O trabalho teve como objetivo realizar o diagnóstico das condições atuais de atendimento por coleta e tratamento de esgotos urbanos nas 5.570 sedes municipais do Brasil e dos potenciais impactos nos corpos d'água receptores. Foram apresentadas alternativas técnicas, assim como os investimentos necessários, para a redução de carga proveniente de esgotos urbanos para o horizonte de planejamento de 2035, visando a compatibilização da qualidade da água dos corpos receptores com o abastecimento urbano e a reservação para usos múltiplos e, também, com as classes de enquadramento, tendo como requisito mínimo o atendimento aos padrões de lançamento de efluentes de sistemas de tratamento estabelecidos pelo Conselho Nacional de Meio Ambiente (Conama). O projeto do Atlas Brasil de Despoluição de Bacias Hidrográficas: Tratamento de Esgotos Urbanos faz parte do Programa de Desenvolvimento do Setor Água – Interáguas, executado pela ANA com financiamento do Banco Internacional de Reconstrução e Desenvolvimento – BIRD.
Descrição dos Serviços
I. DIAGNÓSTICO
Levantamento de informações em fontes secundárias sobre índices de coleta e tratamento de esgotos e de utilização de fossas sépticas, tipos de processo de tratamento utilizados nas Estações de Tratamento (ETE), capacidade nominal e volumes tratados – incluindo os planos municipais de saneamento, estudos e projetos existentes.
Coleta de dados sobre corpos hídricos disponibilizados pelo Sistema Nacional de Informações sobre Recursos Hídricos, como shapefiles da rede hidrográfica ottocodificada, de reservatórios e pontos de captação para abastecimento; e levantamento das legislações vigentes de enquadramentos desses corpos d'água.
Projeções demográficas da população urbana dos 5.570 municípios para o horizonte de 2035, utilizando-se o método logístico de estimação, e adotando-se as taxas de crescimento obtidas no Atlas Brasil – Abastecimento Urbano de Água.
Quantificação das cargas de esgotos com base nas informações de concentração de Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO) e das vazões das ETEs obtidas em campo e em reuniões técnicas; para os municípios onde não havia informação primária disponível, adotou-se a carga per capita de 54 g DBO/hab.dia para a realização dos cálculos.
Estimativa das cargas remanescentes de fósforo total e nitrogênio total para todos os municípios de acordo com a destinação final, proporcionalmente aos índices de coleta e tratamento e de utilização de fossas sépticas visando: (i) cálculos das cargas coletadas e tratadas, considerando-se a eficiência de tratamento das ETEs; (ii), cálculos das cargas tratadas por solução individual, considerando-se a população atendida por fossa séptica; (iii) cálculos das cargas coletadas e não tratadas; (iv) cálculos das cargas não coletadas e não tratadas, não se levando em conta a remoção de carga orgânica.
Definição de cinco tipologias de municípios considerando-se o grau de criticidade em relação à geração e diluição de esgotos: (i) costeiros; (ii) semiárido; (iii) bacia crítica; (iv) vazão crítica; (v) sem criticidade; e proposta de intervenções, para cada tipologia, visando a adequação do sistema de esgotamento sanitário.
II. REUNIÕES TÉCNICAS, VISITAS E CONSOLIDAÇÃO DO DIAGNÓSTICO
Complementação das informações obtidas na etapa anterior, consolidando-se o diagnóstico com dadas primários para os 3.005 municípios com serviços de esgotamento sanitário prestados por companhias estaduais, autarquias municipais e concessionárias privadas e/ou e população urbana acima de 50 mil habitantes.
Desenvolvimento de um aplicativo em linguagem de programação Swift, sistema operacional iOS, para aplicação dos questionários em campo; os dados coletados foram enviados ao escritório central, consolidados e, posteriormente, espacializados e incorporados ao Banco de Dados Georreferenciado desenvolvido para essa finalidade.
III. ANÁLISE DA SITUAÇÃO DOS SERVIÇOS DE ESGOTAMENTO SANITÁRIO
Representações gráficas dos SES dos 5.570 municípios, apresentadas em formato de croquis desenvolvidos por meio do software MS Visio, com a utilização de ícones criados para ilustrar cada unidade do sistema e respectivos corpos receptores e, assim, possibilitar a visualização rápida dos sistemas existentes e propostos.
Avaliação da Rede Hidrográfica-DBO utilizando-se um modelo matemático de qualidade da água para todo o território nacional compreendendo os 259 mil ottotrechos de rios da base multiescala; a simulação avaliou a condição atual dos lançamentos de efluentes domésticos para duas vazões de referência (G9s% e Gmédia), e foi realizada para o cenário atual e para os dois cenários do horizonte de planejamento, a fim de avaliar a eficiência de remoção de DBO.
Avaliação dos Reservatórios-Fósforo Total: a simulação consistiu no cálculo da carga limite que o reservatório pode assimilar para se manter numa concentração máxima comparada à estimativa das cargas domésticas urbanas de fósforo e seu impacto no nível eutrófico, com a indicação dos municípios que devem ter redução do fósforo total no SES.
Avaliação das Captações-Nitrogênio Total, adotando-se uma abordagem conservadora para verificar se a captação para abastecimento público apresentava problemas relacionados ao nível de nitrato devido ao lançamento de SES localizados a montante; a simulação consistiu no cálculo, em cada ottotrecho, da concentração de nitrogênio a partir da vazão de referência G9s%. destacando-se os ottotrechos com valores superiores ao limite estabelecido pela Portaria n° 9214/11 do Ministério da Saúde, para os quais recomendou-se considerar a possibilidade de redução de carga de nitrogênio nos SESs localizados a montante.
IV. ESTUDO DE ALTERNATIVAS E AVALIAÇÃO DE PLANEJAMENTO PREEXISTENTE
Avaliação de planejamentos existentes nos âmbitos federal, estadual e municipal quanto a projetos e obras previstas ou já em andamento para implantação ou ampliação de SES.
Formulação de alternativas técnicas para melhoria dos SESs das 5.570 sedes urbanas para o horizonte de 2035, considerando-se sete faixas de remoção de DBO, com diferentes tipos de tratamento: convencional (faixa de remoção de DBO entre 60% e 80%) e avançado (faixa de remoção acima de 80%).
Formulação de outras alternativas técnicas além das faixas de tratamento, a saber: solução aplicada ao semiárido, com atenção especial para remoção de patógenos ou reúso de efluente para municípios com corpo receptor intermitente ou efêmero; solução conjunta entre municípios quando a solução do município a jusante é impactada pelos lançamentos de efluentes a montante; e solução complementar, nos casos de municípios cujos corpos receptores principais possuem baixa capacidade de diluição.
V. CURVAS DE CUSTOS DE COLETA E TRATAMENTO
Para coleta/transporte, foram considerados os custos de rede coletora, estações elevatórias de esgoto, linhas de recalque e interceptores.
Para o tratamento, foram estabelecidas quatro curvas de custo com as eficiências de 60%, 80%, 93% e acima de 97%; com base nos déficits de coleta e tratamento de esgotos quantificados e do tipo de tratamento definido, as curvas foram aplicadas para realização das estimativas de custos das intervenções propostas.
Para as soluções que necessitariam de processos com elevadas eficiências de remoção de carga orgânica, foram avaliados custos complementares, considerando-se o lançamento do efluente em trecho de rio mais a jusante ou em outro corpo receptor; foi avaliado também o custo de implantação de emissário de lançamento, que foi adicionado ao custo da nova eficiência de remoção de carga requerida.
Para municípios costeiros, onde os rios não apresentaram disponibilidade hídrica suficiente para a diluição dos efluentes lançados, foi considerada como solução a implantação de emissários submarinos, precedida de tratamento com eficiência de remoção de carga orgânico entre 60% e 80%.
VI. ELABORAÇÃO RELATÓRIOS DE IDENTIFICAÇÃO DE OBRAS
Apresentação do Relatório de Identificação de Obra resultante da análise realizada para cada município, compreendendo os elementos necessários à caracterização dos SESs, com os pontos de lançamento de efluentes, corpos receptores, solução proposta para cada sistema, custos envolvidos e recomendações para adequação ambiental e social.
VII. ESTRATÉGIAS DE IMPLEMENTAÇÃO DAS PROPOSTAS E ATUALIZAÇÃO DOS DADOS
Construção de uma matriz para modelagem institucional elaborada em três etapas: organização das informações sobre prestadores de serviço; definição dos indicadores; modelagem institucional propriamente dita.
Construção de um Banco de Dados específico que possibilitou enquadrar os municípios em três grupos institucionais: Grupo A – Situação Institucional Consolidada; Grupo B – Situação Institucional Intermediária; Grupo C – Situação Institucional Básica.
Elaboração de uma matriz de circunstâncias para políticas e diretrizes de universalização, com recomendação de ações para cada grupo.
Compartilhamento e transferência de tecnologias com a ANA.
Definição de metodologia própria ao banco de dados relacional para afinar os instrumentos, métodos e procedimentos utilizados no Atlas Brasil de Despoluição de Bacias Hidrográficas: Tratamento de Esgotos Urbanos e compatibilizá-los com os do Atlas de Abastecimento Urbano (Nordeste, Sul. Regiões Metropolitanas e Brasil) e demais bancos de dados disponíveis na ANA (Conjuntura dos Recursos Hídricos, Panorama do Qualidade das Águas, entre outros).
VIII. ELABORAÇÃO DE RELATÓRIOS FINAIS E DO RESUMO EXECUTIVO
Preenchimento de formulários do Cadastro Nacional de Usuários de Recursos Hídricos com informações sobre as unidades de tratamento identificadas e os respectivos lançamentos de seus efluentes nos corpos d'água receptores, organizados por bacia hidrográfica.
Elaboração de relatórios finais compreendendo informações consolidadas dos relatórios parciais; base conceitual; metodologias aplicadas para coleta de dados, análises e desenvolvimento de cenários e alternativas; resultados consolidados das análises, diagnósticos e prognósticos; planejamento e obras existentes; e alternativas técnicas e investimentos necessários.
Elaboração do Resumo Executivo para divulgação a instituições, órgãos de planejamento e mídia contendo a descrição dos trabalhos realizados, metodologias utilizadas, pesquisas empreendidas, bases conceituais e principais resultados obtidos.
IX. DESENVOLVIMENTO E CARGA DO BANCO DE DADOS GEORREFERENCIADOS
Para a elaboração do Banco de Dados Georreferenciados foi utilizada a tecnologia da ESRI (ArcGis); os dados coletados foram organizados de acordo com o modelo, considerando a divisão político-administrativa e identificando essencialmente três tipos de introdução de elementos: (i) criação de novas features classes, incluindo elementos típicos dos sistemas de esgotamento sanitário; (ii) criação de novos campos em tabelas existentes, incluindo informações municipais relacionadas aos sistemas de esgotos; (iii) criação de novos relacionamentos entre tabelas e campos provindos da inserção de novos dados no modelo.