Tratamento de Águas Cinzas de Lavadoras e Reuso

Anais do IX Seminrio de Iniciao Cientfica, VI Jornada de Pesquisa e Ps-Graduao

e Semana Nacional de Cincia e Tecnologia

UNIVERSIDADE ESTADUAL DE GOIS

19 a 21 de outubro de 2011

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CARACTERIZAO E TRATAMENTO DE GUAS CINZA

COM FINS NO POTVEIS1

Ellen Carla Francisca Alexandre2; Alisson Vinicius Pereira

3; Mara Lucia Lemke-de-Castro

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[email protected]; [email protected]; [email protected]

INTRODUO

guas residurias so todos os resduos de natureza lquida: os esgotos sanitrios,

efluentes industriais, guas pluviais e guas de infiltrao (RAPOPORT, 2004). Os sistemas

de tratamento so compostos por operaes fsicas unitrias, processos qumicos e biolgicos,

e so agrupados de forma a compor o sistema (PHILIPPI JNIOR; MALHEIROS, 2005).

guas negras so aquelas provenientes do vaso sanitrio ou pia da cozinha, ou

seja, ricas em matria orgnica e bactrias com potencial patognico. Alguns autores

consideram a gua residuria de cozinha como guas negras devido s elevadas concentraes

de matria orgnica, leos e gorduras nelas presentes (VIGGIANO, 2008).

O uso de guas cinza consiste no aproveitamento de gua de chuveiro, lavatrios e

mquina de lavar roupas mediante um sistema de tratamento e sua posterior canalizao para os

usos com fins no potveis. Os principais usos da gua de reso seriam: lavagem de vias pblicas,

ptios, veculos, irrigao de reas verdes, abastecimento de fontes, incndios, descargas sanitrias

e limpezas exteriores em geral; em usos industriais como torres de resfriamento, caldeiras e gua

de processamento (MANCUSO, 2003; RAPOPORT, 2004).

Apesar de a gua cinza no possuir contribuio dos vasos sanitrios, de onde

provm a maior parte dos microorganismos patognicos, a presena de considerveis

densidades de coliformes termotolerantes existe neste tipo de gua residuria. As possveis

fontes de contaminao podem ser a limpeza das mos aps o uso ao banheiro, lavagem de

roupas e alimentos fecalmente contaminados ou o prprio banho (GONALVES et al., 2006

apud COHIM; KIPERSTOK, 2008).

O reso de gua para qualquer fim depende de sua qualidade fsica, qumica e

microbiolgica, para que a gua possa ser reutilizada ela deve seguir critrios recomendados

para uso determinado, por isso importante conhecer as caractersticas das guas residurias

ou poludas (FIORI et al., 2006). Um sistema bsico de dois estgios composto por filtrao e

desinfeco o mtodo mais empregado para tratamento e reso de guas cinza. E a

reutilizao destas guas pode representar uma economia de 60% na conta de gua

(RAPOPORT, 2004).

Existem vrios tipos de filtros geralmente compostos de material super poroso, como,

por exemplo, a brita, areia e terra, que com seus poros absorvem bastante partculas. O carvo

ativado um elemento filtrante mais eficaz (AMEZOO, 2008).

O meio filtrante mais utilizado a areia, sendo conhecidas as combinaes de

antracito e areia; carvo ativado e areia; resina e areia; resina e antracito; antracito e areia-

granada; carvo, antracito e areia; carvo ativado e areia granada. Os filtros requerem ateno,

cuidado, manuteno rotineira e podem ser operacionalizados automaticamente ou no,

cuidando para evitar a perda do material do leito filtrante, pois a vida til de um filtro depende

desses processos (MANCUSO; SANTOS, 2003).

OBJETIVO

Neste contexto, o presente trabalho teve por objetivo caracterizar as guas cinza

quanto aos parmetros fsico-qumicos e microbiolgicos em uma residncia no municpio de

Morrinhos/GO, visando identificar qual unidade hidro-sanitria (UHS) mais propcia ao

mailto:[email protected]:[email protected]:[email protected]





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reso. Em seguida testar processos de tratamento simplificado para melhoria da qualidade da

gua para reso que no impliquem em manuteno sofisticada e onerosa.

METODOLOGIA

Caracterizao das guas cinza

Foram coletadas amostras separadamente nas seguintes unidades hidro-sanitrias

(UHS): gua do chuveiro, da mquina de lavar e do lavatrio do banheiro em uma residncia

uni-familiar do municpio de Morrinho/GO. E uma amostra composta tambm foi coletada,

misturando-se amostras de todos os pontos em igual volume. Como as UHS no receberam

contribuio pluvial, acredita-se que no houve influncia de sazonalidade nas amostras.

Os parmetros fsico-qumicos utilizados para caracterizao das guas cinza

foram: pH, turbidez, condutividade eltrica, oxignio consumido e dissolvido, alcalinidade,

cloretos, dureza, temperatura, DBO, DQO, slidos, leos e graxas, sulfetos, sultato, fsforo e

nitrognio amoniacal. E os microbiolgicos: coliformes totais e termotolerantes. A

metodologia de coleta e a preservao das amostras seguiram as orientaes descritas pelos

guias desenvolvidos pela CETESB (1987) e as recomendaes de APHA (2005).

Tratamento das guas cinza

Na etapa seguinte foram testados quatro sistemas de filtragem para tratamento das

guas cinza, visando indicar alternativas para o gerenciamento seguro e adequado destes

efluentes e contemplando um baixo custo e facilidade para operao domstica. Foi utilizado

material reciclado para a confeco dos filtros, como garrafas de polietileno (PET), visando

uma reduo no custo de operao. Os sistemas foram confeccionados e operados in-loco,

objetivando maior praticidade para a implantao e maior facilidade para operao.

Os meios filtrantes empregados foram a areia fina (leito de 20 cm); areia grossa

(leito de 15 cm) e o carvo vegetal (leito de 5 cm). Os processos de filtragem empregados

foram: 1) areia fina + carvo vegetal + areia grossa (com carvo e sem retrolavagem); 2) areia

fina + carvo vegetal + areia grossa (com carvo e com retrolavagem); 3) areia fina + areia

grossa (sem carvo e sem retrolavagem) e 4) areia fina + areia grossa (sem carvo e com

retrolavagem).

Para a fabricao do filtro descendente, foi realizada a esterilizao de todas as

garrafas PET em capela de esterilizao com luz ultravioleta (UV), deixando-as expostas por

vinte minutos. O carvo vegetal foi colocado na estufa para esterilizao durante quarenta

minutos a 80 C. A areia foi fornecida pela SANEAGO, j esterilizada, com granulometria

passante em peneira mesh de 0,5 a 0,6 para a areia fina e a areia grossa de 0,6 a 1,0 mesh, ou

seja, a mesma areia utilizada nos filtros da estao de tratamento de gua.

Com a experimentao in-loco foi acumulado o contedo produzido e realizadas

filtragens simultneas, testando a taxa de aplicao, tempo de reteno e volume mximo

filtrado. A eficincia do processo foi controlada pela condutividade eltrica antes e depois da

filtragem nos quatros filtros, totalizando quatorze amostragens. Do total de quatorze amostras,

foram recolhidas duas amostras para anlises bacteriolgicas, nas quais foram realizadas

anlises aps filtragens em cada sistema de filtrao.

Anlise estatstica dos dados

Foi realizada anlise de correlao de Pearson em planilha Excel Microsoft

Windows 2007 para comparao entre as mdias das anlises fsico-qumicas e o teste de

condutividade eltrica, nas diversas UHS avaliadas.

Posteriormente, foi utilizado o Teste U de Mann-Whitney para a comparao de

resultados de condutividade eltrica das guas cinza da mquina de lavar com a gua da

torneira fornecida pelo sistema de abastecimento pblico a SANEAGO.





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Foi feito, ainda, o teste no paramtrico de Wilcoxon para a comparao de

resultados de condutividade eltrica da gua antes da filtragem e aps filtragem em diferentes

filtros do programa de estatstica StatSoft, Inc. 1993.

RESULTADOS E DISCUSSO

Caracterizao das guas cinza

Verificou-se menor quantidade de coliformes termotolerantes na amostra do

banho, enquanto na amostra do lavatrio do banheiro maior quantidade de coliformes totais.

De acordo com a SANEAGO ([200?]), a presena de coliformes totais no significa,

necessariamente, que contm bactrias patognicas. Houve presena de nitrognio amoniacal

na amostra do banho e lavatrio e nas outras amostras ausncia. A presena de nitrognio

amoniacal est relacionada presena de urina na gua (RIBEIRO et al., 2008).

A demanda qumica de oxignio (DQO) muito utilizada nos testes de controle da

qualidade da gua (COHIM; KIPERSTOK, 2008; BAZZARELLA et al., 2005; RAPOPORT,

2004), porm possui algumas desvantagens como alto custo, precisa de pessoal treinado para

realizar as anlises e consome muito tempo para realizao dos testes e leituras. A condutividade

eltrica demonstrou alto ndice de correlao com a DQO, tanto neste trabalho (85%) quanto na

pesquisa realizada por Bazzarella et al. (2005), fazendo a caracterizao de guas cinza em

diversas UHS (81%). Alm da DQO, a condutividade eltrica demonstrou alto ndice de

correlao com a temperatura (95%), dureza (90%), oxignio consumido (90%) e leos e graxas

(82%), podendo assim, ser utilizada como nico parmetro de controle das guas cinza.

Os resultados de condutividade eltrica das guas da mquina de lavar foram

maiores do que os encontrados na gua da torneira (Teste U de Mann-Whitney z = -5.78, p <

0.00001), sendo que a gua da mquina de lavar apresentou grande variao, provavelmente

em funo da sujidade das roupas. J o teste de condutividade demonstrou eficincia para

controle deste tipo de resduo.

Tratamento das guas cinza

Baseado nas filtragens do efluente, a durao da filtragem de um litro de gua

durou em mdia 23 minutos. A temperatura inicial da gua geralmente no variava e quando

variava era em torno de 1C, ou seja, a variao de condutividade eltrica no foi influenciada

pela variao de temperatura. Foi observado que nos filtros em que no era feita a retrolavagem, na primeira

filtragem do dia a gua saa com uma cor escura, que pode ser devido a areia estar seca. E no

decorrer das filtragens ia tornando-se clara a cor da gua. O que no ocorria no sistema de

filtragem em que eram feitas as retrolavagens.

A diferena da condutividade eltrica mediana das guas cinza antes e aps a

filtragem nos dois tipos de filtros com retrolavagem foi significativo pelo teste de Wilcoxon,

ao nvel de significncia de 5%. De acordo com os resultados, o uso de carvo vegetal no

influenciou em uma melhor qualidade da gua e sim a retrolavagem. A filtrao exige

eventuais lavagens com gua em contra-corrente para remoo do material retido, garantindo

assim a qualidade da filtragem da gua.

A gua cinza analisada um efluente domstico com baixa qualidade, pois

apresenta um alto valor de coliformes fecais, podendo atingir 2,4 x 105

(NMP/100 mL), em

funo do tipo de tratamento empregado. preciso a desinfeco da gua aps a filtragem

devido a grandes quantidades de coliformes, para no comprometer a sade. Como no foi

realizada a retrolavagem em dois sistemas de filtragem, houve um nmero maior de

coliformes totais do que os termotolerantes. No sistema de filtragem com carvo sem

retrolavagem, tais resultados podem ser devido ao acmulo de resduos que ficaram no leito

filtrante. De acordo com Fiore et al. (2006), em seus resultados houve variao na maioria dos





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parmetros qualitativos como coliformes fecais, condutividade e exceto coliformes totais,

avaliando um efluente para ser lanado em corpos dgua.

CONSIDERAES FINAIS

Dentre as UHS avaliadas, a gua da mquina de lavar apresentou as melhores condies

para ser reciclada. Como mostram os resultados das anlises das guas cinza, existe a presena

significativa de matria orgnica e que esta precisa de tratamento para no comprometer a sade

pblica.

Dentre os quatro processos de filtragem testados, os que apresentaram melhores

resultados foram os filtros em que foi executada a retrolavagem. O uso do carvo vegetal no

influenciou significativamente a qualidade das guas cinza. Para um sistema de filtragem

residencial simples o resultado foi satisfatrio.

No tipo de tratamento adotado, importante a retrolavagem dos filtros para que seja

alcanada uma melhor qualidade da gua. Caso no haja este cuidado, intil o processo de

filtragem, pois, observou-se que pode aumentar a quantidade de resduos. recomendada a

clorao da gua, a fim de esterilizar, devido presena de microorganismos.

REFERNCIAS

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