DISCIPLINA DE SANEAMENTO - fenix.tecnico.ulisboa.pt · 2000 29 37 7 31 25 5 1 26 68 14 3 28 55 Mau...

Índice

1. A escada do saneamento (the sanitation ladder)

2. Situação do saneamento nos PALOP (Sanitation situation PALOPs)

3. Constituição dos sistemas locais de saneamento (Sanitation local systems)

Órgãos de interface do utilizadorÓrgãos de recolha e pré-tratamentoTransporte e remoçãoÓrgãos de tratamento complementar

4. Destino final de lamas e efluente (Disposal of sludge and sewage)

5. Pré-dimensionamento de fossas secas (preliminary design of dried latrines)

6. Saneamento Ecológico (Ecologic sanitation)

DISCIPLINA DE SANEAMENTO

1

A escada do saneamento(the sanitation ladder)

San

eam

ento

não

-mel

hora

do

Defecação a céu aberto (open defecation)

Quando as fezes humanas são depositadas em florestas, arbustos, massas de água aberta, praias ou outros espaços abertos ou então depositadas juntamento com outros resíduos sólidos.

Instalações não-melhoradas (Unimproved facilities )

Não garantem a separação higiénica entre a excreta e o contacto humano. As instalações não-melhoradas incluem latrinas sem laje ou plataforma, ou latrinas com balde (bucket latrine).

Instalações partilhadas (shared facilities)

Garantem a segurança higiénica mas que são partilhadas por uma ou mais famílias. Instalações sanitárias partilhadas ou públicas não são consideradas melhoradas.

San

eam

ento

m

elho

rado

Instalações melhoradas (Improved facilities )

Garantem a segurança e higiene dos seus utilizadores por garantirem a separação entre excreta e contacto humano. São considerados sistemas a água e a seco: sistemas de esgotos e fossas sépticas, latrinas de fossa, latrina de fossa com ventilação melhorada, latrina com laje e latrina de compostagem.


2

Situação actual do saneamento nos PALOP(Adaptado de WHO/UNICEF, 2013)

País Ano

Pe

rce

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ge

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op

ula

ção

urb

an

a

Uso de instalações sanitárias (% da população)

Pro

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OD

M

Urbano Rural Nacional

Me

lho

rad

o

Não-melhorado

Me

lho

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Não-melhorado

Me

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Não-melhorado

Pa

rtil

ha

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Nã

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ora

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De

feca

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a

Pa

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a

Pa

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Nã

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ora

do

De

feca

ção

ab

ert

a

Angola2000 49 75 – 2 23 11 – 22 67 42 – 12 46 Bom

Caminho2012 60 87 – 12 1 20 – 22 58 60 – 16 24

Cabo

Verde

2000 53 61 – 12 27 25 – 17 58 44 – 15 41 Mau

caminho2012 63 75 – 8 17 47 – 13 40 65 – 9 26

Guiné-

Bissau

2000 36 27 22 47 4 4 2 41 53 12 9 43 36 Mau

caminho2012 45 34 28 36 2 8 4 45 43 20 15 40 25

Moçambique2000 29 37 7 31 25 5 1 26 68 14 3 28 55 Mau

caminho2012 31 44 8 36 12 11 2 35 52 21 4 35 40

São Tomé

e Príncipe

2000 53 27 4 4 65 14 4 4 78 21 4 4 71 Mau

caminho2012 63 41 6 5 48 23 7 4 66 34 6 6 54


3

Situação actual do saneamento nos PALOP

Em meio ruralEm meio urbano

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Angola Cabo Verde Guiné-Bissau Moçambique São Tomé e

Principe

Saneamento melhorado

Partilhado

Não melhorado

Defecação a céu aberto

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Defecação a céu aberto

Saneamento não melhorado

Partilhado

Saneamento melhorado

(Adaptado de WHO/UNICEF, 2013)


4

• Satisfazer as necessidades do utilizador;• Construção simples, fácil manutenção e

utilização;• Baixo custo;• Garantir o tratamento adequado dos sub-

-produtos resultantes (lamas e efluentes).

Requisitos fundamentais dos sistemas locais de saneamento(“on-site sanitation”)


5

Constituição dos sistemas locais de saneamento

Interface do utilizador

Componente inicial do sistema, garante acesso ao sistema desaneamento, incluindo os vários tipos de sanita.

Recolha e Pré-Tratamento

Os produtos resultantes do uso da interface do utilizador são recolhidos e armazenados ficando isolados dos utilizadores e da população em geral. Implica sempre pré-tratamento. Geralmente, no tratamento a seco, é garantido o tratamento completo da excreta.

TransporteÉ necessário prever o transporte do material “estabilizado” até ao local de deposição.

Tratamento complementar

Pretende assegurar que os resíduos provenientes das fases anteriores se tornam matérias estáveis, com níveis de eliminação de microrganismos patogénicos compatíveis com os fins a que se destinam. Podem existir órgãos de tratamento diferentes para as fases liquida e sólida.

Descarga e Destino final

Deve garantir-se a descarga, sem por em risco o ambiente nem colocar em risco a saúde pública ou a reutilização das lamas e efluente tratado para fins compatíveis.


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Órgãos de interface do utilizador

Sanita seca

Sanita de descarga

manual

Sanita com autoclismo

Sanitaseca com

separação de urina


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“Blue Diversion Toilet”

• Estrutura portátil que integra sanita, lavatório e mangueira para higiene pessoal.

• Sanita com separação de urina.• Recolha periódica de fezes e urina por

equipas especializadas.• Reciclagem e tratamento da água no

local• Pode ser instalada em infraestruturas já

existentes.• Pode ser produzida em larga escala com

baixo custo.• Modelo de negócios em “franchising”

que permite a criação de novos postos de trabalho.

• Tratamento de fezes e urina feito em instalação própria para o efeito.


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Órgãos de recolha e pré-tratamento

• Fossa seca simples• Fossa seca com ventilação melhorada (VIP)• Fossa alterna• Latrina Ecológica• Fossa Séptica• Digestor anaeróbio com produção de biogás


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Fossa seca simples

• Tecnologia simples e com menor custo que pode ser ainda assim considerada como “saneamento melhorado”.

• É a base dos sistemas de saneamento a seco• Consiste simplesmente numa fossa coberta

por laje de latrina (ou uma laje com sanita tipo bacia).

• Técnica mais simples em termos de recolha de excreta

• Tem vários inconvenientes: maus odores e proliferação de insetos.

• Não é compatível com solos rochosos ou níveis freáticos elevados, ou zonas inundáveis


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Fossa seca com ventilação melhorada (VIP - Ventilated Improved Pit)

• Fossa seca que inclui um sistema de ventilação.

• Tubos de ventilação que garantem um fluxo de ar contínuo na fossa eliminando os maus odores e outros incómodos.

• O interior da instalação sanitária (I.S.) deve manter-se escuro de modo a que os insectos sejam atraídos pela luz proveniente dos tubos de ventilação, ficando retidos numa rede existente perto da saída do tubo.

• O tubo de ventilação deve terminar no mínimo a 30 cm acima da estrutura.

• A parte superior do tubo de ventilação deve ser pintada de negro de forma a criar diferencial térmico para a eliminação dos mau cheiros


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Fossa Alterna

• Têm o objectivo de produzir composto, material fertilizante, a partir da compostagem da excreta.

• São construídas aos pares e usadas alternadamente, possibilitando o uso continuo da I.S.

• Enquanto uma fossa é usada, o conteúdo da segunda vai-se degradando e diminuindo de volume.

• A fossa que não está em utilização deve ser tapada evitando acidentes ou a entrada de água que diminui a eficiência do tratamento.

• Devem ser adicionados outros materiais orgânicos como palha, folhas, cinzas e terra de forma a melhorar o processo de degradação.

• Tempo de funcionamento de cada fossa: entre 1 a 2 anos.


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Latrina Ecológica

• Câmaras impermeáveis e construídas acima do solo.

• Construção de duas câmaras que devem ser utilizadas alternadamente.

• Deve ser feita a separação da urina para minimizar a humidade.

• A urina é recolhida em recipientes estanques tipo bidões ou vasilhas.

• Adequada para zonas em que o solo é rochoso ou com risco de inundação.

• Utilizada para a desidratação de fezes. Apresenta melhores resultados em climas áridos

• Aconselha-se a adição de material alcalino (cinzas ou cal) após a defecação.

• Possibilita reaproveitamento directo das fezes secas e da urina.


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Fossa séptica (a água)

• Reservatório estanque, composto por duas ou mais camaras, pode ser feito de betão, fibra de vidro, PVC ou plástico.

• Tem como função o armazenamento e tratamento primário de água negra e cinzenta.

• Não pode ser considerada, por si, compatível com destino final da excreta em meio hídrico recetor mas garante a separação dos sólidos presentes nas lamas e efluentes

• Implica sempre a construção de um órgão de tratamento complementar a jusante (meio de disposição final) (trincheiras filtrantes, poço absorvente, filtro de areia).

• Tratamento tem uma componente física (sedimentação) e uma componente biológica (depuração anaeróbica).

• Formam-se duas zonas de depuração por digestão anaeróbica: escumas no topo e lamas fecais no fundo.


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Digestor anaeróbio com produção de biogás

• Produzem, através do tratamento anaeróbico de lamas, biogás que pode ser utilizado para a produção de energia. O biogás é uma mistura de metano, dióxido de carbono e outros gases em menores concentrações.

• Podem ser vistos como uma alternativa às fossas sépticas, com a vantagem de produzir biogás.

• Apresentam um melhor funcionamento quando são utilizados produtos ricos em matéria orgânica.

• Muitas vezes só se tornam viáveis quando são introduzidas quantidade de excrementos de animais e outros resíduos orgânicos.


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Transporte e remoção de excreta

1. Baldes e pás2. Gulper3. MAPET4. Vacutug

1

2

34


16

Órgãos de tratamento complementar

• Tratamento da fase sólida (lamas)• Leito de secagem de lamas (desidratação)• Co-compostagem

• Tratamento da fase líquida (efluente pré-tratado)• Leitos de macrófitas• Tratamento por infiltração• Tratamento por filtração


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Leito de secagem de lamas

• Os leitos de secagem são um método de tratamento/desidratação das lamas retiradas das fossas sépticas.

• A secagem das lamas dá-se através de evaporação e percolação.

• O efluente drenado necessita de tratamento complementar

• Tem lugar uma grande redução do volume das lamas.

• Não se garante, em regra, a completa higienização.

• Lamas não estabilizadas necessitam de tratamento subsequente depois de secas (estabilização química, por exemplo).


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• Processo de degradação aeróbia controlada de material orgânico, proveniente de mais que uma matéria-prima (lamas fecais e outros resíduos sólidos).

• As lamas fecais têm maior percentagem de humidade e azoto enquanto os resíduos sólidos têm uma boa composição de carbono e são um bom material de enchimento.

• O material patogénico presente é eliminado através do aumento de temperatura resultante do processo de compostagem.

• O composto final pode ser utilizado como fertilizante de campos, sem riscos para a saúde.

• Poderá melhorar a produção agrícola.

• Apresenta melhores resultados quando existem elevadas quantidades de material a tratar

Co-Compostagem


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Leitos de macrófitas

• são construídos de forma a replicar os processos naturais de degradação de matéria orgânica que ocorrem em zonas pantanosas.

• Parcela de terreno impermeabilizada e cobertas por material drenante (brita, godo ou gravilha), material filtrante (areia grosseira) e solo natural onde é plantada vegetação apropriada (macrófitas).

• O tratamento é feito enquanto o líquido percola pelas diferentes camadas do leito e está sujeito a tratamento mecânico, através da filtração, e tratamento biológico assegurado pelos microrganismos existentes no solo e nas raízes das plantas.

• Existem três tipos de leitos de macrófitas e diferem na forma como a água atravessa o leito:escoamento em superfície livre, fluxo horizontal ou fluxo vertical sub-superficial.


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Tratamento por infiltração

Trincheiras de infiltração:• Solução mais económica e segura para a

infiltração de efluentes provenientes de tratamento primário como fossa séptica.

• Poderá ser usado sempre que o terreno oferece boas condições de permeabilidade e o nível freático não é muito elevado

• Trincheiras de infiltração poderão ser utilizadas para irrigação subterrânea

Poço de infiltração:• São especialmente aconselháveis quando o

terreno disponível é constituído por solo impermeável assente sobre fundações permeáveis.

• Implica maiores riscos de contaminação das águas subterrâneas.


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Tratamento por filtração

Trincheiras filtrantes:• A usar quando o terreno disponível é impermeável,

ou tem uma capacidade de infiltração muito baixa (inferior a 10-6cm/s).

• A água residual é distribuída por uma tubagem superior e recolhida por uma tubagem inferior.

• A filtração biológica é feita numa camada de areia e brita.

• O efluente final pode ser descarregado em massas de água.

Aterros filtrantes:• Aterro de areia e brita construído sobre terreno

natural• Devem ser utilizados quando o terreno é de difícil

escavação ou caso o nível freático seja muito elevado e não permita recorrer a trincheiras de infiltração.

• Tratamento de filtração biológica tal como nas trincheiras filtrantes

• Pode necessitar de sistema de bombagem

Trincheira filtrante

Aterro filtrante


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Destino final de lamas e efluente

• Aterro das lamas• Reutilização de lamas na

agricultura• Descarga de efluente

tratado em massas de água• Recarga de aquíferos,

infiltração de efluente tratado

• Rega com efluente tratado


23

Pré-dimensionamento de fossas secas

� � � � � � �Onde, V – Volume efectivo de cada fossa (��),N – Número de anos que deve demorar a ficar cheio (recomenda-se mínimo de 5 anos),P – Número médio de utilizadores da I.S. (por exemplo dimensão do agregado familiar),R – Taxa de acumulação de lamas e material de limpeza �� ⁄ �� ⁄ �.

Acumulação de excreta: 40 a 60 L/pessoa/anoMaterial a remover: aprox. 50% volume da excreta

• Devem localizar-se a mais de 30 m de qualquer fonte de água (poços ou fontanários)

• Volume mínimo de 1m3


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Saneamento ecológicoPotencial reutilização da excreta (fezes e urina) na agricultura

Total Urina Fezes

kg/pessoa/

ano

kg/pessoa

/ano%

kg/pessoa/

ano%

Azoto 3,30 2,90 88 0,40 12

Fosfo

ro0,50 0,33 69 0,17 31

Potás

sio1,60 1,17 73 0,43 27

Fertilização recorrendo a urina pode leva a aumento de aproximadamente 250% na produtividade das culturas.

Aplicação de composto no solo pode levar a uma melhoria na capacidade de retenção de água do solo.


25

Modelo simplificado de apoio à decisão para a definição de sistemas de saneamento local

Modelo de decisão composto por cinco fases:

Seleção do tipo de Sistema

Interface do utilizador e Tratamento

Transporte e remoção

Tratamento Complementar

Destino Final


26

• População;• Densidade habitacional;• Capitação;• Disponibilidade financeira da

população;• Perspectivas de crescimento da

população.

• Tipo de solo;• Profundidade do nível freático;• Permeabilidade do solo;• Averiguar a periodicidade de

cheias na zona;• Disponibilidade financeira da

população.

Factores determinantes para a escolha das técnicas de saneamento


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