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Tratamento de efluentes ou reciclagem de nutrientes?

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Palestra oferecida na Faculdade de Engenharia Civil - FEC - na Unicamp, no dia 16/Nov, durante o seminario "Novas possibilidades para o tratamento de esgoto de pequenas comunidades"

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Tratamento de efluentes ou reciclagem de nutrientes?

  1. 1. Para onde vai seu esgoto? Para onde vai a poluição do ar e das ruas? ADIVINHA: De onde vem a água que você bebe?!? Água como mediadora das relações da sociedade
  2. 2. “ESGOTO” Percepção de custo vs. Beneficio do “tratamento”
  3. 3. A vulnerabilidade da sociedade ao pico do Fosfato http://www.indexmundi.com/commodities/?commodity=rock-phosphate&months=180
  4. 4. DESIGN ECOLÓGICO: “Manual de instruções” David Holmgren & Bill Mollison (Permacultura) Michael Braungart & William McDonough (Cradle to Cradle) John Todd Buckminster Fuller
  5. 5. Fonte: Farmers of Forty Centuries, F.H. King
  6. 6. PRODUÇÃO vs. DEMANDA DE FERTILIZANTE ?
  7. 7. Produção de aguas servidas Fezes humanas 65% proteína 22,5% carboidrato 12,5% gordura Cinzas 75% Preta 25%
  8. 8. Fonte: Humanure, Joseph Jenkins
  9. 9. Fonte: SUN MAR GESTÃO DA DEMANDA Fonte: IPEP (2005) Cartilha Manejo Apropriado de Água (IPESA) Mictorio sem agua
  10. 10. Utilização de urina para adubação Peter Morgan - SuSanAEscritorio GIZ
  11. 11. UTILIZAÇÃO DE VERMIFILTRO PARA AGUAS PRETAS Cinzas 75% Preta 25%
  12. 12. Rega de frutíferas com água cinza frutíferas Fonte: Oasis DesignFonte: Guia de Sustentabilidade em Meios de Hospedagem
  13. 13. http://sempegadas.wordpress.com/2013/02/10/ja-se-imaginou-a-nadar-neste-lago/
  14. 14. Energia incorporada
  15. 15. Fonte: Institute of Science in Society
  16. 16. (Estação de) Reciclagem de nutrientes!!! Água limpa como subproduto
  17. 17. Jarabacoa, Republica Dominicana
  18. 18. ... Jarabacoa, Republica Dominicana http://unfccc.int/files/adaptation/nairobi_work_programme/private_sector_initiative/application/pdf/oia_ssn.pdf BSI Jarabacoa - Contexto
  19. 19. ... Jarabacoa, Republica Dominicana http://unfccc.int/files/adaptation/nairobi_work_programme/private_sector_initiative/application/pdf/oia_ssn.pdf BSI Jarabacoa - Ação
  20. 20. ETE Ponte dos Leites Araruama/RJ Antes/depois Araruama/RJ (2008): 100.000 pessoas (Rede + caminhões limpa-fosssa) 1. 2 lagoas anaeróbias 2. 2 lagoas de oxidação 3. Retorno do efluente ao Rio Aguamé Mau cheiro + necessidade de remoção de nutrientes
  21. 21. ETE Ponte dos Leites Araruama/RJ Lagoas de aeração Lagoa de decantação com macrófitas flutuantes Wetlands com macrófitas emergentes Tratamento DESCENTRALIZADO de esgoto (estacoes publicas vs. tratamento in loco)
  22. 22. ETE Ponte dos Leites Araruama/RJ Tratamento de efluentes de limpa-fossa (250 m3/dia – 1.500/2.000 p/dia) Biodigestores
  23. 23. ETE Ponte dos Leites Araruama/RJ Compostagem 254 toneladas de biomassa seca/mes 88 toneladas de composto/mês (Composto tipo ‘D’) Destinação: culturas perenes e reflorestamento
  24. 24. ETE Ponte dos Leites Araruama/RJ Fibras longas (plantas emergentes) Artesanato Papel Artesanal
  25. 25. ETE Ponte dos Leites Araruama/RJ Comparativo de custo unitario (R$/m3 de agua tratada) Sistema terciario convencional Sistema terciario em Biossistema Integrado (BSI) R$1,91/m3 R$0,24/m3
  26. 26. ETE Ponte dos Leites Araruama/RJ Qualidade da agua
  27. 27. Amplitude de potenciais tecnicos de um Biossistema Integrado
  28. 28. Sites SSWM http://www.sswm.info/category/concept/nutrient-cycle Susana.org http://www.susana.org/en/resources/library/details/1685 IWA – Water Wiki http://www.iwawaterwiki.org/xwiki/bin/view/Articles/NutrientRecoveryProceedings C2C Centre http://www.c2c-centre.com/sites/default/files/Biomass-Nutrient-Recycling-EPEA_0.pdf Water Environment Federation http://www.wef.org/blogs/blog.aspx?id=12884906777&blogid=17296 Volume Vivo – Episodio 2 http://www.volumevivo.com.br
  29. 29. Referencias Bibliograficas
  30. 30. Guilherme Castagna guilherme@fluxus.eco.br http://www.fluxus.eco.br https://www.facebook.com/fluxus.eco.br/

Editor's Notes

  • Agradecimentos: Isabel, Adriano, Francisco + FEC
    Saudacoes: PROJAR + todos presentes
  • O que nos impede de viver uma relação direta e saudável com nossos cursos de rios, lagos e corpos hídricos nas cidades? Por que essa cena está sempre distante dos grandes centros urbanos?
  • Manejo desintegrado dos serviços de saneamento. São gerenciados de forma isolada, mas tratam de temas absolutamente integrados, em especial quando lidamos com o tema “Água”: abastecimento de água, tratamento de efluentes, manejo de água de chuva. Todos fazem parte do mesmo ciclo, e assim, a qualidade do “produto final”, depende de quanto essa preocupação da qualidade da água está presente nos 3 eixos.
  • Para muitas empresas/concessionarias as aguas servidas sao vistas como um problema que deve ser “tratado”. O tratamento e’ exigido pelos orgaos publicos (e os usuarios das concessionárias ingenuamente acreditam que há tratamento), mas na maioria das vezes nao sao feitos, pq nao se enxerga seu beneficio efetivo. Afinal, pra que fazer?
    Na área rural, também não se enxerga o potencial escondido atrás das águas servidas, ricas em matéria orgânica, seja de efluente doméstico, criação animal,
  • Princípios básicos 2: Dependência da agricultura em fontes não-renováveis de fertilizantes (pico do Fósforo previsto para 2030)

    Relacionar a perspectiva de mineração de fontes finitas de nutrientes (rochas fosfatadas) com sua escassez, aumento de preço, e perspectivas de aumento de preços nos alimentos, e dificuldade em manter o padrão de produção como hoje o conhecemos, baseados na MINERAÇÃO de recursos naturais não-renováveis.

    China, Marrocos (37%), Jordania e Africa do Sul detem 80% das reservas de rochas fosfatadas!
    (http://www.ecodebate.com.br/2014/07/30/o-pico-do-fosforo-e-o-aumento-do-preco-dos-alimentos/)

    Mais em:
    http://www.livescience.com/45434-peak-phosphorus-will-be-a-shortage-we-cant-stomach.html
    http://www.theguardian.com/environment/2010/jul/14/oil-food
    http://www.greenprophet.com/2014/06/tunisias-phosphate-town-is-dying-over-our-addiction-to-phosphorus/
    http://www.theguardian.com/environment/2013/nov/06/nutrient-recovery-fertiliser-human-excrement-slough
  • A base está em sair da lógica do lucro a qualquer custo, do desperdício, produção de lixo e poluição, da extração gananciosa, e rumar para CICLOS VIRTUOSOS.
    Porque os ciclos são a raíz fundamental do fluxo de recursos na natureza.
    QUASE MÁGICA!
    O planeta é finito, os recursos são finitos, mas os ciclos permitem que os recursos estejam permanentemente disponíveis. Água, energia, nutrientes.
    Dar e receber.
    Como podemos nos tornar parte da solução, e não mais do problema?
    Retornar ‘agua limpa, para receber agua limpa
    Como se inserir nos ciclos da água?
    Assumir responsabilidade por nossas vidas!
  • O surgimento da disciplina do design ecológico
    Manual de instruções para espaçonave Terra: Planeta finito, recursos finitos, ciclos infinitos.
    Dinâmica da vida na natureza é de geração contínua de abundância.
    Intervenção regeneradora – impacto positivo!
  • Princípios básicos 1: Produção de matéria-prima distante das fontes de consumo

    Extração de recursos naturais, de fontes renováveis ou não-renováveis, dependentes da utilização de fontes de energia fóssil, que também são usadas para cobrir as grandes distâncias entre os polos de produção e de consumo (fábricas). As fábricas recebem as matérias primas e as transformam no produto final, que são ao final do seu ciclo de vida descartados como resíduos.
    Ao longo de todo o processo são produzidos uma enorme diversidade e quantidade de resíduos, sem que haja preocupação de reinserção destes materiais em ciclos virtuosos.
  • Para muitas empresas/concessionarias as aguas servidas sao vistas como um problema que deve ser “tratado”. O tratamento e’ exigido pelos orgaos publicos (e os usuarios das concessionárias ingenuamente acreditam que há tratamento), mas na maioria das vezes nao sao feitos, pq nao se enxerga seu beneficio efetivo. Afinal, pra que fazer?
    Na área rural, também não se enxerga o potencial escondido atrás das águas servidas, ricas em matéria orgânica, seja de efluente doméstico, criação animal,
  • Para mim a melhor forma de repensar a nossa forma de se reinserir nos ciclos na natureza é falando sobre nossos resíduos, ou melhor, sobre os RECURSOS produzidos pelo nosso corpo.
    Estamos tão habituados à essa lógica de sentar sobre o vaso, dar descarga e dar bye-bye, que não pensamos sequer POR QUÊ usamos água no vaso?
    Na essência
    A água é usada para AFASTAR os nossos recursos. Levar cocô e xixi para LONGE!
  • Princípios básicos 1: Produção de matéria-prima distante das fontes de consumo

    Extração de recursos naturais, de fontes renováveis ou não-renováveis, dependentes da utilização de fontes de energia fóssil, que também são usadas para cobrir as grandes distâncias entre os polos de produção e de consumo (fábricas). As fábricas recebem as matérias primas e as transformam no produto final, que são ao final do seu ciclo de vida descartados como resíduos.
    Ao longo de todo o processo são produzidos uma enorme diversidade e quantidade de resíduos, sem que haja preocupação de reinserção destes materiais em ciclos virtuosos.
  • GESTÃO DA DEMANDA:
    Qualquer projeto deve tomar como partido atuação imediata na gestão da demanda. Se nao temos agua potavel para todos os usos, e’ fundamental, portanto, que utilizemos estrategias para minimizar ou anular o consumo de agua potavel para fins nao-potaveis. Um exemplo e’ o uso do banheiro seco, que dispensa qualquer tipo de agua (potavel ou nao-potavel) e ainda transforma o “esterco humano” em fertilizante. Mais uma oportunidade de recriacao dos ciclos locais! Coco e’ materia organica e sinonimo de fertilidade, so’ e’ um problema se nao inserido positivamente em ciclos virtuosos.
  • Na essência
    Nosso corpo é fruto da evolução, ocorrida ao longo de bilhões de anos no planeta. Somos teoricamente os seres mais inteligentes do planeta, mas somos aparentemente incapazes de perceber que nosso aparelho excretor separa nossos recursos em duas partes distintas: sólidos e líquidos, e ainda assim reunimos TUDO em agua potavel?!?
    Banheiro seco
    O que dá pra fazer com coco?
    Compostagem
    Minhocario
    O que dá pra fazer com xixi?
    Diluido e usado como fertilizante
    Experiências de retenção do fósforo e produção de fertilizante
    Além do coco e xixi? Produtos de limpeza (?!?), antibióticos, hormônios, fármacos, derivados de plástico
  • TAMERA
  • ÁGUA RECICLADA:
    O vermifiltro surge como uma estrategia inovadora para transformacao das fezes em nutrientes, atraves da utilizacao de minhocas californianas para digestao da materia organica. O sistema é de fato um filtro que permite a livre passagem da agua servida e a disponibiliza para tratamento complementar, sendo retido todo o material particulado. Como a agua servida não ficou em contato direto com mais água contaminada (como numa fossa, por exemplo), ela possue boa qualidade, e ainda pode ser tratada para reuso nao-potável de forma simples através de wetlands construídos, ou mesmo para aplicação subsuperficial para frutíferas, como no exempl anterior.
  • TAMERA
  • Na essência
    Águas servidas
    Água cinza (75%): zona de raízes (wetlands construidos) + frutíferas (toma banho e rega pé de fruta)
    Água preta ou esgoto (25%): tratamento / reciclagem de nutrientes

  • Princípios básicos 3: Produção de biomassa em meio aquático

    Nutrientes dispostos em água permitem o crescimento acelerado de algas e plantas aquáticas, até o ponto em que tem início a mortandade dessas plantas, causando um aumento abrupto na demande de oxigênio para decomposição da matéria orgânica, reduzindo a quantidade de oxigênio disponível para os seres vivos, causando mortalidade em massa de peixes e organismos aquáticos sensíveis. Se nutrientes potencializam seu desenvolvimento, então…
  • Princípios básicos 4: Energia incorporada de TODA e qualquer fonte de matéria orgânica (inclusive de fezes e outros resíduos orgânicos)

    O sol como fonte principal de energia, que pode ser redisponibilizada com o manejo dos materiais. Biodigestão, por exemplo. Queima de biomassa, outro exemplo.
  • Princípios básicos 5: A INSPIRAÇÃO, sistemas de policultivo aquático milenares chineses.

    Cultivo integrado de plantas, peixes e animais era capaz, há mais de 5.000 anos, de produzir alimentos a uma taxa de 17 pessoas/ha, ao contrário da agricultura “moderna”, com sua capacidade suporte de apenas 2 pessoas por hectare.
  • CRADLE TO CRADLE como reflexo desse aprendizado, desenvolvido a partir da primeira experiência de Michael Braungart na fundação do OIA, em 1993:

    Sol como motor principal da vida e da dinâmica da vida no planeta. Todo resíduo de um processo deve alimentar outro. Valorizar a perspectiva da integração produtiva da diversidade, tal qual visto nos sistemas de policultivo aquático chinês.
  • Estação de reciclagem de nutrientes, produção de energia, alimento, e água limpa!
    Traz a produção para próximo do consumo!

    Maquete e resultados do projeto desenvolvido no Caxixe em 2005.
    Biogás para creche, plantas ornamentais, tanque de algas e flutuantes para peixes, potencial para crescimento de alevinos, polimento com macrófitas flutuantes, produzem biomassa para composto, para cobertura de solo e alimento de peixes, água para irrigação de frutos e de madeira para consumo pela comunidade, além de água limpa com qualidade para reuso agrícola.
  • EMAUS – Ubatuba/SP – operando desde 1994! E sem limpa-fossa!
  • Projeto do OIA inscrito no PSI do UNFCCC, mais infos em: http://unfccc.int/files/adaptation/nairobi_work_programme/private_sector_initiative/application/pdf/oia_ssn.pdf
  • Projeto do OIA inscrito no PSI do UNFCCC, mais infos em: http://unfccc.int/files/adaptation/nairobi_work_programme/private_sector_initiative/application/pdf/oia_ssn.pdf
  • Consultoria oferecida pelo OIA para a concessionária Águas de Juturnaíba em 2007/2008 para remodelamento do projeto original de wetlands, com troca de plantas aquáticas, utilização e manejo de plantas emergentes, e uso de biodigestores para os volumes levados pelos caminhões limpa-fossa.
  • Tratamento de esgoto como subproduto do processo de tratamento:
    . Primario: lagoas de aeracao
    . Secundario: decantacao e remocao preliminar de nutrientes em tanque de macrofitas flutuantes
    . Terciario: fluxo superficial (aparente) em tanques de plantas emergentes, formadas por ilhas de sombrinhas chinesas e papirus.
  • Produção de artesanato por cooperativa local a partir do manejo das fibras das plantas emergentes.
    Avaliação do potencial de produção de papel artesanal a partir das fibras das plantas emergentes (Laboratório Materiais Exppressivos e Papel Artesanal - Prof. Therese Hoffman/UNB)
  • Robustez no tratamento apesar das variações de qualidade na entrada
  • O potencial dos Biossistemas Integrados é ainda muito maior do que o explorado até então. Da produção de matéria prima para indústria de papel e madeira, á produção de óleos para indústria de cosméticos, nutrição animal, etc.
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