ABSTRACT
RESUMO O objetivo do trabalho foi avaliar a operação e manutenção de um sistema de esgotamento sanitário centralizado, composto de três subsistemas, que atende 367 mil habitantes no Nordeste do Brasil. A avaliação do ciclo de vida considerou um inventário amplo de operação e manutenção do sistema de esgotamento sanitário com as redes de coleta, estações de tratamento de esgoto, disposição do esgoto tratado no corpo hídrico e gestão do lodo. O arranjo tecnológico das estações de tratamento de esgoto avaliadas incluiu o reator do tipo upflow anaerobic sludge blanket, seguido de lagoa aerada e lagoa de polimento em um subsistema, e upflow anaerobic sludge blanket seguido de reator de lodo ativado por aeração prolongada em dois subsistemas. O desempenho energético utilizou o método de demanda de energia acumulada e a pegada de carbono empregou o método de potencial de aquecimento global de 100 anos do Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas. O sistema de esgotamento sanitário avaliado demandou 5,12 MJ·m−3 e emitiu 4,08 kg CO2eq·m−3. As maiores contribuições do sistema de esgotamento sanitário avaliado foram a eletricidade, com 62% da demanda energética, e as emissões diretas para o ar, com 94% da pegada de carbono, sendo as emissões dos reatores upflow anaerobic sludge blanket com 76% da pegada de carbono. A identificação dos aspectos e impactos ambientais do sistema de esgotamento sanitário avaliado apoia a inovação tecnológica e gerencial para otimizar o desempenho energético e mitigar as emissões de gases de efeito estufa.
ABSTRACT This aim of this work was to evaluate the operation and maintenance of a centralized wastewater treatment system, composed of three subsystems, which serves 367 thousand inhabitants in northeastern Brazil. The life cycle assessment considered a comprehensive inventory of the wastewater treatment system operation and maintenance with the collection networks, wastewater treatment plants, disposal of the treated wastewater in the water body and sludge management. The technological arrangement of the evaluated wastewater treatment plants included the Upflow Anaerobic Sludge Blanket reactor, followed by aerated and polishing ponds in one subsystem, and Upflow Anaerobic Sludge Blanket followed by extended aeration activated sludge in two subsystems. The energy performance used the cumulative energy demand method and the carbon footprint used the global warming potential method for 100 years of the Intergovernmental Panel on Climate Change. The evaluated wastewater treatment system presented 5.12 MJ·m−3 and 4.08 kg CO2eq·m−3. The largest contribution of the evaluated wastewater treatment system was the electricity use with 62% of the energy demand and direct emissions to the air with 94% of the carbon footprint, being direct emissions from Upflow Anaerobic Sludge Blanket reactors with 76% of the carbon footprint. The identification of environmental aspects and impacts of the evaluated wastewater treatment system supports technological and management innovations to optimize its energy performance and mitigate greenhouse gases emission.
ABSTRACT
Resumo Este estudo investigou o desenvolvimento humano de oito municípios cearenses rurais que possuem o Sistema Integrado de Saneamento Rural (SISAR) e 170 que não o possuem. Desenvolveu-se um estudo a partir de Indicadores de Desenvolvimento Humano Municipal (IDHM) que constam na plataforma Atlas do Desenvolvimento Humano, extraindo-se dados dos Censos Demográficos de 1991, 2000 e 2010. Contou-se com o auxílio do software R para realização das análises estatísticas. Os resultados encontrados para o IDHM geral mostraram uma diferença significativa entre as médias dos dois grupos, o que não ocorreu quando analisadas as dimensões renda, longevidade e educação. Em suma, verificou-se que, no geral, a implantação de sistemas de abastecimento de água contribui para o aumento dos níveis de desenvolvimento humano, mas, no que se refere às dimensões mais específicas, essa premissa não foi estatisticamente confirmada.
Abstract This study investigated the human development of eight rural municipalities in the state of Ceará that have the Integrated Rural Sanitation System (SISAR) and 170 that do not. The study was developed based on the Municipal Human Development Indicators (MHDIs), which feature in the Atlas of Human Development, by drawing data from the 1991, 2000 and 2010 Demographic Censuses. The R software was used to carry out the statistical analyses. The results found for the general MHDI showed a significant difference between the means of the two groups, which did not occur when the income, longevity, and education dimensions were analyzed. In sum, it was verified that, in general, implementing water supply systems contributes to increasing human development levels, but as regards the more specific dimensions, this premise was not statistically confirmed.
Subject(s)
Humans , Rural Population , Sanitation , Socioeconomic Factors , Water Supply , Brazil , CitiesABSTRACT
RESUMO Os sistemas de drenagem urbana podem representar fontes de aporte de poluentes aos corpos receptores aos quais se destinam. Diante disso, o presente trabalho teve como objetivo propor uma ferramenta para modelagem do sistema de drenagem urbana da bacia da Vertente Marítima de Fortaleza, Ceará, visando à avaliação das cargas bacteriológicas. Para esse fim, foi selecionado o stormwater management model (SWMM) para as simulações hidrológicas e hidráulicas; propôs-se uma metodologia para o cálculo das cargas bacteriológicas por meio da estimativa da carga difusa [CD] (NMP. dia-1.ha-1) e para a correlação desta com uma série de variáveis hidroambientais; e analisaram-se cenários para diferentes condições de precipitação pluviométrica, coleta de esgoto e resíduos sólidos dispostos inadequadamente (RSDI). Os resultados mostraram que o SWMM oferece respostas representativas e que o período chuvoso é responsável pelo maior aporte da carga bacteriológica à orla. Em relação ao modelo preditivo, foi ajustada uma função de potência de segunda ordem correlacionando CD com a precipitação média mensal (mm.dia-1) para as três sub-bacias analisadas. Posteriormente, os coeficientes das equações encontradas foram correlacionados ao indicador RSDI (kg.dia-1), obtendo-se um ajuste logarítmico (R2 = 0,99), com o qual é possível gerar uma equação de estimativa de CD para qualquer sub-bacia da Vertente Marítima. A análise dos cenários mostrou haver aumento significativo da carga em precipitações extremas (2 vezes) e diminuição considerável com a elevação da fração da população interligada à rede de esgoto, bem como diminuição da produção de RSDI (0,28 e 0,38 vezes do valor inicial nos Riachos Jacarecanga e Maceió, respectivamente).
ABSTRACT Urban drainage systems can represent sources of pollutants input to the receiving bodies for which they are intended. Therefore, the present work aims to propose a tool for modeling the urban drainage system of the Vertente Marítima basin of Fortaleza, Ceará, aiming at the evaluation of bacteriological loads. For this purpose, the Stormwater Management Model (SWMM) was selected for the hydrological and hydraulic simulations; a methodology for the calculation of bacteriological loads was proposed by estimating the diffuse load [DL] (MPN, day-1.ha-1) and its correlation with a series of hydro-environmental variables and scenarios for different pluviometry precipitation conditions were analyzed, as well as sewage collection and inadequately disposed solid waste (IDSW). The results show that SWMM gives representative results and that the rainy season is responsible for the greater contribution of the bacteriological load to the seafront. Regarding the predictive model, a second-order potential function was adjusted by correlating DL with the average monthly precipitation (mm.day-1) for the three sub-basins analyzed. Subsequently, the coefficients of the equations found were correlated to IDSW (kg.day-1), obtaining a logarithmic adjustment (R2 = 0.99), with which it is possible to obtain a DL estimation equation for any sub-basin of Vertente Marítima. An analysis of the scenarios showed a significant increase of the load in extreme precipitations (twice) and a considerable decrease with the increase of the fraction of the population connected to the sewage network and the decrease of IDSW production (0.28 and 0.38 times the initial value in the Jacarecanga and Maceió Stream, respectively).
ABSTRACT
RESUMO: O presente trabalho se desenvolveu a partir da participação no Programa de Visitação Holandês (em inglês, Dutch Visitors Programme - DVP), que permitiu o conhecimento da estrutura da prestação dos serviços de saneamento ambiental da Holanda e, posteriormente, possibilitou a realização de uma análise comparativa simplificada desses serviços prestados no Brasil. Dentro desse contexto, foi verificada uma grande disparidade em relação à gestão como um todo dos serviços de saneamento entre os dois países, como já era esperado. Apesar de ambos apresentarem pequenas diferenças nos padrões de potabilidade de água e diretrizes de lançamento de efluentes, notam-se grandes diferenças não somente em relação às características geográficas e ambientais, como extensão territorial e disponibilidade de recursos, mas, principalmente, em relação à gestão e ao envolvimento das partes, i.e., governo, prestadora de serviços e população atendida. Enquanto o Brasil foca em elevar os seus índices de atendimento sem se preocupar com a qualidade e com o impacto no ambiente, a Holanda, com elevados índices de qualidade e atendimento (quase totalidade), preocupa-se em buscar parcerias, novas tecnologias mais sustentáveis e um envolvimento mais efetivo da sociedade nas questões relacionadas ao saneamento ambiental.
ABSTRACT: This paper was written based on the participation of the Dutch Visitors Program promoted by the Dutch Ministry of Foreign Affairs and the Dutch Ministry of Economic Affairs, which enabled the knowledge related to the environmental sanitation services structure in the Netherlands and, later, made possible the development of a limited comparative analysis of these services provided in Brazil. In this context, a great disparity was noticed in relation to the whole sanitation services management between the two countries, as expected. Although both present slight differences in drinkability water patterns and effluent discharge guidelines, big differences were noticed not only in relation to geographical and environmental features such as territorial extension and availability of resources, but also, mainly, in relation to the management and engagement of the parties, i.e., government, service providers and population served. While Brazil focuses on raising its service levels without worrying about the quality and the impact on the environment, the Netherlands, with high levels of quality and service (almost 100%), is concerned with seeking partnerships, new and more sustainable technologies, and more effective participation of the society on issues related to environmental sanitation.