,0E+01
1,0E+02
1,0E+03
1,0E+04
1,0E+05
1,0E+06
1,0E+07
1,0E+08
ETE CAJ ETE CG ETE GUA ETE ITA ETE MAN ETE ROG ETE MON ETE PAT ETE SAPÉ ETE SOU
E.coli (NMP/100ml)
SECA 3
1,0E+01
1,0E+02
1,0E+03
1,0E+04
1,0E+05
1,0E+06
1,0E+07
1,0E+08
ETE CAJ ETE CG ETE GUA ETE ITA ETE MAN ETE ROG ETE MON ETE PAT ETE SAPÉ ETE SOU
E.coli (NMP/100ml)
Figura 4.22a – Representação, em “box plot” dos valores de Escherichia coli nos efluentes
finais de 10 ETE´s do estado da Paraíba no período da seca 3.
SECA 4
1,0E+01
1,0E+02
1,0E+03
1,0E+04
1,0E+05
1,0E+06
1,0E+07
1,0E+08
ETE CAJ ETE CG ETE GUA ETE ITA ETE MAN ETE ROG ETE MON ETE PAT ETE SAPÉ ETE SOU
E.coli (NMP/100ml)
SECA 4
1,0E+01
1,0E+02
1,0E+03
1,0E+04
1,0E+05
1,0E+06
1,0E+07
1,0E+08
ETE CAJ ETE CG ETE GUA ETE ITA ETE MAN ETE ROG ETE MON ETE PAT ETE SAPÉ ETE SOU
E.coli (NMP/100ml)
Figura 4.22b – Representação, em “box plot” dos valores de Escherichia coli nos efluentes
finais de 10 ETE´s do estado da Paraíba no período da seca 4.
_________________________________________________________________________90
___________________________________________________________________________
90
Todo período de chuva
1,0E+01
1,0E+02
1,0E+03
1,0E+04
1,0E+05
1,0E+06
1,0E+07
1,0E+08
1,0E+09
ETE CAJ ETE CG ETE GUA ETE ITA ETE MAN ETE ROG ETE MON ETE PAT ETE SAPÉ ETE SOU
E. coli (NMP/100ml)
Todo período de chuva
1,0E+01
1,0E+02
1,0E+03
1,0E+04
1,0E+05
1,0E+06
1,0E+07
1,0E+08
1,0E+09
ETE CAJ ETE CG ETE GUA ETE ITA ETE MAN ETE ROG ETE MON ETE PAT ETE SAPÉ ETE SOU
E. coli (NMP/100ml)
Figura 4.23 – Representação, em “box plot” dos valores de Escherichia coli nos efluentes
finais de 10 ETE´s do estado da Paraíba em todo o período de chuva.
Ovos de helmintos
Nas 10 ETE´s estudadas, em todas as épocas secas e em todo o período de chuva
(Tabela 4.3), houve ausência de ovos de helmintos nos efluentes finais, e portanto foram
adequados aos padrões microbiológicos recomendados pela Organização Mundial da Saúde
(WHO, 1989) para irrigação irrestrita. A ausência de ovos de helmintos em efluentes de séries
de lagoas de estabilização (lagoa anaeróbia seguida de facultativa e maturação) também foi
observada no estado do Ceará por Brandão et al. (2002) em experimentos visando avaliar as
possibilidades de reúso; por Tavares (2005) em Campina Grande – PB, num estudo na
irrigação de alface e por Rego et al. (2005) no município de Aquiraz – CE, acompanhando o
desenvolvimento da cultura da melancia irrigada com água residuária tratada em lagoas de
estabilização.
Recomenda-se o uso dos efluentes finais em irrigação restrita como de culturas
processadas industrialmente, cereais, forragens, pastagens, árvores frutíferas, haja vista que a
OMS não se manifesta quanto ao padrão bacteriológico necessário nesta atividade, porém, os
ovos de helmintos devem ser inferiores a 1ovo/litro (WHO, 1989) quando há exposição dos
trabalhadores e do público. No caso da categoria C (WHO, 1989) quando não há grupos de
risco na irrigação restrita, a OMS não aplica restrição de uso para os helmintos e nem para os
coliformes termotolerantes.
_________________________________________________________________________91
___________________________________________________________________________
91
A restrição para os ovos de helmintos (<1ovo/litro) não mudou nos novos padrões da
OMS (WHO, 2006 apud BASTOS E BEVILACQUA, 2006) (Tabela 2.5), e os efluentes
finais podem ser usados tanto na irrigação irrestrita quanto restrita, porém, devem-se
considerar as restrições citadas quanto ao padrão bacteriológico (E. coli).
Apesar dos valores médios mostrarem ausência de ovos de helmintos alguns efluentes
finais continham ovos em amostras pontuais (Tabela 4.3) como Guarabira (2 ovos/L - seca 2),
Campina Grande e Róger (4 e 6 ovos/L - seca 4). Para o período da chuva esses valores
pontuais foram de 2 ovos/L (Campina Grande), de 4 ovos/L (Guarabira), 6 ovos/L (Róger) e
até 17 ovos/L (Sapé). Esses resultados mostram a necessidade de monitoramento contínuo dos
efluentes de sistemas de tratamento biológicos, na prática do reúso agrícola, haja vista
intermitência desses parasitos intestinais em amostras de água.
Tabela 4.3 - Estatística descritiva das concentrações dos ovos de helmintos para efluentes
finais de ETE’s do estado da Paraíba no período de agosto/2000 a
maio/2004.
SECA 1
ETE
CAJ
ETE
CG
ETE
GUA
ETE
ITA
ETE
MAN
ETE
ROG
ETE
MON
ETE
PAT
ETE
SAPÉ
ETE
SOU
1
0
quartil
0
0
0
0
-
-
0
0
0
0
mínimo
0
0
0
0
-
-
0
0
0
0
mediana
0
0
0
0
-
-
0
0
0
0
máximo
0
0
0
0
-
-
0
0
0
0
3
0
quartil
0
0
0
0
-
-
0
0
0
0
SECA 2
1
0
quartil
0
0
0
0
-
-
0
0
0
0
mínimo
0
0
0
0
-
-
0
0
0
0
mediana
0
0
0
0
-
-
0
0
0
0
máximo
0
0
2
0
-
-
0
0
0
0
3
0
quartil
0
0
1
0
-
-
0
0
0
0
SECA 3
1
0
quartil
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
mínimo
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
mediana
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
máximo
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
3
0
quartil
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
SECA 4
1
0
quartil
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
mínimo
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
mediana
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
máximo
0
4
0
0
0
6
0
0
0
0
3
0
quartil
0
1
0
0
0
2
0
0
0
0
CHUVA
1
0
quartil
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
mínimo
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
mediana
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
máximo
0
4
2
0
0
6
0
0
17
0
3
0
quartil
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
_________________________________________________________________________92
___________________________________________________________________________
92
4.3 Análise de variância dos parâmetros físicos, químicos e
microbiológicos
Com o propósito de se fazer análise de variância (ANOVA) de fator único dos
parâmetros analisados nas 10 ETE´s, fez-se necessário simplificar o banco de dados utilizando
a técnica estatística de análise de clusters no software SPSS que mostra a similaridade entre
os grupos formados. O dendograma formado, para um nível de significância de 0,05, no
período de seca (Figura 4.24) e no período de chuva (Figura 4.25) resultou em 6 (seis) grupos
de ETE´s na seca e 5 (cinco) grupos na chuva, conforme Tabela 4.4.
Tabela 4.4 – Grupos de ETE’s formados através do dendograma.
Grupos Seca Chuva
G1
ETE’s de Campina Grande, Guarabira,
Itaporanga e Patos
ETE’s de Itaporanga, Mangabeira,
Sapé e Sousa
G2 ETE´s de Sapé e Sousa
ETE’s de Campina Grande,
Guarabira e Patos
G3 ETE de Mangabeira ETE de Cajazeiras
G4 ETE de Cajazeiras ETE do Róger
G5 ETE do Róger ETE de Monteiro
G6 ETE de Monteiro -
_________________________________________________________________________93
___________________________________________________________________________
93
Figura 4.24 – Dendograma para o período de seca.
Figura 4.25 – Dendograma para o período de chuva.
ETE CGR
ETE GUA
ETE PAT
ETE ITA
Grupo 1
Grupo 3
Grupo 2
Grupo 4
Grupo 5
Grupo 6
ETE SAP
ETE SOU
ETE MAN
ETE CAJ
ETE ROG
ETE MON
ETE CGR
ETE GUA
ETE PAT
ETE ITA
Grupo 1
Grupo 3
Grupo 2
Grupo 4
Grupo 5
Grupo 6
ETE SAP
ETE SOU
ETE MAN
ETE CAJ
ETE ROG
ETE MON
ETE ITA
ETE SOU
ETE MAN
ETE SAP
Grupo 1
Grupo 3
Grupo 2
Grupo 4
Grupo 5
ETE CGR
ETE PAT
ETE GUA
ETE CAJ
ETE ROG
ETE MON
ETE ITA
ETE SOU
ETE MAN
ETE SAP
Grupo 1
Grupo 3
Grupo 2
Grupo 4
Grupo 5
ETE CGR
ETE PAT
ETE GUA
ETE CAJ
ETE ROG
ETE MON
_________________________________________________________________________94
___________________________________________________________________________
94
A análise de variância (ANOVA) de fator único, ao nível de significância de 5% (α =
0,05), aplicada aos dados físico-químicos e microbiológicos dos efluentes finais, demonstrou
que houve diferenças significativas entre os grupos formados, pois a estatística F foi superior
ao Fcr (F>Fcr). Na seca (Tabela 4.5) e na chuva (Tabela 4.6) houve diferenças significativas
entre os grupos nos parâmetros: pH, CE, STD e amônia.
Tabela 4.5 – Análise de variância para os conjuntos de dados de pH, CE, STD, RAS,
amônia, CF, E. coli e ovos de helmintos - período de seca.
Parâmetros
SQ
gl
MQ
F
valor-P
F crítico
8,0005 5 1,600100
8,39790066
0,00075171
2,9582452
2,6675 14 0,190536
10,6680 19
3,8155 5 0,763100
13,6529073
5,7809E-05
2,9582452
0,7825 14 0,055893
4,5980 19
712862,20 5 142572,44
7,05857198
0,00173028
2,9582452
282778,75 14 20198,48
995640,95 19
0,54266667 5 0,10853333
1,12707692
0,41160386
3,48165941
0,86666667 9 0,0962963
1,40933333 14
9333,9055 5 1866,78110
55,1762814
1,0228E-08
2,95824891
473,6625 14 33,83304
9807,5680 19
2,8233E+14 5 5,6466E+13
2,10488
0,12527352
2,9582452
3,7557E+14 14 2,6826E+13
6,579E+14 19
3,676E+14 5 7,3519E+13
3,25354261
0,09164737
4,38737419
1,3558E+14 6 2,2597E+13
5,0318E+14 11
1,8 5 0,36
2,52
0,07926223
2,9582452
2,0 14 0,14285714
3,8 19
Entre grupos
Dentro dos grupos
Total
Hel Amônia
Entre grupos
Dentro dos grupos
CF
E. coli
pHCESTDRAS
Entre grupos
Dentro dos grupos
Total
Entre grupos
Dentro dos grupos
Total
Total
Fonte da variação
Entre grupos
Dentro dos grupos
Total
Entre grupos
Dentro dos grupos
Total
Entre grupos
Dentro dos grupos
Total
Entre grupos
Dentro dos grupos
Total
_________________________________________________________________________95
___________________________________________________________________________
95
Tabela 4.6 – Análise de variância para os conjuntos de dados de pH, CE, STD, RAS,
amônia, CF, E. coli e ovos de helmintos - período de chuva.
Parâmetros
SQ
gl
MQ
F
valor-P
F crítico
3,44991 4 0,862478
13,39153
0,0001074
3,112248
0,90167 14 0,064405
4,35158 18
3,31947 4 0,829868
89,37045
8,3534E-10
3,112248
0,13000 14 0,009286
3,44947 18
869828,37 4 217457,093
14,54455
6,8607E-05
3,112248
209315,42 14 14951,101
1079143,79 18
36,2666667 4 9,06666667
0,81164956
0,54562623
3,47804985
111,706667 10 11,1706667
147,973333 14
5343,58465 4 1335,89616
87,90374
9,3329E-10
3,112248
212,76167 14 15,19726
5556,34632 18
5,5294E+13 4 1,3823E+13
2,75123203
0,07038164
3,11224824
7,0342E+13 14 5,0245E+12
1,2564E+14 18
2,9074E+13 4 7,2686E+12
1,59112662
0,25090699
3,47804969
4,5682E+13 10 4,5682E+12
7,4756E+13 14
1,10964912 4 0,27741228
2,74148607
0,07104784
3,11224824
1,41666667 14 0,10119048
2,52631579 18
Hel STDRAS
Entre grupos
Dentro dos grupos
Total
Entre grupos
Dentro dos grupos
Total
Dentro dos grupos
Total
Entre grupos
Entre grupos
pH
Total
CE
Fonte da variação
Dentro dos grupos
E. coli
Entre grupos
Dentro dos grupos
Total
CF
Entre grupos
Dentro dos grupos
Total
Entre grupos
Dentro dos grupos
Total
Amônia
Entre grupos
Dentro dos grupos
Total
O método GT-2 foi aplicado para mostrar graficamente em quais grupos ocorreram
diferenças significativas. A Figura 4.26a mostra que para o parâmetro pH, no período de seca,
os grupos G1, G3 e G5 são estatisticamente diferentes do G4. Os grupos formados na época
de seca foram diferentes dos grupos formados no período de chuva (Figura 4.26b) onde as
diferenças significativas ocorreram entre G3, G1, G2 e G4 e as médias de pH do G3 foram
muito superiores em relação aos demais grupos. No entanto, o G5 foi estatisticamente
diferente apenas de G4.
O efluente final de Cajazeiras representada por G4 (no período da seca) e por G3 (no
período chuvoso), apresentou valores médios de pH 8,8 e 8,2, respectivamente, valores
elevados em relação aos demais grupos. Isso se deve à atividade fotossintética através das
algas presentes nas lagoas de estabilização facultativas. Os grupos que apresentaram valores
_________________________________________________________________________96
___________________________________________________________________________
96
médios de pH próximos da neutralidade foram: G1 (7,3), G3 (7,3) e G5 (6,7) no período de
seca e G1 (7,4), G2 (7,3) e G4 (6,8) no período de chuva.
Seca
5,0
5,5
6,0
6,5
7,0
7,5
8,0
8,5
9,0
9,5
G1 G2 G3 G4 G5 G6
pH
lim inf
média
lim sup
Figura 4.26a – Gráfico GT2 do parâmetro pH no período de seca.
G1 (Campina Grande, Guarabira, Itaporanga e Patos); G2 (Sapé e Sousa); G3 (Mangabeira);G4 (Cajazeiras); G5
(Róger); G6 (Monteiro).
Chuva
6,0
6,5
7,0
7,5
8,0
8,5
9,0
G1 G2 G3 G4 G5
pH
lim inf
média
lim sup
Figura 4.26b – Gráfico GT2 do parâmetro pH no período de chuva.
G1 (ETE’s de Itaporanga, Mangabeira, Sapé e Sousa); G2 (Campina Grande, Guarabira e Patos); G3
(Cajazeiras); G4 (Róger) e G5 (Monteiro).
_________________________________________________________________________97
___________________________________________________________________________
97
A Figura 4.27 mostra que para a CE, no período de seca, o G4 se mostrou
estatisticamente diferente apenas de G1 e G6 e ocorreram diferenças significativas entre o G6
e os demais grupos, apresentando valores médios elevados. No período de chuva (Figura
4.28), houve uma grande variabilidade entre os grupos, e observou-se que o G2 foi
estatisticamente diferente dos demais grupos, como também o G5, que apresentou os maiores
valores de condutividade elétrica. Mas, G1 apresentou diferenças estatísticas com relação a
G2, G3 e G5.
Os cátions (cálcio, magnésio, sódio, potássio) e ânions (carbonatos, bicarbonatos,
cloretos e sulfatos), presentes nos esgotos brutos são provenientes da água de abastecimento e
da decomposição do material fecal (fezes e urina) e de produtos de limpeza e responsáveis
pelos valores de CE. O efluente da ETE de Monteiro representada nos grupos G6 (seca) e G5
(chuva) apresentou elevados valores de CE (2,0dS/m e 1,8dS/m, respectivamente), em relação
aos demais grupos, mostrando que no período de seca (insolação elevada) com o baixo
consumo de água ocorreu uma concentração dos sais na massa líquida da lagoa os quais não
foram diluídos com a chegada das chuvas.
Seca
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
G1 G2 G3 G4 G5 G6
CE (dS/m)
lim inf
média
lim sup
Figura 4.27 – Gráfico GT2 do parâmetro CE no período de seca.
G1 (Campina Grande, Guarabira, Itaporanga e Patos); G2 (Sapé e Sousa); G3 (Mangabeira);G4 (Cajazeiras); G5
(Róger); G6 (Monteiro).
_________________________________________________________________________98
___________________________________________________________________________
98
Chuva
0,4
0,6
0,8
1,0
1,2
1,4
1,6
1,8
2,0
G1 G2 G3 G4 G5
CE (dS/m)
lim inf
média
lim sup
Figura 4.28 – Gráfico GT2 do parâmetro CE no período de chuva.
G1 (ETE’s de Itaporanga, Mangabeira, Sapé e Sousa); G2 (Campina Grande, Guarabira e Patos); G3
(Cajazeiras); G4 (Róger) e G5 (Monteiro).
A variação dos valores médios de sólidos totais dissolvidos (STD) no período de seca
(Figura 4.29a) mostrou que ocorreram diferenças significativas entre G6 (valor médio de
1002mg/L) e os demais grupos com exceção de G1. A Figura 4.29b (chuva) mostra que G1
foi estatisticamente diferente apenas de G5 e que houve diferenças significativas de G5 com
relação a G1, G3 e G4.
Nos grupos G6 na seca e G5 na chuva, efluente de Monteiro, foram observados
valores médios elevados de STD (1002 e 937mg/L, respectivamente) em relação aos demais
grupos e a ocorrência de chuvas não conseguiu diluir esses sólidos.
_________________________________________________________________________99
___________________________________________________________________________
99
Seca
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
G1 G2 G3 G4 G5 G6
STD (mg/L)
lim inf
média
lim sup
Figura 4.29a – Gráfico GT2 do parâmetro STD no período de seca.
G1 (Campina Grande, Guarabira, Itaporanga e Patos); G2 (Sapé e Sousa); G3 (Mangabeira); G4 (Cajazeiras); G5
(Róger); G6 (Monteiro).
Chuva
0
200
400
600
800
1000
1200
G1 G2 G3 G4 G5
STD (mg/L)
lim inf
média
lim sup
Figura 4.29b – Gráfico GT2 do parâmetro STD no período de chuva.
G1 (ETE’s de Itaporanga, Mangabeira, Sapé e Sousa); G2 (Campina Grande, Guarabira e Patos);
G3 (Cajazeiras); G4 (Róger) e G5 (Monteiro).
________________________________________________________________________100
___________________________________________________________________________
100
A Figura 4.30 ilustra a variação dos valores médios de nitrogênio amoniacal entre os
grupos para o período da seca. O G2 apresentou diferenças significativas em relação aos
demais grupos (G1, G3, G4, G5 e G6), da mesma forma, houve diferenças significativas entre
G4 e G1, G2, G3, G5 e G6. O valor médio de amônia do G6 (62,9mg/L) foi elevado em
relação aos demais grupos. A comparação gráfica pelo método GT-2 (Figura 4.31) no período
de chuva mostrou grande heterogeneidade entre os grupos e apenas entre os grupos G2 e G4 é
que não ocorreram diferenças significativas.
Os menores valores de amônia foram observados em G4 (3,9mg/L) na seca e em G3
(4,4mg/L) na chuva, que associados aos valores de pH de 8,8 e 8,2 respectivamente, (Figuras
4.26a e 4.26b), poderiam favorecer o processo de remoção da amônia por volatilização.
Os grupos G6 (seca) e G5 (chuva) formados pela ETE de Monteiro apresentaram os
maiores valores de amônia, na ordem de 62,9 e 52,2mg/L, respectivamente. E está associado
ao processo de decomposição da fração nitrogenada da matéria orgânica por organismos
heterotróficos no interior da lagoa.
Seca
-10,0
0,0
10,0
20,0
30,0
40,0
50,0
60,0
70,0
80,0
G1 G2 G3 G4 G5 G6
Amônia (mg/L)
lim inf
média
lim sup
Figura 4.30 – Gráfico GT2 do parâmetro amônia no período de seca.
G1 (Campina Grande, Guarabira, Itaporanga e Patos); G2 (Sapé e Sousa); G3 (Mangabeira); G4 (Cajazeiras); G5
(Róger); G6 (Monteiro).
________________________________________________________________________101
___________________________________________________________________________
101
Chuva
0,0
10,0
20,0
30,0
40,0
50,0
60,0
G1 G2 G3 G4 G5
Amônia (mg/L)
lim inf
média
lim sup
Figura 4.31 – Gráfico GT2 do parâmetro amônia no período de chuva.
G1 (ETE’s de Itaporanga, Mangabeira, Sapé e Sousa); G2 (Campina Grande, Guarabira e Patos);
G3 (Cajazeiras); G4 (Róger) e G5 (Monteiro).
________________________________________________________________________102
___________________________________________________________________________
102
5.0 Discussão
A água é um dos recursos naturais mais utilizados pelo homem e sua demanda vem
crescendo com o aumento da população e do consumo per capita, do desenvolvimento
industrial e das atividades agrícolas. A agricultura, como atividade que mais consome água
(em torno de 70%) também contribui com a maior parte da carga de nutrientes nos rios e
lagos. Segundo EMBRAPA (1995) apud Andreoli (2003), 43% do nitrogênio, 41% do fósforo
e 100% do potássio são oriundos de fertilizantes inorgânicos que de forma difusa chegam aos
corpos de água acelerando sua eutrofização. Esse aporte de nutrientes está relacionado tanto
com o uso indiscriminado de fertilizantes, como também, pelas descargas sem controle e sem
acompanhamento técnico dos efluentes finais de estações de tratamento de esgotos.
As estações de tratamento de esgoto do estado da Paraíba geram grandes volumes de
efluentes finais que são lançados em corpos receptores e utilizados à jusante de maneira
indiscriminada, caracterizando o reúso indireto. Em regiões semi-áridas, como no estado da
Paraíba, essa água contaminada é a única fonte disponível para atividades agrícolas diversas
durante as épocas de seca, devido, principalmente, à falta de políticas que contemplem a
utilização de águas residuárias tratadas como parte da gestão de recursos hídricos no país.
Para que isso se torne realidade, os esgotos devem ser tratados por métodos eficazes, para que
os efluentes finais atinjam os padrões de qualidade requeridos pelas normas internacionais
para seu reúso.
Sob aspecto microbiológico, a maioria dos efluentes finais das ETE’s estudadas não
atingiu o padrão recomendado pela OMS (WHO, 2006 apud BASTOS E BEVILACQUA,
2006) para ser utilizado na irrigação irrestrita na agricultura, evidenciando a sobrecarga do
sistema de tratamento - lagoas de estabilização, devido principalmente, ao aumento da
população urbana e a falta de investimento na expansão do sistema de tratamento. Esses
efluentes também se caracterizaram pela elevada concentração de sais. Caso fossem utilizados
em irrigação sem as devidas práticas de manejo, poderiam propiciar, ao longo do tempo, a
salinização do solo. Dessa forma, o reúso somente será uma prática sustentável, se houver a
preocupação com a qualidade microbiológica e a consciência de que a aplicação desses
efluentes finais sobre o solo, é nada mais, do que uma fertirrigação salina.
A idéia de que irrigação é adicionar água sobre o solo não é coerente com a busca da
sustentabilidade do sistema solo – água – planta. Esta deve ser uma prática agrícola que
contemple fatores como a qualidade da água, o tipo de solo, a cultura a ser irrigada e os
________________________________________________________________________103
___________________________________________________________________________
103
métodos de irrigação. A partir dessa idéia, os novos padrões para reúso da Organização
Mundial da Saúde (WHO, 2006 apud BASTOS E BEVILACQUA, 2006), seja reúso irrestrito
ou restrito, contemplam várias opções de qualidade microbiológica do efluente final, usando
como indicadores vírus, E. coli e ovos de helmintos associados com diferentes métodos de
tratamento dos esgotos, desde tanque séptico até sistemas avançados de tratamento. Os
efluentes podem ser utilizados na irrigação, desde que obedeçam a diversas técnicas de
irrigação (sub-superficial até gotejamento) e vários tipos de culturas (folhosas, raízes e
tubérculos).
Segundo a classificação de Riverside, quanto ao risco de salinidade, os efluentes das
ETE’s se enquadraram em categorias de médio (C2), alto (C3) e muito alto (C4) risco. A
utilização de águas com essas características, em solos com propriedades granulométricas
bastantes distintas, deve ser criteriosa e com acompanhamento técnico contínuo, a fim de
observar a evolução do conteúdo salino, para assim, adotar a tempo, práticas de manejo. O
solo, uma vez salinizado, pode ser recuperado, porém exige altos investimentos. A maioria
dos efluentes finais das ETE’s da Paraíba, aqui pesquisadas, só poderia ser utilizada na
irrigação de vegetais de alta tolerância salina, o que não corresponde com as espécies
normalmente cultivadas na região, que são feijão (sensível aos sais), arroz, milho e cana-de-
açúcar (moderadamente sensíveis) e abacaxi (moderadamente tolerante). Essas águas são
apenas adequadas para o cultivo do algodão já que esta cultura é bastante tolerante aos sais.
A maioria dos efluentes dos sistemas de lagoas de estabilização investigados
apresentou elevados valores de nitrogênio amoniacal, superiores ao padrão de 30mgN –
NH
4
/L (AYERS & WESTCOT, 1999). Essa alta concentração os torna impróprios para ser
utilizado na agricultura devido ao risco de contaminar águas subterrâneas por lixiviação, e
contaminar águas superficiais pelo escoamento e por prejudicar o desenvolvimento da planta,
comprometendo a produtividade e a qualidade das culturas.
As concentrações de E. coli (nas diferentes épocas climáticas - seca e chuva)
mostraram que a qualidade dos efluentes finais das ETE’s avaliadas, foi bastante variada, e
em algumas ETE’s se adequou em várias categorias, tanto para uso irrestrito (ETE’s de
Cajazeiras – seca 3 e 4, e chuva; e Mangabeira – seca 3) quanto ao restrito (ETE’s de
Cajazeiras – seca 3 e 4, e chuva; Mangabeira – seca 3 e 4, e chuva, Itaporanga – seca 3; Sousa
– seca 3 e 4). Os demais efluentes excederam a concentração máxima recomendada de 10
6
E.
coli/100mL, não se adequando a qualquer uso. Em regiões com escassez de água, a utilização
de efluentes tratados de esgotos domésticos nas épocas de secas seria sustentável, desde que,
________________________________________________________________________104
___________________________________________________________________________
104
se adequasse aos padrões exigidos de qualidade da água para reuso, no que se refere aos
parâmetros físicos, químicos e microbiológicos.
A qualidade microbiológica da maioria dos efluentes finais, ao longo do tempo, foi
muito variada. Entretanto, apresentou qualidade bacteriológica ou sanitária adequada para
várias modalidades de irrigação em alguns meses, mais pelo fato de não permitir a irrigação
contínua, apresentam-se de pouco valor para investimentos em culturas irrigadas de porte
médio e alto. Desse modo, a prática do reúso contínuo deveria incluir o armazenamento dos
efluentes finais sem qualidade microbiológica em reservatórios profundos durante períodos de
seca e de chuva para serem utilizados nas épocas secas subseqüentes. Caso o uso de
reservatórios profundos não seja possível (custo de construção, indisponibilidade de área, por
ex.), a ampliação do sistema já existente se faz necessária, com a inclusão de lagoas de
maturação nos sistemas existentes, ou pela implantação de um tratamento primário, do tipo
reator UASB, com as lagoas existentes (facultativas primárias e secundárias) funcionando
como lagoas de polimento. Este tipo de sistema promoveria uma remoção significativa de
coliformes termotolerantes e organismos patogênicos, além de reduzir a quantidade de
nitrogênio amoniacal. Com os tratamentos melhorados, os efluentes finais estariam adequados
para serem utilizados na agricultura em todas as épocas climáticas.
Os efluentes finais produzidos em ETE’s devem ser considerados como insumos
importantes na gestão sustentável dos recursos hídricos. O reúso de águas residuárias é uma
das sugestões da Agenda 21.
Todos os efluentes aqui avaliados são despejados em águas superficiais e utilizados de
maneira indiscriminada em diversas atividades humanas, sendo a irrigação a mais importante.
A elevada contaminação microbiológica compromete qualquer uso posterior dessas águas
superficiais, seja na produção agrícola, de peixe, camarão, caranguejo ou no desenvolvimento
do turismo (recreação de contato primário e secundário), dessedentação de animais, e
manutenção paisagística.
A falta de aplicação de uma política de gestão dos recursos hídricos no país, e a
ausência de controle sobre o reúso destes efluentes finais na agricultura, ocasiona
contaminação das culturas irrigadas, prejudica a saúde dos trabalhadores e consumidores,
saliniza o solo, eutrofiza corpos d’água superficiais e contamina águas subterrâneas,
comprometendo o meio ambiente.
________________________________________________________________________105
___________________________________________________________________________
105
6.0 Conclusões
As conclusões deste trabalho foram:
Aspectos físico-químicos:
quanto ao pH, todos os efluentes finais no período de chuva e a maioria
(94,4%) nos quatro períodos de seca, estiveram dentro da faixa de 6,5 a 8,4
considerada como adequada para irrigação;
quanto à salinidade, avaliada através da condutividade elétrica, somente os
efluentes finais da ETE de Cajazeiras (seca 2 e período de chuva) e da ETE de
Sousa (seca 2) poderiam ser usados sem causar problemas nas culturas ou no
solo; para os demais efluentes, há necessidade de maiores cuidados tanto na
seleção das culturas quanto nas alternativas de manejo para obtenção de
rendimento adequado;
quanto à salinidade, expressa pela concentração dos sólidos totais dissolvidos,
os efluentes finais das ETE de Sousa (seca 1), Cajazeiras e Mangabeira (seca
3), Cajazeiras, Mangabeira e Róger (seca 4 e chuva), apresentaram salinidade
média (STD entre 125 e 500mg/L) e os demais salinidade alta (STD entre 500
e 1500mg/L);
devido aos valores elevados de CE e RAS, os efluentes finais das ETE’s de
Cajazeiras, Itaporanga, Róger, Sapé e Sousa (seca 3); Cajazeiras, Itaporanga e
Sousa (seca 4) e Cajazeiras, Guarabira, Itaporanga, Mangabeira, Monteiro
Sapé e Sousa (chuva) ocasionariam problemas de infiltração de água no perfil
do solo;
de acordo com a classificação de Riverside, nos períodos das secas 3 e 4, os
efluentes finais se enquadraram em C3 – S1 (50,8%) e C3 – S2 (31,2%)
mostrando que esses efluentes apresentaram alto risco quanto à salinidade (C3)
e de baixo (S1) a médio (S2) risco de sodicidade. No período de chuva, foram
inseridos na classificação C2 – S1 (15,4% - médio risco de salinidade e baixo
de sodicidade), na classificação C3 – S1 (51,5% - alto risco de salinidade e
baixo de sodicidade) e C3 – S2, (26,9% - alto risco de salinidade e médio de
sodicidade);
de acordo com Riverside e independente de período climático, os efluentes das
ETE’s estudadas se enquadraram nas classificações de: C3 – S1 (Mangabeira e
________________________________________________________________________106
___________________________________________________________________________
106
Róger), C3 – S1 e C3 – S2 (Campina Grande, Guarabira e Sapé) e C2 - S1
(Cajazeiras);
a concentração do nitrogênio amoniacal da maioria dos efluentes finais foi
elevada (até 72,2mg/L) muito acima daquela recomendada de 30mg/L, para
uso em agricultura; somente se adequaram os efluentes finais de Cajazeiras,
Campina Grande, Itaporanga, Sapé e Sousa (seca 1), Cajazeiras, Itaporanga e
Sousa (seca 2), Cajazeiras e Sousa (seca 3), Cajazeiras, Sapé e Sousa (seca 4 e
período de chuva) e seu uso não causaria risco de contaminação da água
subterrânea e nem prejudicaria o desenvolvimento das culturas;
o efluente final de Monteiro apresentou elevados valores de condutividade
elétrica (2,5dS/m) e amônia (72,2mg/L), característicos de esgoto de
concentração forte (matéria orgânica) e associados ao baixo consumo de água
da população atendida.
De acordo com a OMS (WHO, 1989), os efluentes finais não poderiam ser usados na
irrigação irrestrita, pois os valores de coliformes termotolerantes estavam acima daqueles
recomendados (≤ 1000UFC/100mL), apesar da ausência de ovos de helmintos. Os efluentes
finais das 10 ETE’s estariam adequados apenas para uso na irrigação restrita.
Aspectos microbiológicos – padrões da OMS (WHO, 2006 apud BASTOS E
BEVILACQUA, 2006):
o efluente final de Cajazeiras (seca 3 e chuva) e Mangabeira (seca 3), poderiam ser
usados em irrigação irrestrita de plantas que se desenvolvem distantes do nível do
solo (opção C) e, na irrigação restrita, poderiam ser usados em agricultura de alto
nível tecnológico e altamente mecanizada (opção G), com exposição menos
acentuada dos trabalhadores;
no período da seca 4, o efluente de Cajazeiras poderia ser usado no cultivo de
folhosas (opção B) e, na irrigação restrita, ser utilizado em agricultura de baixo
nível tecnológico e mão de obra intensiva (opção F), com elevada exposição dos
trabalhadores;
os efluentes de Itaporanga e Sousa (seca 3), Mangabeira, Sapé e Sousa (seca 4) e
Mangabeira (chuva), poderiam ser usados apenas se a técnica de irrigação for
subsuperficial, na irrigação restrita (opção H) com minimização da exposição
(contato solo-água-planta-trabalhadores);
________________________________________________________________________107
___________________________________________________________________________
107
os demais efluentes finais não se adequaram ao padrão de até 10
6
E.coli/100mL,
sendo impróprios para a irrigação;
quanto aos ovos de helmintos, nas 10 ETE´s estudadas para todas as secas e para a
chuva, estiveram ausentes nos efluentes finais, se adequando aos padrões de até
1ovo/L (tanto para irrigação irrestrita como para a restrita).
O crescimento acelerado da população urbana e a falta de investimento na recuperação
das ETE’s avaliadas fazem com que essas gerem efluentes finais de má qualidade que estão
sendo lançados em águas superficiais, contaminando os recursos hídricos disponíveis ao
consumo humano. Os 10 (dez) sistemas de tratamento de esgotos do estado da Paraíba
geraram efluentes finais com elevadas concentrações de coliformes termotolerantes e E. coli,
mostrando que estão sobrecarregados e, como conseqüência, seus efluentes não se adequaram
para reúso de acordo com as novas recomendações da Organização Mundial da Saúde (WHO,
2006 apud BASTOS E BEVILACQUA, 2006). Recomenda-se uma ampliação desses
sistemas a fim de se obter efluentes finais dentro dos padrões sugeridos para que possam ser
utilizados na irrigação de maneira sustentável para a população e o meio ambiente.
________________________________________________________________________108
___________________________________________________________________________
108
7.0 Referências Bibliográficas
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