CONSTRUÇÃO DE FILTROS APLICANDO  AS ESPÉCIES MACRÓFITAS Pistia stratiote e Nymphaea alba PARA O TRATAMENTO DE EFLUENTES DOMÉSTICOS

Zilmar Timoeo Soares¹

 Pós Doutor Em Educação Ambiental, Professor da Universidade Estadual do Maranhão.

Emily Ferreira Soares²

Acadêmica de Engenharia Florestal Pela Universidade Federal do Tocantins.

  Carlos Pereira Martins³

Acadêmico de Enfermagem da UNIFACVEST, Santa Catarina Brasil.

 

 

 

 

REUSMO

O presente trabalho tem por objetivo Incentivar a pesquisa e aplicabilidade de mini-estações de tratamento de efluentes líquidos domésticos com plantas macrófitas. Para o desenvolvimento do projeto foi implantada uma rede coletora de esgoto doméstico, gerada por uma comunidade, constituída por cerca de quatro casas e 17 moradores. “Essa rede, formada por tubos de garrafas pet” e aproximadamente de 100 m, responsável pela captação de todo efluente gerado e pela sua condução até os tanques de tratamento. A estação experimental de tratamento de efluente doméstico foi constituída por quatro tanques, interligada entre si. Todo efluente captado foi inicialmente lançado em um tanque de decantação, dotado de peneiras e que tinha por finalidade reter todo material grosseiro. A seguir, esses efluentes passaram por tanque com Pistia stratiotes, tanque com Nymphaea Alba e tanque com as duas espécies destinadas comparação de despoluição do material liquido. As amostras foram coletadas às 16h00min horas, no decorrer seis meses, a intervalos mensais, nos seguintes pontos do sistema: entrada do primeiro tanque, saída do primeiro tanque, saída do efluente do segundo tanque, saída do terceiro tanque saída do afluente do quarto tanque. Tais amostras foram então, analisadas quanto às variáveis DQO, DBO, condutividade elétrica, PH, turbidez, sólidos totais, fixos e voláteis, sólidos em suspensão, detergentes e óleos e graxas. O sistema se mostrou de grande eficiência na remoção ou recuperação de uma série de variáveis responsáveis pela degradação da água. Sendo viável economicamente e ambientalmente responsável. Podendo ser aplicado em qualquer região.

 

Palavras-chave: Estação Experimental, Efluente líquidos, Plantas aquáticas,

 

 

 

1 - INTRODUÇÃO

 

A falta de saneamento básico é um dos grandes problemas brasileiros, haja vista que apenas 80% dos moradores das áreas urbanas e 20% das rurais o possuem. Segundo dados do ultimo censo, sendo as cidades que tratam com totalidade. O reflexo disso é percebido nos córregos, rios, lagos e nascentes e até mesmo em lençóis freáticos que encontram se poluídos; além dos postos de saúde e hospitais, que recebem inúmeros pacientes cometidos por doenças de cunho ambiental, como aquelas de veiculação hídrica, (STAHNHE, 2013).

A Organização Mundial de Saúde (OMS) informa que para cada R$ 1,00 investido na área ambiental, se economiza R$ 5,00 que são destinados à saúde. Isso, entretanto, não é o que se observa em várias regiões do país, principalmente no norte e nordeste, evidenciando uma cultura de tratamento às doenças e não a prevenção a elas.

A água é um elemento fundamental à vida. Presente em todos os seres vivos representa a cerca de 70% do corpo humano adulto e está presente em todos os órgãos, na pele a na formação do sangue. Obtemos de forma direta ou na ingestão de frutas ou de outros alimentos rico em água, sendo eliminado do corpo através da urina, do suor, choro, salivas e pela expiração.

A ingestão de água tratada é um dos mais importantes fatores para a conservação da saúde, é considerada o solvente universal, auxilia na prevenção das doenças (cálculo renal, infecção de urina, etc.) e proteção do organismo contra o envelhecimento.

Porém, está havendo um grande desperdício desse recurso natural, além de seu uso, ser destinado principalmente para as atividades econômicas. Atualmente, 69% da água potável é destinada para a agricultura, 22% para as indústrias e apenas 9% usado para o consumo humano.  A poluição hídrica é outro fator agravante, os rios são poluídos por esgotos domésticos, efluentes industriais, resíduos hospitalares, agrotóxicos, entre outros elementos que alteram as propriedades físico-químicas da água.

Quando não há um controle dessa poluição gera em numeras doenças causada por: VÍRUS (ex: poliomielite, hepatite infecciosa), BACTÉRIAS (ex: febre tifóide, desinteria bacilar, leptospirose, cólera, gastroenterites), PROTOZOÁRIOS (ex: desinteria amebiana, giardíase) e por HELMINTOS OU VERMES (esquistossomose, ancilostomose e ascaridíase).

Diante dessa situação, em 1977, o governo brasileiro instituiu o Decreto Federal nº 79/367, estabelecendo ao Ministério da Saúde competência para regulamentar matéria referente á qualidade de água para consumo humano no país, e nesse mesmo ano foi editada a primeira legislação sobre portabilidade da água válida em todo o território nacional a Portaria nº 56/B.

Neste contexto, o presente trabalho é uma contribuição na melhoria do meio ambiente através da utilização de plantas aquáticas para a remoção de resíduos poluentes presentes nos efluentes líquidos domésticos. As plantas aquáticas emersas crescem em regiões hídricas e podem ser utilizadas na despoluição de lagos e rios porque requerem altas concentrações de nutrientes para o seu desenvolvimento, sendo que através de suas raízes contribuem na remoção de macro nutrientes provenientes de despejo industrial e doméstico.

 

1.1 - Tema

 

O tratamento da água tem sido objeto de discussões em nível nacional e internacional, nas diferentes áreas de atuação do homem. Educadores, ambientalistas e gestores buscam uma nova forma de administrar os recursos hídricos nos dias atuais.

Ao longo dos anos a relação do homem com o meio ambiente tem sido desleal. O homem tira da natureza seu sustento, busca suas riquezas e explora seus recursos hídricos. Para que haja uma mudança na relação do homem com o ambiente; “é necessário ter uma visão mais integral da ecologia, que toma o ambiente natural em que estamos metidos, isto é o ar que respiramos o chão que pisamos alimento que comemos a água que bebemos, mas também a ecologia social, que vê as relações sociais como agressões ao ser humano” diz Boff (2003, p.2)

         A questão hídrica envolve a nossa própria vida e a vida do planeta, por isso é necessário um trabalho de conscientização para mudar a situação critica em que se encontram os recursos hídricos do Brasil. Em nível internacional a Organização das Nações Unidas (ONU), realizou encontros e pesquisas destinados a caracterizar a Educação Ambiental dentro das instituições de ensino. O relatório da UNESCO (1975) informa que nos currículos de cursos fundamentais de todos os países haja uma incorporação do ambiente imediato das crianças, ECO 92-Rio / Reunião 92+10.

           Diante da situação atual, que se encontra a degradação dos recursos hídricos em todo o mundo, torna-se necessário a compreensão dos educadores, políticos e a sociedade organizada,para com os problemas referentes à utilização da água em todo Brasil.

Observando essas colocações alguns problemas têm-nos preocupado:

·         Como resolver o problema da degradação dos recursos hídricos na zona rural do município de Governador Edison Lobão Maranhão através do reuso da água?

·         Como inserir na comunidade de Serra Quebrada atividades relacionadas ao tratamento da água utilizando plantas aquáticas?

·         Que métodos aplicar para facilitar o entendimento da população no processo do reaproveitamento da água de forma racional?

 

1.2 Justificativas de Investigação

 

A questão hídrica ambiental representa uma síntese dos impasses que o atual modelo de civilização acarreta. Considera-se que aquilo o que se assiste no inicio do século XXI, não é uma crise ambiental, mas uma crise de educação. É que a superação dos problemas exigirá mudanças profundas na concepção de mundo, de natureza, de poder, de bem estar, tendo com bases novos valores individuais e sociais.

           Nesse projeto, a compreensão para o uso regional da água e seu tratamento, procura detectar os problemas sociais provocados pela desinformação, causando a destruição das nascentes de água, que serviria para a própria sobrevivência da população. É urgente que se consiga a efetivação de uma proposta que valorize estruturas dos recursos hídricos junto à comunidade, para que possa produzir novos conhecimentos sobre o valor do tratamento da água e seu reuso e desenvolver na população o exercício da cidadania preparando para sócio-ambiental, através de uma formação integral e não apenas de mero mecanismo “adestramento ambiental”.

A questão, aproveitamento da água de esgoto doméstico é uma temática relativa não só proteção de vida no mundo, mas também a melhoria de meio ambiente e da qualidade de vida das comunidades que integram as áreas pesquisadas.

É nesse contexto que se iniciam os trabalhos relacionados à água, direcionado para reaproveitamento da água de esgoto doméstico na zona rural do município de Governador Edison Lobão – MA.

A educação como elemento imprescindível para a transformação da consciência ambiental, é necessária para a população dessa região, que gradativamente vem destruindo os mananciais através de desmatamento, queimadas, devolvendo para o rio seus esgotos domésticos e com agrotóxicos das pequenas lavouras.

A consciência ambiental deveria ser o meio indispensável para se conseguir criar e aplicar formas cada vez mais sustentáveis de interação sociedade x natureza como solução para problemas de degradação dos recursos hídricos da região em estudo. Evidentemente, a educação sozinha não é suficiente, é preciso vontade política para mudar os rumos desta situação, mas certamente é condição necessária para tanto.

É preocupante, no entanto, a forma como os recursos naturais vêm sendo tratados. Poucos moradores dão valor ao conhecimento ambiental específico na região em que atuam. Muitas vezes, para extrair um recurso natural, perde-se outro de maior valor como tem sido o caso de formação de pastos e destruição da mata de galeria dos rios que cortam o sudoeste maranhense. Com frequência, também, a extração de madeira, que traz lucro somente para um pequeno grupo de pessoas, prejuízo para os demais habitantes da região. Além disso, a degradação dos rios nas quais se insere o sudoeste maranhense é a razão de ser deste tema. A fome, a miséria, injustiça social, a violência e a baixa qualidade de vida de grande parte da população de agricultores são fatores que estão fortemente relacionados ao modelo de desenvolvimento e suas aplicações sócio-ambiental.

Nesse contexto, fica evidente a importância de se educar os futuros cidadãos brasileiros através da escola e de programas especializados para que, como empreendedores, venha a agir de modo responsável com sensibilidade, conservando a água saudável no presente para o futuro, como participantes do governo ou da sociedade civil saibam cumprir suas obrigações, exigir e respeitar os direitos próprios e os de toda comunidade.

Como se infere na visão aqui exposta, a principal função do trabalho utilização da Eichhornia crassipes,Pistia stratiotese para o tratamento e reaproveitamento da água de esgoto doméstico na zona rural do município de Governador Edison lobão – MA é contribuir para a formação de cidadãos consciente aptos para dividirem e atuarem na realidade sócio ambiental de um modo comprometido com a vida, com o bem estar de cada um e da sociedade local e global. Para isso é necessário que, mais do que informações e conceitos os gestores se proponham a fazer um trabalho com atitudes com formação de valores, com conscientização ambiental, habilidade e procedimentos. E isso é o grande desafio para a manutenção da água potável. Comportamentos relacionados a esse tema serão aprendidos na prática do dia-a-dia: gestos de solidariedade, hábitos de economia pessoal da água com a participação de todos.

E quando bem realizado, a consciência ambiental leva a mudanças de comportamento pessoal e atitudes e valores de cidadania que podem ter fortes consequências sociais.

Espera-se com este trabalho, construir positivamente no processo de conscientização da importância de conservar e utilizar racionalmente os recursos hídricos. Acredita-se que o desenvolvimento e conservação ambiental desses recursos devam caminhar juntos para assegurar às futuras gerações uma água potável de qualidade.

 

1.3  Definição do problema

 

O designo deste estudo é apontar alguns caminhos possíveis para construir uma sociedade mais consciente, em consonância com o manejo sustentável dos recursos hídricos que é segundo Boff (2003, p.2),

 

“Um desafio novo, uma nova situação da humanidade, da terra, obriga a um a nova atitude, um novo conhecimento, novas práticas. Se desejarmos preservar essa herança que recebemos ou se deixaremos que ela se degrade a ponto de atingir a nossa própria vida, nossa própria casa. Ao chegar a uma situação dessas o ser humano percebe a degradação da qualidade de vida e percebe a importância de ter uma relação boa com a natureza, não agressiva, não destruidora com o meio ambiente”.

 

 

Nesse sentido, procurou-se desenvolver uma reflexão sobre como, a Consciência Ambiental e Cidadania, tornou-se um mecanismo de combate contra a destruição dos recursos naturais, na região sudoeste do Maranhão.

Presume-se que o reaproveitamento da água seja a base que possibilite uma prática progressiva, e que seu surgimento caracterize como processo de mudança necessária no momento em que estamos vivendo. Que os líderes comunitários os gestores conheçam a real necessidade de inserir programas na sociedade que incentive o uso racional da água e o reaproveitamento da mesma.

Diante da problemática sobre o uso inadequado da água observou-se que, as condições sanitárias da população de Serra Quebrada zona rural do município de Governador Edison Lobão Maranhão, são inadequadas, a comunidade é desprovida de esgoto, fossas sépticas e de tratamento de água. A água consumida pela população é retirada do rio e não passa pelo processo de tratamento tanto para consumo quanto para o uso do banho, lavar louça e regar as plantas.

        A água utilizada no banho, na limpeza das louças e lavagem de roupas é lançada de volta para o rio sem nenhum tratamento e em outros casos são jogadas em uma área de pântano que mantém a vegetação nativa e a mata de galeria do rio. Diante dessa realidade, surge o seguinte questionamento.

        O que fazer para solucionar o problema ambiental ocasionado pela água de uso doméstico que é lançada sem tratamento em meio à natureza, no povoado de Serra Quebrada?

 

1.4 objetivos

As condições sanitárias da população de Serra Quebrada zona rural do município de Governador Edison Lobão Maranhão, são inadequadas, a comunidade é desprovida de esgoto, fossas sépticas e de tratamento de água.    

  A água consumida pela população e retira do rio e não passa pelo processo de tratamento tanto para consumo quanto para o uso do banho, lavar louça e regar as plantas.

  A água utilizada no banho, na limpeza das louças e lavagem de roupas é lançada de volta para o rio sem nenhum tratamento e em outros casos são jogadas em uma área de mata nativa e a mata de galeria.

 Diante dessa realidade e para a realização do presente trabalho, traçou-se o seguinte objetivo: Utilizar as plantas, Pistia stratiotes e  Nymphaea Alba para o tratamento e reaproveitamento da água de esgoto doméstico na zona rural do município de Governador Edison lobão – MA. Objetivou-se ainda; Encontrar medidas para redução da poluição e contaminação da água, incentivando a população a participarem do tratamento de efluentes líquidos domésticos; Incentivar a pesquisa e aplicabilidade na construção de mini-estações de tratamento de efluentes líquidos domésticos com plantas aquáticas por intermédio de ação multiplicadora junto à comunidade; Trabalhar com a comunidade o reuso da água tratada para toma banho, lavar louças e lavar roupas; Produzir uma cartilha educativa sobre o uso correta da água, como construir mini-estações de tratamento e como reaproveitar a água tratada nas mini-estações.

O investimento em pesquisas voltadas para o aprimoramento de técnicas sustentáveis trouxe importantes descobertas, como é o caso do aguapé, (Eichornia crassipes). Essa espécie de planta aquática já empregada em outros empreendimentos e, em menor escala, sozinha, na despoluição de rios e lagoas, por muito tempo, foi encarada como vilã devido à rapidez com que se reproduz. Porém, estudos apontam um futuro bem mais promissor para o aguapé, graças à capacidade de suas raízes de absorver metais pesados como prata, chumbo e mercúrio. Esses mesmos metais absorvidos podem ser recuperados em até 70% e reutilizados após o tratamento do aguapé, segundo pesquisas do Instituto Nacional de Tecnologia, (Ver anexo 01).

Essas propriedades tornam o vegetal uma alternativa eficiente e economicamente atrativa para o tratamento de efluentes industriais, um sistema ainda pouco eficiente e de alto custo. Outras plantas como a alface d’gua (Pistia stratiotes), bananeira de brejo (Nipheia alba) e o buriti (Mauritia flexuosa) contribui para a despoluição de águas de resíduos de esgotos.

 

2 – FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA

 

           Muito se fala na deficiência e precariedade dos sistemas de saneamento básico na área urbana da grande maioria dos municípios do Brasil, porém, a escassez de saneamento básico na área rural é ainda maior. Nesse sentido, o presente trabalho, é um estudo inicial, que indica soluções simples para um saneamento alternativo na zona rural do município de Governador Edison Lobão -Maranhão, tendo como proposta auxiliara comunidade no entendimento desse processo utilizou-se como material didático um software educacional, desenvolvido especialmente para este trabalho, contendo fotos, representações gráficas e conhecimentos teórico-práticos das etapas do saneamento alternativo com plantas aquáticas, visando à remoção de resíduos poluentes presentes nos efluentes líquidos domésticos.

O trabalho envolveu os professores orientadores e alunos da IESMA/UNISULMA e demais segmentos da comunidade, em uma atuação integrada sobre a realidade vivenciada visando à solução conjunta desse problema ambiental, porque conforme Sato (2002, p. 17), é necessário gerar urgentemente “mudanças na qualidade de vida e maior consciência de conduta pessoal, assim como harmonia entre os seres humanos e destes com outras formas de vida”. Certamente é participando de ações concretas que o educando será sensibilizado a tomar atitudes na relação ao ser humano/ambiente, sendo capaz de atuar no processo de transformação da sua realidade, integrando-se à natureza, em uma relação de equilíbrio.

Para Guimarães (1995,) a Educação Ambiental se define em uma unidade teórico/prática do processo o qual se desenvolverá como uma educação ativa por partir de uma prática social do meio vivenciado, retornando ao final do processo a essa prática social com uma compreensão e com uma atuação qualitativa alteradas.

 

2.1 Águas residuais

As águas residuais são aquelas de origem doméstica, ou provenientes de indústrias ou de atividades agrícolas. As de origem domésticas são compostas por resíduos humanos (fezes e urina) e as servidas (asseio pessoal, lavagem de roupas e de utensílios e preparação de comida). Silva e Mara (1979) ressaltam o aspecto das águas residuárias: As águas residuais recém-produzidas apresentam-se como um líquido turvo, de coloração parda, com odor similar ao do solo. Contêm sólidos de grandes dimensões em flutuação ou suspensão (tais como fezes, trapos, recipientes de plástico), sólida em pequenas dimensões em suspensão (tais como fezes parcialmente desintegradas, papéis, cascas) e sólida muito pequena em suspensão coloidal (isto é: não sedimentáveis) bem como poluentes em dissolução.

Na natureza, as águas dos lagos, represas e rios são habitadas por vários microorganismos decompositores que se alimentam de matéria orgânica. Quando as águas recebem o despejo de esgotos, passa a receber os microorganismos que fazem parte do intestino humano (coliformes fecais) e também os microorganismos patogênicos presentes nas fezes de pessoas doentes, uma quantidade excessiva de sais minerais, favorecendo o processo de eutrofização das águas, e uma consequente morte dos seres presentes nesse ecossistema, ou seja, uma ameaça à saúde dos seres vivos, inclusive o homem.

Eutrofização é definida como o aumento de concentração de nutrientes, especialmente o Fósforo (P) e o Nitrogênio (N), presentes nos ecossistemas aquáticos, devido ao despejo de dejetos (domésticos, industriais ou atividades agrícolas) ocasionando o crescimento descontrolado de plantas aquáticas e de algas. (ESTEVES, 1988).

No Brasil ainda existem muitos lugares onde o esgoto não é recolhido para ser tratado. Assim ele é despejado nas águas de rios, lagoas, solo e nas praias. O tratamento dos esgotos contribui para que os mananciais (reserva de água doce) não sejam poluídos, preservando-se a saúde da população. Segundo as informações do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística – IBGE, oriundas da Pesquisa Nacional por Amostra de Domicílios – PNAD, sobre o acesso dos domicílios à rede geral e os servidos por fossa séptica o percentual de esgoto coletado no Brasil é baixo (em torno de 1/3), sendo ainda mais precário na zona rural. (IBGE- Brasil -1992/2002).

 

2.2 . Plantas macrófitas

 

As plantas macrófitas - enraizadas em ambiente aquático - constituem, em sua grande maioria, vegetais superiores, com grande capacidade de adaptação a diferentes tipos de ambiente,

Essas espécies requerem altas concentrações de nutrientes, e podem ser utilizadas na despoluição de lagos e rios, através da remoção de micronutrientes como o nitrogênio e o fósforo, provenientes de despejo industrial e doméstico, utilizando-se do substrato e de biofilmes de bactérias. O conjunto forma um sistema físico-biológico com uma intensa vida microbiana na rizosfera (região ao redor das raízes) e nos rizomas da planta. As bactérias heterotróficas que se encontram na zona anóxica (pobre em oxigênio) são responsáveis pela transformação do nitrato em nitrito e posteriormente em nitrogênio gasoso, e na zona anaeróbica, ocorre à emoção da carga orgânica através da decomposição das bactérias anaeróbicas. O fósforo é removido pelas plantas macrofilas, com imobilização microbiana, fica retido no subsolo e precipita-se na coluna de água, não ocorrendo perdas pela forma gasosa. (NAIME; GARCIA, 2005).

 

A-  Nymphaea alba

Foto 01: Ninfeia  em período de floração

 

Foto: Zilmar Soares

 

Atualmente, existem varias espécies de Ninféias, sendo que algumas delas sofreram mutações genéticas, com as plantas da espécie que estão espalhadas por diversos locais deste planeta.

A Ninféia é um tipo de planta herbácea que possui o caule macio e normalmente apresentam crescimento rasteiro, tem por característica ser uma planta aquática e apresentar um ciclo de vida perene (no reino vegetal, planta que possuem ciclos de vida superiores a dois anos, são consideradas perenes, isto é, possuem um ciclo de vida longo).

A Ninféia é uma planta de pequeno porte, e atinge uma altura que vai de 10 centímetros a 30 centímetros. O tamanho médio da planta é de 15 centímetros. A Ninféia Azul apresenta um diâmetro médio de 80 centímetros.

A Ninféia possui uma bela folhagem, flutuante e que apresenta um tamanho considerado grande. As folhas possuem a cor verde, são lisas e muito brilhantes. Elas possuem um formato meio que arredondado, com um corte na base. As bordas das folhas da Ninféia Azul são irregulares e são um pouco onduladas. Outra característica das folhas da Ninféia Azul é que as mesmas são ligeiramente enroladas.

As folhas da Ninféia possuem persistência caduca, isto é, são folhas que caem da planta. Esse processo de queda das folhas ocorre normalmente no inverno e em épocas de maior frio.

A Ninféia pode ser utilizada como planta aquática no tratamento de esgoto doméstico com eficiência, suas raízes absorvem matérias orgânicas encontradas dissolvidas na água poluída, (ver foto 082).

 

Foto 02: Ninféia azul no período de floração.

Foto: Zilmar Soares

 

B. Pistia stratiotes

 

A alface d’água é uma planta aquática pertencente a família das Araceae, possui 104 gêneros e 3.500 espécies diferentes, que se caracteriza por ser uma família de espécies vegetais herbáceas, terrestres, de forma arbustiva, entouceiradas e rizomatosas ou bulbosas.

O nome Alface d’água é um dos nomes populares da planta que possui o nome cientifico de Pistia stratiotes. Outros nomes populares dessa espécie vegetal são: Erva de Santa Luzia, Flor d’água, Repolho d´água, Gôlfo, Lentilha d´água, Mururé, Mururé Page, Page, Pasta, Repolhinho d’água e Santa Luzia.

A Pistia stratiotes é eficiente na remoção de nitrogênio, fósforo e turbidez dos efluentes e não diferiram significativamente quanto à remoção de nutrientes, apesar do maior ganho de biomassa em relação a E. crassipes (foto 03).

 

Foto: Zilmar Soares

 

C. Heliconia rostrata 

 

           Heliconia rostrata (também conhecida como bananeira-do-brejo e papagaio), é uma planta tropical, da família botânica Heliconiaceae. O tipo de inflorescênciadesta planta é incomum relativamente às outras helicônias. São inflorescências pendentes, e o comprimento varia com o número de flores.

           A bananeira (Heliconia rostrata )conhecida por todos bananeira de brejo, que é adequada a ambientes meio palustres, na fase inicial ou mesmo final de tratamento de águas cinza e mesmo águas negras oriundas de fossas assépticas (foto 04).

 

 

Foto: Zilmar Soares

 

3-  METODOLOGIA

 

3.1 Tipos de pesquisa

         Esta é uma pesquisa descritiva e experimental por registrar e analisar os fenômenos sem, interferir no objeto de estudo. Que apenas procurou perceber, com o necessário cuidado, a frequência com que o fenômeno aconteceu.

       Os fenômenos foram descritos e manipulados levando em consideração os parâmetros propostos nos experimentos laboratoriais e atividades em lócus, onde os resultados foram transformados em tabelas e gráficos, encontrados neste relatório.

 

3.2 Local da pesquisa

        A pesquisa foi desenvolvida no distrito de Serra Quebrada município de Governador Edison Lobão Maranhão,. Iniciou-se com a proposta do problema em junho de 2014 e encerrado com a produção do relatório em maio de 2015.

         O trabalho dividiu-se em momentos diferentes, a parte teórica e descritiva aconteceu no Centro de Ensino Edison Lobão, com estudos bibliográficos de artigos e livros sobre o tema. Questionários foram dirigidos aos membros da comunidade para saber sua opinião sobre o projeto proposto. As etapas práticas aconteceram no local de estudo. Já as etapas experimentais foram realizadas nos laboratórios de microbiologia e bioquímica do instituto de Ensino Superior do Sul do Maranhão - UNISULMA.

 

3.3  Métodos aplicativo

 

        As condições sanitárias da população de Serra Quebrada zona rural do município de Governador Edison Lobão Maranhão, são inadequadas, a comunidade é desprovida de esgoto, fossas sépticas e de tratamento de água. A água consumida pela população e retira do rio e não passa pelo processo de tratamento tanto para consumo quanto para o uso do banho, lavar louça e regar as plantas.

         A água utilizada no banho, na limpeza das louças e lavagem de roupas  são lançadas de volta para o rio sem nenhum tratamento e em outros casos são jogadas em uma área de pântano que mantém a vegetação nativa e a mata de galeria do rio. Tem-se observado que a vegetação está passando pelo um processo de decomposição pelos materiais químicos que lançada junto com água de uso pessoal, se não for tomado às devidas providencias logo a vegetação nativa do pântano e a mata de galeria vai desaparecer trazendo prejuízo para rio e o lençol freático.

          Assim, foi proposta para comunidade uma alternativa simples e viável para o tratamento da água utilizada pela população de forma que pudesse ser reaproveitada tanto para o uso quanto para regar a plantação. Tanques com plantas aquáticas uma solução natural e tradicional para tratamento de esgoto doméstico, (mini-estação de tratamento). 

          Os tanques com plantas apresentam eficiência superior se comparadas a conhecidas técnicas como o filtro anaeróbio submerso, filtro aeróbio, filtro de areia, vala de infiltração e lodos ativados. 

         O sistema baseia-se na propriedade natural das plantas aquáticas desenvolverem microorganismos despoluidores em suas raízes limpando a água ao passar. 
Por ser um processo aeróbio os coliformes fecais e outras bactérias de mesmo grupo são eliminadas e, ao mesmo tempo, pode-se processar a oxidação da amônia (NH4) transformando-a em nitrato (NO3), mais prontamente absorvido como nutriente por estas mesmas plantas. Da mesma forma, o fósforo, outra importante causa da proliferação de algas verdes (cianofíceas), é prontamente absorvido e retirado da água.

Para melhor compreensão da proposta, foi lançada uma cartilha com as informações necessárias para o tratamento de esgoto doméstico e reaproveitamento da água tratada. Nesse material bibliográfico foi apresentado para a comunidade o modelo de uma mini-estação de tratamento, como construir e o processo operacional.

 

3.4 Etapas do processo do sistema de filtros mistos com plantas aquáticas.

 

         Foram construídos quatro reservatórios aeróbico-filtro misto tanque com o fundo de brita e argila com a composição de casca de arroz e a macrófita aquática (Pistia stratiote). Para o sistema de filtragem utilizou-se as plantas aquáticas Pistia stratiotes, Nymphaea alba  e Heliconia rostrata. Essas plantas têm função de captar sólidos orgânicos grossos, que ajudam a filtrar a água e a limpar a parede do tanque, retendo o sabão e outras substâncias.

          Os reservatórios foram construídos 2 x 1 x1m de profundidade. As paredes foram revestidas de talo de buriti muito comum no local, para impermeabilizar foi utilizada uma composição de argila com casca de arroz e a alga Egeria densa que dificultara a transferência de líquidos para as laterais.  No fundo dos tanques colocou-se uma camada de brita fina e grossa encontrada no local e impermeabilizou com a mesma composição de argila que foi colocado nas laterais. Colocamos estes materiais em camadas de 5 cm tanto no fundo quanto nas laterais. Foram plantadas bananeiras de brejo, (Heliconia rostrata), na parta externa dos tanques para capta através de suas raízes a água que possivelmente filtram naturalmente, (ver foto 05).

Foto: Zilmar Soares

 

O sistema de captação baseou-se no mesmo processo de transporte de seiva bruta da raiz da planta para as afolhas. A água foi canalizada por uma tubulação construída de garrafas pet  conectadas uma na outras  apoiada por uma calha de troncos de madeira. Dentro da tubulação utilizou pecíolo de buriti (Mauritia flexuosa) que funciona como traqueídes filtrando substâncias antes que cheque aos tanques, diminuindo assim, os poluentes a serem tratados. Esses filtros podem ser trocados desconectando a tubulação artesanal de pet como se fosse um refil, (ver anexo 02).

Para o projeto experimental foram selecionadas quatro casas com uma população 17 pessoas, dessas famílias foram coletadas as águas utilizadas no banho, lavagem de loucas e lavagem de roupas. Para a coleta construí-se uma espécie de receptor de água utilizando estrutura de pneus usados em forma de bacias e em seguida canalizada para os tanques passando pelo um processo de filtragem para reter o resto de alimentos do processo de lavagem das louças que posteriormente foi processado e utilizado como fertilizante natural pela decomposição de compostagem,

A estrutura do sistema de tratamento do efluente doméstico captado foi conduzida para o 1º tanque que é interligado entre os demais por um sistema de tubulação com um processo de filtragem construída com pecíolo de buriti e garrafas pet, e cuja finalidade foi de reter e promover a decantação do material poluente mais grosseiro existente na água de receptada.    O tempo de residência do efluente nessa estruturas foi estimado em 10 horas, em função da descarga do esgoto.

Após passar por uma peneira, situada na transferência de decantação, a água foi lançada nos outros 3 tanques, de maneira uniforme, contendo as plantas aquáticas para que fossem filtradas nas  próximas etapas do tratamento. 

Como o experimento envolveu 4 tratamentos diferentes, foram  implantadas 4 tanques, nessa  primeira etapa, os tanques foram construídos em uma área de declive para não haver a necessidade de bombas no momento de transferência da água de um para o outro, Para o primeiro tanque utilizou-se o  processo de decantação, o segundo recebeu  (Pistia stratiotes) a alface d água esse tanque tinham a função de efetuar uma pré-filtragem do efluente, com remoção significativa. O tempo de residência em cada uma dessas estruturas Foi estimado em 10 horas, calculado em função da descarga das águas eliminadas pelos moradores participantes do experimento.

Após as dez horas a água foi coletada para análise no laboratório e Bioquímica da IESMA/UNISULMA. Procedeu-se a abertura para o terceiro tanque, que recebeu a (Pistia stratiote) alface d’água, o mesmo tempo foi utilizado para acompanhar o processo de despoluição e a eficácia desta planta no tratamento de água residual doméstica. Em seguida a água foi liberada para o quarto tanque que recebeu as duas espécies (Pisti astratiotes) a alface d água e (Nymphaea alba) ninfeia para ser analisada a eficácia das duas espécies atuando em conjunto, após oito horas a água foi coletada e analisada no laboratório de Bioquímica da IESMAUNISULMA.

Como descrevemos acima, podemos construir de várias maneiras um filtro para reciclarmos nossas águas, um modelo simples pode ser feito por qualquer morador onde não existe tratamento de esgoto. O tanque pode ser submerso igual ao modelo utilizado no experimento ou elevado, pode ser construído com lona preta e utilizar pedras na formação das paredes, (ver foto 06).

Foto: Zilmar Soares

No modelo do experimento cavou-se um buraco de 2 x 1 x 1m de profundidade, fez-se uma parede escora utilizando fibra e pecíolo de buriti, para não haver desmoronamento, em seguida foi impermeabilizado por uma mistura de argila com pó de palha de arroz e alga Egeria densa. Esse composto produz uma resistência semelhante ao cimento, no entanto, é totalmente natural. No fundo do tanque utilizou-se brita branca em seguida fez-se uma cobertura com fibra e pecíolo de buriti (Mauritia flexuosa), impermeabilizando com a mesma mistura de argila, formando uma camada de cinco centímetros de espessura, a mesma medida foi utilizada nas paredes laterais, No fundo de cada tanque recebeu duas camadas de britas uma fina e outra grossa.

          As amostras foram coletadas às 16h00min horas, no decorrer de seis meses, a intervalos mensais, os seguintes pontos do sistema: (1) entrada do primeiro do tanque, (2) saída do primeiro tanque, (3) saída do segundo tanque que foi utilizada a alface d’água, (4) saída do terceiro tanque utilizado com aguapé, (5) saída do quarto tanque utilizado com alface d’água e aguapé, em todos os tanques foram utilizados bananeira de brejo no seu entorno. Tais amostras eram, então, analisadas quanto as variáveis DQO (Demanda Química de Oxigênio), DBO (Demanda Bioquímica de Oxigênio), condutividade elétrica, pH, turbidez, sólidos totais, fixos e voláteis, sólidos em suspensão, detergentes e óleos e graxas, tabela encontra-se nos resultados (ver tabela 01).

 

4 - RESULTADOS E DISCUSSÃO DOS DADOS

 

       Os resultados das variáveis observadas no decorrer da fase experimental nos quatro tanques, verificadas a intervalos mensais, encontram-se apresentados nas tabelas 01.

 

Tabela 1 - Resultados médios das variáveis analisadas, obtidos a partir das amostras coletadas mensalmente no período experimental.

  E.T. Entrada do tanque, S.T Saída do tanque.

 

 

         De acordo com os resultados, pode-se verificar que o pH, praticamente, se manteve constante em todos tanques, enquanto que a DQO sofreu reduções significativas, da ordem de 83 a 95%. Para a condutividade elétrica tem-se um aumento em seus valores, em função da atividade microbiana que mineraliza a matéria orgânica.

            Da mesma forma, verifica-se que as demais variáveis sofreram também reduções consideráveis, demonstrando a potencialidade do sistema, sobretudo, é de se lembrar que foi apenas uma fase experimental que continua em teste, que tem como proposta construir uma lagoa de tratamento para receber o esgoto de todas as casas da comunidade.

         Lagoas e tanques que utilizam plantas aquáticas para redução de poluentes, os resultados em comparação com outros modelos é bem mais eficaz. Nos resultados encontrados após analises comparativa do primeiro para o quarto tanque sofreu os seguintes resultados na redução de poluentes: DBO houve uma redução de 70 a 90%; DQO de 83 a 95%; Sólidos Sedimentáveis 100%; Nitrogênio amoniacal 75 a 90%; Nitrato 80 a95%; Fosfato 75 a 85%; Coliformes Fecais 0%, (ver tabela 02).

 

Tabela -02 Resultados médios das variáveis analisadas, obtidos a partir das amostras coletadas dos tanques em termos porcentuais (%)

 

De acordo com Wef (1994) os parâmetros de remoção (%), devem está dentro dos padrões da tabela abaixo.   Parâmetro Remoção                Resultados DQO 80 – 98 %                       89%   Sólidos Suspensos Totais 90 – 98 %                       97%   DBO 80 – 98 %                       80%   Nitrogênio Amoniacal 60 – 90 %                        82%   Fósforo Total 60 – 90 %                        80%   Ph 6,7 - 6,9                             6,8   Coliformes Fecais 99,9 %0%   Nitrato 80 – 95 %                        87,5%   Sólidos sedimentáveis 95 – 100 %                      100%                Conforme Mannarino (2006) o estudo de wetlands realizados com Aguapé, para tratamento de esgoto doméstico, apresentou bons resultados de remoção de matéria orgânica (41% de DQO e 57% de DBO), nitrogênio amoniacal (51%) e sólido (60%), apesar das significativas variações de vazão afluente e das taxas de aplicação de poluentes no mesmo. Conforme este autor, isso demonstra a resistência do sistema de tratamento (vegetação e microrganismos) às oscilações de quantidade e qualidade do material coletado nos tanques, situação comum em lagoa de tratamento.            A remoção da biomassa das plantas aquáticas emergentes uma vez por ano ou em períodos pré-determinados aumenta a eficiência da remoção de nutrientes. Nos meses de inverno, as partes aéreas das plantas morrem,mantendo-se ativas as porções abaixo do substrato, o que faz os vegetais permanecerem vivos.
Gráfico 01: Mostra uma comparação dos níveis de pH e Demanda Química de Oxigênio e Demanda Bioquímica de Oxigênio
Observando o gráfico 01, fica claro a redução desses valores durante o desenvolvimento do projeto. Mostrando assim, viabilidade de uma expansão maior com e continuidade do projeto. Já o gráfico 02, mostra a redução porcentual de outras variáveis bem acentuadas.                Esses parâmetros mostram que, as plantas aquáticas podem auxiliar na purificação da água que normalmente é jogada fora no banho, nas pias, na máquina de lavar e até nos vasos sanitários. Numa casa comum, essa água passa por uma fossa, pelo filtro anaeróbio e depois é despejada no esgoto. Por meio de uma cisterna e de plantas, é possível purificá-la em até 95% e reutilizá-la para irrigação ou para lavar carros e calçadas.   Gráfico 02: Eficiência de remoção dos principais parâmetros de monitoramento
A redução de nitrogênio amoniacal, nitrato e fosfato ficaram em torno de 83%, durante a fase experimental. Provando a eficácia da pesquisa e a viabilidade de uma expansão para toda a comunidade.       De acordo com Braile (1983), efluente é uma “substância líquida, com predominância de água, contendo moléculas orgânicas ou inorgânicas das substâncias que não se precipitam por gravidade”. Assim, diante da necessidade de tratamento dos efluentes, as macrófitas aquáticas Pistia stratiotes (alface d’água) Ninphaeae alba (ninfeias), as quais possuem o papel de purificação dos corpos hídricos, foram utilizadas para este fim; nesse caso, teste experimental o desempenho das referidas macrófitas no tratamento secundário, mostraram a redução das variáveis analisadas. A utilização desses organismos diretamente sobre o efluente bruto mostrou eficácia, em virtude do acompanhamento semanal da pesquisa.          Já os valores limite inferiores são referentes a temperaturas acima de 25°C; são considerados também fatores como manutenção e manejo; as taxas de remoção de coliformes não devem ser consideradas como valores de aceitação, mas apenas de referência, uma vez que 0,5% residual de coliformes podem representar centenas de milhares de organismos.         A lagoa com plantas é de operação simples, tem um custo operacional baixo, manutenção simples, não apresenta odor e pode ser considerada uma opção paisagística.          É por conta desses resultados, a importância de se realizar o tratamento de nossos resíduos, que apresentamos os resultados positivos com “Raízes de Plantas Aquáticas”. Trata-se de um método de bioconstrução que utiliza as macrofitas, de ambientes úmidos, para o tratamento de esgoto, sendo um método de baixo custo e de fácil aplicação.         O mesmo é composto de tanques cavados no solo e impermeabilizado por uma camada de fibra e pecíolo de buriti e recoberto por uma mistura de argila, algas e pó de arroz, utilizando camadas de britas na camada do fundo, que darão suporte para as plantas aquáticas. Essas plantas são importantes filtradoras da natureza, absorvendo a matéria orgânica da água (por meio de suas raízes). À medida que vão se multiplicando podem ser retiradas e transformadas em adubos para outros vegetais, estando neste ponto livre de patologias nocivas a saúde.

 

5-  CONCLUSÃO

O sistema de tratamento proposto neste estudo foi eficiente na remoção de poluentes mesmo com variações nas condições de alimentação dos tanques podendo ser utilizado para o tratamento de efluente de outros esgotos.             As três espécies de plantas utilizadas se mostraram resistentes às condições climáticas adversas, como baixas e altas temperaturas, emoção de nutrientes e matéria orgânica do efluente. Conseguiram, também, tolerar o estresse inicial pelo qual os propágulos passaram para se adaptaremos substratos artificiais, sobrevivendo e evitando a mortalidade que pode acontecer no início da brotação.             Todos os substratos tiveram o mesmo grau de importância para a composição da camada suporte visando o desenvolvimento das plantas e remoção dos contaminantes do efluente.             Nas análises realizadas, os parâmetros DBO, DQO, Sólidos Suspensos e Nitrogênio Amoniacal, estavam dentro dos padrões de emissão estabelecidos pela Resolução CONAMA, diminuindo suas concentrações de entrada ao longo da direção do fluxo do sistema de tratamento. Somente as análises de Fósforo Total, em março de 2014, e de Nitrogênio Total em abril e junho de 2014, não atingiram os padrões de emissão estabelecidos pela legislação ambiental. Os índices de remoção apresentaram variabilidade aos já conhecidos e citados na literatura, foram acima de 75%. O percentual médio de remoção foi de 80%, sendo considerado satisfatório, em virtude das características do efluente utilizado no estudo.             Assim, conclui-se que os resultados obtidos permitem verificar que se trata de um sistema constituído por estruturas simples, de fácil manejo e operação em que, no caso, de pequenas comunidades rurais, fazendas, assentamentos e outras podem atuar de forma eficiente na recuperação da qualidade da água antes de seu despejo nos cursos naturais, é um sistema economicamente viável, ambientalmente responsável e socialmente inclusivo.           Como pode ser observado no item resultados, o sistema se mostra de grande eficiência na remoção ou recuperação de uma série de variáveis responsáveis pela degradação da água. Esse pode ser aplicado em qualquer região onde há necessidade de tratamento de esgoto doméstica.

6 - REFERÊNCIAS

 

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