INSTITUTO DE PERMACULTURA E ECOVILAS DA MATA ATLÂNTICA

Água e esgoto

Elemento essencial para a nossa sobrevivência e para todos seres vivos, a água potável esta se tornando cada vez mais cara e escassa. Algumas previsões dizem que irá faltar água potável em um futuro bem próximo. A forma mais comum de captação de água é, em geral, proveniente de rios , que estão a cada dia mais poluídos, necessitando cada vez mais tratamentos para seu consumo. A reciclagem de água, dentro de poucos anos será uma prática que vai ganhar muitos adeptos, a água, este produto que tanto necessitamos consumir, se tornará um produto muito caro.

Captação de Água de Chuva

Em vários países, esta é uma prática corriqueira até em grandes cidades onde as casas tem abastecimento público. Em algumas regiões da Austrália, o abastecimento publico já se tornou bem caro, devido a escassez, e várias residências optaram pela captação droveniente das chuvas.

A água de chuva não tem sais minerais, por isto devemos colocar algumas pedras no interior das caixas águas, os reservatórios tem que ter capacidade para armazenamento levando se em conta: índice pluviométricos mensal e necessidade de consumo diário.
Existem algumas técnicas simples para reter a sujeira que vem junto com as primeiras águas .
O telhado é o nosso captador de água, quanto maior, mais chuva pode-se captar, um telhado de 100 metros quadrados em um lugar que chove 1000mm de chuva por ano, poderemos captar 100.000 litros de água por ano; Veja a economia que você estará fazendo se tivesse que pagar por esta água.

É possível também utilizar essas técnicas em áreas urbanas e industriaizadas. Neste caso devemos colocar filtros adequados para filtrar poluentes.

Esta fonte de água não deve ser desprezada. Pense nisto.

Reciclagem de águas

Em alguns lugares, com populações carentes e sem informação, muitos dejetos são lançados diretamente nos córregos e rios. Sistemas como a fossa negra, muito comum, acabam poluindo os lençois freáticos e também as as nascentes.

Em Ubatuba, por exemplo, é muito comum a utilização desse sistema. Como chove muito, o lençol freático sobe e todas as fossas negras entram em comunicação e juntas poluem uma praia inteira e também o lençol freático. Esta água por pressão acaba subindo o morro e vai chegar na nascente que fornece água para várias pessoas.
Onde não encontramos água com facilidade (regiões desérticas), a reciclagem de água é uma alternativa muito boa. Existem sistemas de reciclagem ( filtros ) que podem fazer a água servida do sanitário se tornar potável!
Pudemos observar este sistema funcionando em uma fazenda de Permacultura na Austrália.
Para se reciclar a água, basta passar por uma série de filtros.

O que podemos usar como filtros:

Todo material super poroso, como por exemplo a brita (com seus poros, absorve bastante partículas), o carvão ativado tem mais poros que a brita e por isto é elemento filtrante mais eficiente.
Muita gente usa filtros em casa para tornar a água da rede pública mais potável. É isto que a prefeitura das cidades fazem com a água que todos consomem, captam água de rios poluídos e a tornam potável através de tratamentos químicos e filtros.
Se você reciclar 100 litros de água por 3 vezes, você ganhou 300litros de água.
Existem vários sistemas para revitalizar a água, alguns usam a oxigenação através de quedas d’agua, outros mais revolucionários, fazem a água circular em espirais em vários sentidos para adquirirem energia e com isto se vitalizam.
O aguapé ( planta aquática), é usado para ajudar a filtrar as águas, estas plantas são eficientes e tem crescimento e reprodução rápida , temos só que retirar o excessos de vez em quando ( com até 80% de eficiência)

O que é esgoto:

Esgoto é o termo usado pra caracterizar os despejos provenientes dos diversos usos das águas, tais como doméstico, comercial, industrial, agrícola...
Os esgotos domésticos são uma parcela muito significativa dos esgotos sanitários, provêm principalmente, de residências, edificações públicas e comerciais que concentram aparelhos sanitários, lavanderias e cozinhas.
Apesar de variarem em função dos costumes e condições sócio econômico das populações, os esgotos domésticos têm características bem definidas.Resultado do uso feito pelo homem em função dos seus hábitos higiênicos e de suas necessidades fisiológicas.
Os esgotos domésticos se compõem basicamente de: águas de banho, urina, fezes, restos de comida, sabão, detergentes e águas de lavagem.
O cálculo para determinar a quantidade de esgoto produzido por habitante na região de São Paulo, varia aproximadamente de 90 a 210 litros/dia por pessoa.
Valores médios entre 130-170 litros de esgoto/dia por pessoa.

Composição:

Todo esgoto sanitário se compõe basicamente de 99,9% de água e 0,1% sólidos.
Sólidos orgânicos 70%(proteínas, carboidratos, gorduras) e sólidos inorgânicos 30%(areia,sais e metais).
A água em si nada mais é que um meio de transporte das inúmeras substâncias orgânicas e inorgânicas e microrganismos eliminados pelo homem diariamente.Os sólidos são responsáveis pela deterioração da qualidade do corpo da água.

Diferenças entre águas cinzas e águas negras:

O que é água cinza: são águas servidas que foram utilizadas para limpeza,(tanques,pias,chuveiros).
O que é água negra: são águas servidas que foram utilizadas nos vasos sanitários e contém coliformes fecais.

Porque devemos tratar as águas servidas:

• Estamos cada vez mais consumindo grandes quantidades de águas para as nossas necessidades diárias e em contra partida estamos poluindo nossas fontes com os despejos de nossos esgotos deste mesmo uso.
• Prevenir e reduzir a disseminação de doenças transmissíveis causadas pelos microrganismos patogênicos.

  organismos patogênicos encontrados nos esgotos domésticos:/ vírus hepatite, poliomielite, febre tifóide, cólera, disenteria amebiana, ascaridíase, esquistossomose, leptospirose e disenteria bacilar.

• Preservar a fauna e a flora aquáticas.

Como podemos reciclar as águas servidas:

O processo de reciclagem é em certos aspectos bem simples, temos que criar uma alternância de ambientes com oxigênio e sem oxigênio.
Construir filtros com materiais porosos que irão limpar a água dos resíduos sólidos em suspensão, estes materiais porosos podem ter tamanhos diferentes para reter todos os tipos de sólidos em suspensão. A dimensão do filtro esta relacionada com a demanda de águas servidas.
Consociar com plantas aquáticas que irão ajudar na filtragem e limpeza da água.

Como funciona o processo:

O principal responsável pela decomposição de matéria orgânica é a bactéria, estes organismos unicelulares que podem se reproduzir em grande velocidade, a partir da matéria orgânica disponível.
A capacidade de sobreviver dentro de uma variedade de condições ambientais é uma característica da bactéria. Um grupo delas, as chamadas Aeróbicas, só vivem e se reproduzem em um meio que contém oxigênio molecular livre (atmosférico ou dissolvido na água).Outro grupo, as Anaeróbicas, não necessita, por sua vez de oxigênio livre e morrem quando estão em ambiente com oxigênio.
As bactérias decompõem as substâncias orgânicas complexas dos esgotos (carboidratos,proteínas e gorduras) em materiais solúveis.
Em condições anaeróbicas,ocorre o seguinte processo: a matéria orgânica sedimentável se acumula no fundo da lagoa, formando uma camada de lodo, que sofre um processo de digestão anaeróbica, as bactérias produzem substancias solúveis, utilizadas como alimento dentro do ecossistema e que podem ser convertidas em gases como o dióxido de carbono, metano, gás sulfídrico e amônia.
O ambiente filtrantes ( brita, areia, pedriscos e terra ) é responsável pela remoção de grande parte da matéria orgânica como as gorduras e sabão.
Quanto maior o numero de ambientes anaeróbicos e aeróbicos, maior será a eficiências do sistema de tratamento.

 

Sistema de reciclagem composto de filtros mistos e plantas aquáticas:

Como vimos acima temos que criar ambientes anaeróbicos e aeróbicos associados com materiais filtrantes e plantas .

Um sistema, destinado para a reciclagem das águas cinzas e negras se compõem desta forma:

1. reservatório anaeróbico Séptico( um tanque com agua onde os dejetos irão sofrer ação das bactérias anaeróbicas e também separarmos as gorduras). Este filtro já é usado em várias cidades brasileiras, como as do litoral norte de São Paulo.
2. reservatório aeróbico -Filtro Misto tanque de brita e terra, com plantas aquáticas ou arroz. Tem função de captar sólidos orgânicos grossos, as plantas ajudam a filtrar a água e a limpar as britas, a terra vai reter o sabão.
3. reservatório anaeróbico com plantas( tanque com agua e plantas aquáticas), neste tanque colocamos no fundo, novamente britas e plantas aquáticas de superfície ( aguapés)
4. reservatório aeróbico Filtro misto( filtro misto com areia, terra,brita e pedriscos e plantas aquáticas)
5. reservatório anaeróbico Agua reciclada( tanque onde teremos a água para se reutilizada)

 

Um reservatório contendo terra, areia grossa, pedrisco e brita, é um excelente filtro para reciclagem de águas cinzas e negras. Colocamos estes materiais em camadas de 10cm cada, por cima podemos plantar arroz, lirios e juncos.
Quanto mais camadas, melhor a eficiência do filtro, podemos separar as camadas filtrantes com camadas de casca de arroz.
O tamanho do filtro depende do volume de esgoto a ser lançado.
Os filtro misto com o tempo pode ficar saturado, temos duas opções para sua limpeza:

1-Retro lavagem, inserirmos agua com pressão na saída do filtro

2-Termos um filtro de reserva, se deixarmos de utilizar o filtro ele se auto limpara, este processo acorre porque a matéria orgânica morrerá e secará com a falta da água, com uma retro lavagem antes de seu uso, podemos fazer uma limpeza bem eficiente.

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Sistema Circuito Fechado:

Consiste em captar as águas servidas cinzas do chuveiro e pias e passar por filtros de brita e lagoas de decantação, alternando ambientes com oxigênio e sem oxigênio, como descrevemos acima, a água retorna para ser reutilizada na casa como agua para limpeza
(tanques,pias, vaso sanitário e chuveiro)

Estes sistema para ser usado como água potável e necessário que aja processo de evaporação como meio de purificar a água, podemos ter uma estufa que faz a água evaporar.Usamos o sol como fonte de calor para evaporar a água.

Sistema experimental em Botucatu- SP:

Implantado na Fazenda Experimental Lageado (FCA/ UNESP), localizada no município de Botucatu, coordenadas de 22º55’S e 48º55’W, foi responsável pela coleta e tratamento do esgoto de uma colônia de funcionários, constituída por 12 casas e uma população de cerca de 53 pessoas.
Todo efluente gerado pela referida colônia é coletado através de uma rede hidráulica de tubos de PVC de 4", com aproximadamente 150 m de comprimento e conduzido para a estação de tratamento.

Estrutura do sistema de tratamento

Assim, todo efluente doméstico captado era conduzido primeiramente para 3 caixas de cimento amianto interligadas entre si, com capacidade de 1000 litros cada, e cuja finalidade era de reter ou promover a decantação do material poluente mais grosseiro existente na água de esgoto.
O tempo de residência do efluente nessa estruturas foi estimado em 6 horas, em função da descarga do esgoto.
Após passar por uma peneira, situada na última caixa de decantação, o esgoto era lançado em um repartidor de fluxo o qual era responsável pela distribuição da água, de maneira uniforme, para as caixas contendo pedra britada N^o 1 (figura ) e posteriormente para os leitos filtrantes que efetuavam as demais etapas do tratamento.
Como o experimento envolvia 4 tratamentos diferentes, foram implantadas 4 caixas de 1000 L cada, tendo-se em sua parte inferior composta por uma pequena camada de 10 cm de pedrisco, completada com pedra n^o 1, formando uma camada de aproximadamente 50 cm. Tais caixas tinham a função de efetuar uma pré-filtragem do efluente, com remoção significativa de parte do material sólido não retido pelas peneiras situadas no interior das caixas de decantação e à saída das mesmas.
O tempo de residência de em cada uma dessas estruturas, foi estimado como sendo de 10 horas, calculado em função da descarga de esgoto.
Fazendo parte das estruturas descritas, o efluente doméstico após passar pelos compartimentos com pedra, era conduzido para outras 4 caixas com leito filtrante, cuja capacidade era de 1000 litros cada e com tempo de residência estimado em mais de 10 horas condução do experimento . No decorrer do experimento o coast cross foi substituído naturalmente pelo capim arroz (Echinocloa cruz pavones ), cuja substituição apresentou maior eficiência na manutenção do valor da condutividade hidráulica saturada ( Ks ), em níveis desejados.
Outro fator que contribui para o funcionamento perfeito do sistema, é a qualidade da água despejada. Águas poluídas com químicas podem afetar os filtros.

 

Como fazer um filtro em casa.

Como descrevemos acima, podemos construir de várias maneiras um filtro para reciclarmos nossas águas cinzas, um modelo simples pode ser feito por nós mesmos.
Primeira providência que temos que tomar é separarmos as águas cinzas das águas negras.
Feito isto, podemos começar a construir nosso sistema de reciclagem de águas cinzas.
Temos que ter 3 reservatórios( podemos usar tambores de 200 litros comprados em ferro velho).

No primeiro fazemos uma entrada para água na borda de cima do reservatório, Para a saída, temos que criar um sistema sifão, que capta a água uns 60 cm abaixo do nível da água de entrada. Esta é a nossa caixa séptica que irá separar o grosso da gordura. Como a gordura bóia, o nossa captação de água vai estar submerso 60 cm abaixo no nível dos canos de entrada e saída de água.

No segundo reservatório, colocamos brita, areia e terra em camadas de 10 cm. Temos que deixar um bom espaço ( 40 cm) da borda de cima até a superfície do nosso leito filtrante ( brita, areia e terra) para o acumulo de água que pode ocorrer quando a demanda de água for maior que o tempo de filtragem.
A saída d água e feita pelo fundo do reservatório.
Podemos plantar arroz e plantas aquáticas como junco e lírio para ajudar na filtragem.

No terceiro reservatório, podemos criar um pequeno lago ornamental para o jardim. Temos que cavar um pequeno buraco de 1,5-2m de diâmetro e aproximadamente 50 cm de profundidade, Cobrimos a superfície deste buraco com lona plástica. Antes porem, temos que livrar a superfície de raízes ou pedras pontiagudas que possam furar o plástico. Colocar um pouco de areia pode ajudar nesta operação.
A seguir, colocamos um pouco de brita no fundo do lago com cuidado para não furar a lona plástica. Nestas britas colocamos plantas aquáticas de varias espécies tipo: lírios do brejo e juncos e aguapé.
E importante termos aguapés, eles são muito eficientes como filtros naturais.
Nas bordas podemos colocar terra e algumas pedras, e plantamos flores e plantas.
Se também pode colocar alguns peixes neste lago, os peixes comem matéria orgânica em suspensão na água.
Em uma das extremidade do lago podemos criar uma praia feita de areia e brita, nesta praia colocamos um cano ( ladrão de água) e conectamos com o terceiro reservatório que terá água reciclada para uso.
O primeiro reservatório deve ser colocado em local ventilado e tampado, o processo anaeróbico produz gases de mal cheiro.
Os aguapés se reproduzem rapidamente, de tempos em tempos , devemos retirar o excesso.
Pronto! Nosso sistema de águas cinzas esta criado, esta água já pode ser usada em limpeza , descarga de banheiro e irrigação do jardim.

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Circulo de Bananeiras

As bananeiras gostam de solos bem úmidos e ricos em mateira orgânica, podemos utilizar a bananeira como nosso filtro natural.
O Sistema é bem simples, compreende em despejarmos as águas servidas da privada em uma fossa séptica ,e depois lança La em um buraco com britas e terra em cima, rodeado de Bananeiras e plantas que gostam de solo úmido, (o lírio é também um excelente filtro), elas irão aproveitar da água e os nutrientes do nosso banheiro, este sistema pode ser usado para irrigação das plantas do jardim e arvores .

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Banheiro Composto (Termofílico)

Basicamente existem quatro formas de desfazer-nos de nossas fezes:

1. Podemos utilizar um sistema tradicional com um vaso sanitário e água (tipicamente potável), e a utilização de um sistema séptico que fará a decomposição dos resíduos;
2. Podemos juntar as fezes após cada defecada e aplicarmos diretamente sobre áreas plantadas, com o risco de contaminarmos a terra com certos microorganismos;
3. É possível decompô-la lentamente a uma temperatura menor de 37°C, caso em que os microorganismos são destruídos num período de meses ou anos.
4. Ou pode-se decompor a matéria rapidamente com o processo termofílico. Esse processo decompõe a matéria com altas temperaturas (entre 37°C e 70°C), assegurando que todos os patógenos sejam destruídos e a matéria seja transformada em húmus.

O risco de decompor fezes humanas e utilizá-las como adubo orgânico é transmitir ao solo e as plantas certos microorganismos, denominados patógenos. Os patógenos humanos se reproduzem dentro do sistema digestivo, numa temperatura de 37°, portanto estando presentes na matéria fecal. O corpo utiliza a temperatura do corpo como método de defesa contra os microorganismos. Elevando a temperatura, o corpo tenta destruir esses organismos, porém o processo pode demorar dias ou semanas. O composto seco cultiva microorganismos termofílicos (aqueles que só sobrevivem em temperaturas maiores de 40°). Ao se alimentar do material orgânico, os microorganismos liberam energia elevando a temperatura da matéria e nesse processo os patógenos humanos são destruídos. A destruição total de patógenos humanos é garantida com uma temperatura de 62° durante uma hora, ou 50° durante um dia, ou 46°durante uma semana. Menores temperaturas demoraram mais tempo. Temperaturas menores a 40° não garantem a eliminação de todos os patógenos.
Ao acabar a "comida" e a temperatura da matéria descer, novos micro e macroorganismos aproveitaram para se alimentar, sendo que as suas fezes produzem o húmus que será utilizável como adubo. Assim a energia solar completa seu ciclo e volta ao seu início dando vida a novos organismos que se nutrem do solo. Nesse processo, nenhum poluente terá sido produzido, e a pouca água utilizada não precisa ser necessariamente potável, e o mais importante é respeitarmos os ciclos naturais do sistema.

O húmus é qualquer material orgânico decomposto que forma a base da vida no solo. O húmus é ótimo para adubar o solo: ele mantém a umidade no solo e eleva a capacidade de absorção de água, proporciona nutrientes essenciais que são lentamente liberados ao solo, também contribui para arear o solo e contrabalanceia sua acidez e ajuda-o a absorver calor, e ainda apóia as populações microbióticas que o enriquecem. Um bom húmus tem uma proporção C/N de entre 25/1 e 35/1, que a relação de decomposição dos microorganismos. Se sobrar nitrogênio, esse é perdido em forma de gás amônia.

Como Fazer Um Composto Seco

O composto seco decompõe fezes humanas assim como lixo orgânico (excetuando poucas coisas como cascas de ovo, cabelos, ossos), papel (sem tintas tóxicas), e outros materiais degradáveis.
Para começar, construímos nosso vaso num balde de plástico de uns 20l (se possível, reciclado. O volume é variável mais tem que ser cômodo para transportar). No nosso banheiro seco teremos também uma pilha de serragem ou qualquer outro material orgânico (terra, folhas secas, etc.), que cubra a matéria após a defecação (a urina entra também na balde). Esse processo cumpre varias funções: absorve a umidade, elimina o cheiro, afasta moscas e outros bichos e ajuda a manter um balanceamento entre o carvão e o nitrogênio (C/N) ótimo para o composto, já que a urina tem um alto conteúdo de nitrogênio.
Quando o balde fica cheio, levamos para a nossa área de compostagem. Esta é uma solução simples, dividida em dois ou três câmaras, cada uma, com aproximadamente 1.5 x 1.5 x 1m de altura (ver desenho). Depositamos o conteúdo da balde numa das câmaras e cobrimos com folhagem (podem ser matos o folhas secas). Com as fezes podemos também agregar nosso lixo orgânico e papeis. A folhagem ajuda a oxigenar o composto, fator importante na decomposição da matéria já que sem oxigeno os microorganismos morrem. Uma compostagem com ar pode rapidamente alcançar 55° ou mais, atrapalhando o processo de decomposição. Lavamos a balde com água, e botamos a água na pilha, ajudando assim a manter a umidade do composto.

A matéria fecal é agregada numa pilha só até encher a câmara completamente. No processo, os organismos termfílicos irão decompondo a matéria à medida que vamos agregando-a. Uma vez decomposta a matéria se esfriará, portanto as capas inferiores de nossa pilha ficaram mais frias que as novas capas. No composto termofílico não é preciso mexer ou virar o composto como é feito com outros compostos. Ao estar continuamente agregando matéria e ao cobrí-la com folhagem asseguramos que a matéria seja decomposta. Ao virar o composto o que fazemos é juntar material já digerido com material não digerido ainda, esfriando o composto tudo e correndo o risco de não destruir alguns patógenos.
Ao completar uma das câmaras, começamos a encher a segunda, e deixamos a primeira para ser atacada por os próximos organismos que a viraram húmus. O ideal é deixá-la descansar por um ano, mais pode ser testada e utilizada enquanto o húmus estiver sendo preparado. Quando a segunda câmara ficar completa, removemos o adubo da primeira e começamos a botar nosso lixo orgânico, deixando a segunda sendo decomposta.
O composto seco termofílico é um dos processos mais simples de compostar, porém precisa de um manejo constante e responsável. Os patógenos humanos são perigosos, por conseguinte é importante medir as temperaturas do composto continuamente e conferir se o composto está "trabalhando".

Fonte: The Humanure Handbook - A Guide to Composting Human Manure - J.C.Jenkins

Veja também:

Lodo de esgoto pode se transformar em adubo para a agricultura
Esgoto doméstico para irrigação de plantas

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