Análise e modelagem de um sistema unitário visando à universalização do esgotamento sanitário

Abstract

Por demandar altos investimentos financeiros, os sistemas de coleta e transporte de águas residuárias são de difícil implantação. No município de Ijuí, a rede separadora absoluta está sendo construída em um processo lento e custoso, e ainda não abrange todos os bairros da área urbana. Devido ao déficit da coleta de esgoto e restrições econômicas do município de Ijuí, a realização do presente trabalho tem como objetivo analisar e modelar a implantação de um sistema unitário utilizando a rede de drenagem pluvial existente em uma bacia hidrossanitária do município. Para tanto, foi necessário desenvolver um modelo de planejamento de sistemas de esgotamento sanitário para ser empregado de forma gradual na localidade. O modelo proposto foi construído a partir de quatro cenários que começam com a solução mista e progridem até alcançar o sistema separador absoluto. Para cada cenário, foi elaborada uma modalidade de tarifa a ser cobrada pelo serviço que é prestado e foi calculado o possível valor arrecadado com a cobrança tarifária. Em Ijuí, para o último cenário foi prevista a arrecadação anual de R$ 1.372.725,24. Como Ijuí não possui projetos de esgotamento sanitário para a bacia em estudo, foi dimensionada a rede unitária a ser implantada seguindo normas técnicas. Um aerolevantamento fotogramétrico com uso de VANT juntamente com a coleta de cotas altimétricas do terreno com uso de GPS geodésico foram atividades necessárias para o desenvolvimento da rede unitária, uma vez que foi possível gerar uma ortofotocarta com curvas de nível de toda a região de estudo. Com o propósito de verificar a ociosidade das redes separadoras absolutas existentes no município de Ijuí, foram analisados os cadastros do número de ligações ativas ao sistema separador e do número de ligações factíveis dos anos de 2017 e 2018. O resultado desta investigação comprovou a alta ociosidade do sistema separador em Ijuí, acarretando em uma baixa vazão de entrada na ETE. Os efeitos do first flush e do lançamento de águas residuárias na rede de drenagem pluvial foram verificados por meio de análises da DBO e DQO de amostras coletadas em períodos de tempo seco e chuvoso em um arroio de Ijuí. A partir das análises realizadas, foi possível constatar que o escoamento pluvial carreia poluentes para o corpo receptor, uma vez que nos primeiros minutos de duração da chuva houve um acréscimo nas concentrações da DBO e DQO do efluente. Mediante as análises, também foi observado que as ligações irregulares de esgoto no sistema pluvial contribuem para a poluição do arroio visto que a DBO e DQO são mais elevadas em um ponto próximo à galeria pluvial. A implantação da rede unitária como medida transitória para a coleta e o transporte de esgotos sanitários apresentou-se como uma alternativa auspiciosa na busca pela universalização do esgotamento sanitário. O modelo para implantação gradual de sistemas de esgotamento sanitário é uma solução que pode ser estudada e inserida em municípios que carecem de serviços de saneamento básico.

Due to the need of high financial investments, wastewater collection and transportation systems are difficult to implement. In the municipality of Ijuí, the absolute separator system is being built in a slow and costly process, and it does not cover all neighborhoods in the urban area yet. Due to the deficit of the sewage collection and the economic restrictions that occur in Ijuí, the present work has the purpose to analyze and to model the implantation of a unitary system using the existing rainwater drainage system belonging to a Ijuí hydrosanitary basin. Therefore, it was necessary to develop a planning model of the sanitary sewage systems to be used gradually in the locality. The proposed model was constructed from four scenarios that begin with the mixed solution and progress until reaching the absolute separator system. For each scenario, a tariff modality was elaborated to be charged for the service that is provided and the possible value collected with the tariff charging was calculated. In Ijuí, for the last scenario was estimated the annual collection of R$ 1.372.725,24. As Ijuí does not have sanitary sewage projects for the basin under study, the unitary system to be implanted was dimensioned. A photogrammetric aerial survey using drone together with the collection of altimetric dimensions from the terrain with the use of geodetic GPS were necessary activities for the development of the unitary system, since it was possible to generate an orthophotocarta with level curves of the study region. In order to verify the inactivity of the absolute separator system in the municipality of Ijuí, the records of the number of active connections to the separator system and the number of feasible connections of the years 2017 and 2018 were analyzed. The result of this investigation proved the high inactivity of the separator system in Ijuí, entailing a low input flow in the sewage treatment plant. The effects of the first flush and the discharge of wastewater in the rainwater drainage system were verified by means of BOD and COD analyzes of samples collected in periods of dry and rainy weather in a stream of Ijuí. From the analyzes carried out, it was possible to verify that the surface runoff of rainwater carries pollutants to the water body, since in the first minutes of rainfall there was an increase in the concentrations of BOD and COD of the effluent. By means of the analyzes, it was observed that the irregular connections of sewage in the drainage system contribute to the pollution of the stream since the BOD and COD are higher at a point near the rainwater pipe. The implantation of the unitary system as a transitory measure for the collection and transportation of sanitary sewage proved to be an auspicious alternative in the search for the universalization of sanitary sewage. The model for gradually implementation of sewage systems is a solution that can be studied and inserted in cities that lack basic sanitation services.