Aplicação da metodologia semi-quantitativa de avaliação do risco microbiológico para a reutilização de água num campo de golfe
Abstract
A água é um dos recursos mais valiosos do mundo e embora esteja em constante renovação, a água doce é limitada. Torna-se um recurso ameaçado devido às alterações climáticas e à escassez assim originada, aliado ao rápido crescimento populacional e ao seu desperdício que, por vezes, é incontrolável. Esta situação resulta em graves consequências ambientais, sociais e económicas. Nesse sentido, há a necessidade de encontrar novas fontes alternativas de água. A reutilização de água com origem em águas residuais tratadas enquadra-se neste tipo de solução pois reduz as necessidades de captação e reforça a recuperação de nutrientes. Nesta dissertação apresenta-se uma revisão bibliográfica da reutilização de água, abordando todos os conceitos teóricos imprescindíveis ao seu estudo, elucida-se à sua importância, e abordam-se as possíveis aplicações para a utilização de água residual tratada, com principal interesse para usos não potáveis. A problemática da água para reutilização é desenvolvida nesta dissertação, com principal interesse em campos de golfe. Através da exposição dos efeitos positivos e negativos nos âmbitos social, ambiental e económico, associadas à utilização de água residual tratada, é aplicada uma metodologia semi-quantitativa de avaliação do risco microbiológico relativamente à saúde pública, num Campo de Golfe, na cidade de Amarante, Porto-Portugal. Primeiramente, recorreu-se a uma avaliação da área em estudo adotando algumas características genéricas, de modo, a obter a estimativa do risco microbiológico para diferentes recetores e o risco global. O risco global foi de 5,43 e os riscos por recetores variaram entre 3,92 e 6,37; todos classificados como um nível do risco aceitável. Após estes resultados, foram propostas reavaliações, alterando as barreiras e o dano, com o intuito de minimizar o risco global. Dessa forma, conclui-se que o estudo apresenta uma excelente ferramenta técnica de decisão, que permite avaliar vantagens e desvantagens envolvidas às barreiras e risco estimado.
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Universidade do Minho Escola de Engenharia Vanda Maria Pereira Sampaio Aplicação da Metodologia Semi-quantitativa de Avaliação do Risco Microbiológico para a Reutilização de Água num Campo de Golfe junho de 2021 UMinho | 2021 Vanda Maria Pereira Sampaio Aplicação da Metodologia Semi-quantitativa de Avaliação do Risco Microbiológico para a Reutilização de Água num Campo de Golfe
Universidade do Minho Escola de Engenharia Vanda Maria Pereira Sampaio Aplicação da Metodologia Semi-quantitativa de Avaliação do Risco Microbiológico para a Reutilização de Água num Campo de Golfe Dissertação de Mestrado Mestrado Integrado em Engenharia Civil Hidráulica e Ambiente Trabalho efetuado sob a orientação da Professora Doutora Maria Manuela Carvalho de Lemos Lima e da Professora Doutora Ana Silvia Pereira Santos – Universidade do Estado do Rio de Janeiro junho de 2021
i DIREITOS DE AUTOR E CONDIÇÕES DE UTILIZAÇÃO DO TRABALHO POR TERCEIROS Este é um trabalho académico que pode ser utilizado por terceiros desde que respeitadas as regras e boas práticas internacionalmente aceites, no que concerne aos direitos de autor e direitos conexos. Assim, o presente trabalho pode ser utilizado nos termos previstos na licença abaixo indicado. Caso o utilizador necessite de permissão para poder fazer um uso do trabalho em condições não previstas no licenciamento indicado, deverá contactar o autor, através do RepositórioUM da Universidade do Minho. Licença concedida aos utilizadores deste trabalho Atribuição-NãoComercial-SemDerivações CC BY-NC-ND https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
ii AGRADECIMENTOS Antes de mais, gostaria de deixar o meu mais sincero agradecimento a todos aqueles que permitiram que a presente dissertação e o realizar de um sonho fosse possível. Um profundo agradecimento às minhas orientadoras Professora Doutora Manuela Lima e Professora Doutora Ana Sílvia, por toda a disponibilidade, por todo o cuidado e delicadeza e por todos os conselhos indispensáveis fornecidos durante estes últimos meses. Trago comigo uma enorme gratidão por ter tido vocês no meu caminho. Aos melhores pais e irmão do mundo por todo o apoio incondicional, por todo o amor e confiança que me transmitem desde sempre. Um obrigado por terem iluminado o meu caminho e não me deixarem descurar dos verdadeiros objetivos. Tenho um enorme orgulho por vos ter comigo e da cumplicidade que existe entre nós, inexplicável. Um enorme obrigado. Ao Jorge, por ter sido o meu pilar durante estes cinco anos. Sem ti, este caminho não era possível. Foste o grande incentivador para eu nunca baixar os braços perante as dificuldades. Tenho um privilégio enorme por te ter conhecido. És uma força da natureza que eu espero ter presente na minha vida, hoje e sempre. Um profundo obrigado! Ao Francisco e ao Gustavo por toda a amizade, companheirismo e por todos os momentos que tivemos oportunidade de partilhar. São, sem dúvida, pessoas que quero levar para a minha vida. Um muito obrigado! À Sandra, por todos os momentos vividos. Fomos a companhia uma da outra ao longo destes cinco anos. Nunca esquecerei o apoio que representaste para mim. Um muito obrigado! Às minhas primas do coração por todo o apoio incondicional: Maria João e Rute. Vocês são muito especiais para mim. Ao Tiago, à Joana e à Ana, os meus amigos da minha cidade natal, que sempre estiveram presentes e me apoiaram nesta jornada…. Um sincero obrigado!
iii DECLARAÇÃO DE INTEGRIDADE Declaro ter atuado com integridade na elaboração do presente trabalho académico e confirmo que não recorri à prática de plágio nem a qualquer forma de utilização indevida ou falsificação de informações ou resultados em nenhuma das etapas conducente à sua elaboração. Mais declaro que conheço e que respeitei o Código de Conduta Ética da Universidade do Minho.
iv RESUMO A água é um dos recursos mais valiosos do mundo e embora esteja em constante renovação, a água doce é limitada. Torna-se um recurso ameaçado devido às alterações climáticas e à escassez assim originada, aliado ao rápido crescimento populacional e ao seu desperdício que, por vezes, é incontrolável. Esta situação resulta em graves consequências ambientais, sociais e económicas. Nesse sentido, há a necessidade de encontrar novas fontes alternativas de água. A reutilização de água com origem em águas residuais tratadas enquadrase neste tipo de solução pois reduz as necessidades de captação e reforça a recuperação de nutrientes. Nesta dissertação apresenta-se uma revisão bibliográfica da reutilização de água, abordando todos os conceitos teóricos imprescindíveis ao seu estudo, elucida-se à sua importância, e abordam-se as possíveis aplicações para a utilização de água residual tratada, com principal interesse para usos não potáveis. A problemática da água para reutilização é desenvolvida nesta dissertação, com principal interesse em campos de golfe. Através da exposição dos efeitos positivos e negativos nos âmbitos social, ambiental e económico, associadas à utilização de água residual tratada, é aplicada uma metodologia semi-quantitativa de avaliação do risco microbiológico relativamente à saúde pública, num Campo de Golfe, na cidade de Amarante, Porto-Portugal. Primeiramente, recorreuse a uma avaliação da área em estudo adotando algumas características genéricas, de modo, a obter a estimativa do risco microbiológico para diferentes recetores e o risco global. O risco global foi de 5,43 e os riscos por recetores variaram entre 3,92 e 6,37; todos classificados como um nível do risco aceitável. Após estes resultados, foram propostas reavaliações, alterando as barreiras e o dano, com o intuito de minimizar o risco global. Dessa forma, conclui-se que o estudo apresenta uma excelente ferramenta técnica de decisão, que permite avaliar vantagens e desvantagens envolvidas às barreiras e risco estimado. Palavras-Chave: Água para Reutilização, avaliação do risco, campo de golfe, metodologia semiquantitativa, saúde pública.
v ABSTRACT Water is one of the most valuable resources in the world and although it is constantly renewing, freshwater is limited. It becomes a threatened resource due to climate change and droughts that this causes in the environment, coupled with rapid population growth and its waste that is sometimes uncontrollable. This situation has serious environmental, social and economic consequences. In this sense, there is a need to find new alternatives for water sources. The water reuse with origin in treated wastewater is part of this kind of solution, as it reduces the collection needs and reinforces the recovery of nutrients. This dissertation presents a bibliographic review of water reuse, addressing all the theoretical concepts essential to its study, elucidating its importance, and addressing the possible applications for the use of treated wastewater, with the main interest for nonpotable uses. The problem of water reuse is addressed with the main interest in golf courses. Through the exposure of the positive and negative effects in the social, environmental, and economic, associated with the use of treated wastewater, a semi-quantitative methodology of microbiological risk assessment about public health is applied, in a Golf Course, in the city of Amarante, Porto-Portugal. Previously, a first assessment of the study area was used, adopting some generic characteristics, to obtain the microbiological risk for the different receptors and the global risk. The overall risk was 5,43 and the risk per receptor varied between 3,92 and 6,37; all classified as an acceptable level of risk. After these results, revaluations, changing the barriers and the damage, were proposed to minimize these values. Thus, it is concluded that the study presents an excellent technical decision tool, which allows evaluating advantages and disadvantages involved in the barriers and estimated risk. Keywords: Water Reuse, risk assessment, golf course, semi-quantitative methodology, public health.
vi ÍNDICE Agradecimentos .......................................................................................................................... ii Resumo ...................................................................................................................................... iv Abstract ....................................................................................................................................... v Índice .......................................................................................................................................... vi Índice de Figuras ........................................................................................................................ ix Índice de tabelas ........................................................................................................................ xi Lista de Abreviaturas/Siglas ..................................................................................................... xiii 1. Introdução .......................................................................................................................... 1 1.1 Enquadramento do tema ................................................................................................. 1 1.2 Objetivos .......................................................................................................................... 3 1.3 Metodologia ..................................................................................................................... 3 1.4 Estrutura da dissertação .................................................................................................. 4 2. Água para reutilização ........................................................................................................ 5 2.1 Importância da reutilização.............................................................................................. 5 2.2 Tipos e aplicações de ApR ................................................................................................ 7 2.2.1 Destaque para o Golfe ............................................................................................ 10 2.3 Potencialidades, benefícios e riscos associados à ApR .................................................. 12 2.4 Esquemas de tratamento associados à reutilização ...................................................... 15 2.5 Panorama mundial ......................................................................................................... 25 3. Avaliação do risco ............................................................................................................. 32 3.1 Fases da avaliação de um projeto de reutilização ......................................................... 32 3.2 Identificação de perigos ................................................................................................. 35
xiii LISTA DE ABREVIATURAS/SIGLAS AGWR Australian Guidelines for Water Recycling APA Agência Portuguesa do Ambiente ApR Água para Reutilização AQRM Análise Quantitativa do Risco Microbiológico CBO5 Carência Bioquímica de Oxigénio em cinco dias E. coli Escherichia coli EPI Equipamento de Proteção Individual ERSAR Entidade Reguladora dos Serviços de Água e Resíduos ETAR Estação de Tratamento de Águas Residuais ISO Organização Internacional para a Normalização OMS Organização Mundial da Saúde pH potencial Hidrogeniónico PNA Plano Nacional da Água SDT Sólidos Dissolvidos Totais SEC Secundário SST Sólidos Suspensos Totais ufc unidades formadoras de colónias UV Ultravioleta
Capítulo 1 - Introdução 1 1. INTRODUÇÃO 1.1 Enquadramento do tema Nos últimos anos tem-se assistido a um aumento da pressão sobre os recursos hídricos a nível mundial, decorrente do aumento populacional e o crescente consumo de água associado, em particular o resultante do abastecimento público, da produção agrícola e pecuária, da produção industrial, do comércio e diversos serviços da utilização recreativa e desportiva, entre outros (APA, 2019). Muitas comunidades em todo o mundo estão a aproximar-se ou já alcançaram os limites de água disponível. A recuperação e reutilização da água tornaram-se necessárias para conservar e aumentar o abastecimento de água disponível (USEPA, 2004). Várias são as nomenclaturas empregues para descrever as práticas de reutilização de água. Para facilitar a comunicação associada à recuperação e reutilização de água, é importante estabelecer uma ampla compreensão da terminologia usada. Com o objetivo de obter uma maior aceitação pública no que diz respeito à reutilização da água, no estado da Califórnia, por exemplo, substituiu-se o termo de “água reciclada” para “água recuperada” no Código das Águas (Asano, 2015). A água reciclada é definida como o resultado do tratamento de águas residuais, que pode ser reutilizada para diversos fins. A água recuperada dispõe exatamente da mesma definição, mas por motivos de aceitação pública esta passou a ser uma expressão mais apelidada. No Brasil, por exemplo o termo usado é “esgoto” para caracterizar os efluentes provindos do saneamento. Na língua inglesa usa-se o termo “wastewater” que traduzido à letra significa “águas residuais”. Em Portugal, usa-se o termo “águas residuais tratadas”. Todos estes termos causam rejeição pública para a implementação de projetos de reutilização desta água. Ao longo desta dissertação empregar-se-á o termo que a Agência Portuguesa do Ambiente (APA) evidenciou no seu Guia para a Reutilização de Água para usos não potáveis, denominado de água para reutilização (ApR). A gestão de água e resíduos, são conceitos que desde há umas décadas começaram a ser utilizadas muito frequentemente. No entanto, desde as primeiras civilizações que estes conceitos eram aplicados, ainda que de uma forma intuitiva e despreocupada. Um exemplo desta gestão é o armazenamento da água da chuva para empregar em períodos
Capítulo 1 - Introdução 2 de seca e o aproveitamento do estrume animal para a fertilização dos solos (Angelakis et al., 2018). A ApR é uma fonte atrativa para rega, nomeadamente, para as necessidades das plantas, contribuindo igualmente para a sua fertilização (Alves, 2008). Dessa forma, em Portugal, dentro dos padrões de rega são assumidos critérios de qualidade para agricultura, jardins públicos ou relvados, campos desportivos e ambientes urbanos, pois para cada tipo de utilização há condições específicas que devem ser garantidas a depender do tipo de rega e cultura (Santos e Vieira, 2020; Alves, 2008). De maneira geral, a ApR pode ser classificada, de acordo com o uso, em potável e não potável. A ApR potável, segundo Angelakis et al. (2018), pode ainda ser classificada como de uso direto ou indireto, sendo que este último se pode designar como planeado ou não planeado (de facto). Entre ApR de usos não potáveis, Santos e Vieira (2020) identificam as águas para reutilização em rega (paisagística e agrícola), para aquicultura, para aplicação industrial e a nível urbano. Os usos urbanos não potáveis, tais como proteção contra incêndio; sistemas de arrefecimento ou climatização; descarga de autoclismos; rega zonas relvadas, jardins, parques públicos e campos de golfe; lavagem de veículos; lavagem de ruas e lavagem em máquinas de lavar roupa, apresentam maior simplicidade de manuseamento e gestão, podendo conferir menor risco de contaminação (Santos e Vieira, 2020). As maiores dificuldades associadas à ApR residem nos seus custos, na aceitação pública e na gestão do risco para garantir a saúde na população (Duong e Saphores, 2015). A saúde pública é garantida se houver um tratamento adequado, no sentido de remover agentes patogénicos e compostos químicos tóxicos. As águas residuais, mesmo tratadas, contêm ainda alguns microrganismos em concentração tanto mais reduzida quando mais elevado for o nível de tratamento. Para contornar esta situação, deve-se optar por limitar a exposição do público às águas residuais, quer por contacto, inalação ou ingestão da água residual. Surge, assim, a abordagem fit-for-purpose (adequado para o fim) que aconselha a implementação de projetos de ApR tendo em conta a qualidade da água para o fim pretendido, certificando a proteção da saúde pública e do ambiente, de modo a que se apliquem custos de forma aceitável e coerente (APA, 2019). A presente dissertação tem como objetivos a análise da recetividade pública no incremento de projetos de ApR, e no desenvolvimento de um instrumento de avaliação e controlo dos riscos associados aos mesmos para rega do Campo de Golfe, na cidade de
Capítulo 1 - Introdução 3 Amarante. Pretende-se melhorar o controlo eficiente do processo de tratamento, assim como, a qualidade da água para rega de campos de golfe. Assim, é desenvolvida uma metodologia semi-quantitativa de avaliação do risco microbiológicos, no contexto de saúde pública, aplicando-a no caso de estudo. 1.2 Objetivos Um primeiro objetivo passa pela elaboração de um documento, onde se pretende o estudo da sustentabilidade da ApR, baseando-se em orientações e legislação portuguesa, sintetizando as informações mais pertinentes para a implementação de sistemas de ApR, a nível mundial e a sua importância. Consideram-se os esquemas de tratamento para a implementação de projetos de ApR e os critérios de qualidade para rega de campos de golfe. Um segundo objetivo é a análise da recetividade social na implementação de projetos de ApR. Um terceiro objetivo que consiste na aplicação de uma metodologia semiquantitativa de avaliação do risco microbiológico para a implementação de sistemas de ApR para rega num campo de golfe. Este desenvolvimento é aliado igualmente à apresentação de sugestões de reavaliações do risco, com o intuito de identificar alternativas para o tomador de decisão. 1.3 Metodologia A ApR foi estudada de maneira a possibilitar o desenvolvimento de uma metodologia de reutilização, e orientada inicialmente por uma pesquisa bibliográfica sobre o tema com o fim de atualizar o estado do conhecimento. Esta pesquisa foi efetuada com base em artigos científicos, legislação e documentos públicos. Abordou-se o tema de avaliação do risco, tendo como base todos os conceitos teóricos, passíveis de aplicação no caso de estudo. Estudaram-se duas metodologias semiquantitativas, com o objetivo de avaliar os seus prós e contras.
Capítulo 1 - Introdução 4 Investigou-se o tema de aceitação social, de forma a identificar os motivos pelas quais os projetos de ApR são e não são aceites pelos utilizadores. Abordou-se também o funcionamento de um programa de participação pública. Desenvolveu-se uma metodologia semi-quantitativa de avaliação do risco relativamente à saúde pública na utilização de ApR tendo como base a sua aplicação num caso de estudo num campo de golfe, situado na cidade de Amarante, Porto-Portugal. 1.4 Estrutura da dissertação Para além deste capítulo introdutório onde se apresenta o enquadramento do tema, os objetivos e a metodologia, esta dissertação é constituída por mais cinco capítulos. No capítulo 2 apresenta-se direcionado para a ApR, contribuindo para o estado do conhecimento abordando a importância da reutilização, os tipos de aplicação da ApR direcionando com principal interesse para a rega de campos de golfe. Identificam-se os riscos e os benefícios, no ponto de vista económico, ambiental e social. Depois de um estudo generalizado, apresentam-se ainda os esquemas de tratamento possíveis para aplicação em ApR e o panorama mundial. No capítulo 3 direciona-se para a avaliação do risco abordando conceitos teóricos para posteriormente serem aplicados no capítulo 5. Apresenta-se também a análise de duas metodologias semi-quantitativas avaliando as vantagens e desvantagens de cada uma. O capítulo 4 apresenta-se direcionado para a aceitação pública e os motivos pela qual é ainda um entrave para a implementação de projetos de ApR No capítulo 5 apresenta-se o caso de estudo caracterizando o local e a área a explorar e, também, todos os cálculos e tabelas necessárias para obter resultados relativamente à metodologia semi-quantitativa de avaliação do risco. No capítulo 6 apresentam-se as conclusões retiradas da presente dissertação, assim como, recomendações para trabalhos futuros. Por fim, apresentam-se as referências bibliográficas que foram citadas ao longo deste trabalho.
Capítulo 2 – Água para reutilização 5 2. ÁGUA PARA REUTILIZAÇÃO Este capítulo tem como objetivo remeter ao estudo da água para reutilização. Apresenta-se a importância da reutilização (secção 2.1), os tipos e aplicações de ApR (secção 2.2) com principal destaque para a rega de campos de golfe (subsecção 2.2.1). Relativamente às suas vantagens e inconveniências identificam-se as potencialidades, benefícios e os riscos associados à ApR (secção 2.3) e os esquemas de tratamento empregues a esta prática (secção 2.4). Para se obter um testemunho mundial, apresentamse as práticas de ApR através de um panorama geral (secção 2.5). 2.1 Importância da reutilização As águas residuais são um componente crítico do ciclo da água e que precisa de ser gerido ao longo de todo o ciclo: desde a sua captação, tratamento, distribuição, utilização, recolha e pós tratamento para a sua reutilização e retorno final para o ambiente (WWAP, 2017). Historicamente, a gestão dos recursos hídricos tem estado cada vez mais em voga, concentrando-se no abastecimento da água para o homem pelas diferentes atividades (Asano, 2015). Essa gestão geralmente recebe ainda uma insuficiente atenção social e política, em comparação com as adversidades do abastecimento de água, especialmente no contexto da escassez de água. O objetivo do desenvolvimento e da gestão sustentável dos recursos hídricos é recorrer à utilização da água de forma confiável e equitativa para as gerações atuais e futuras, projetando sistemas adaptáveis, otimizando a eficiência do uso de água contribuindo para a preservação e a restauração de ecossistemas naturais. Outrora a gestão dos recursos hídricos era fundamentado na manipulação do ciclo hidrológico natural com o objetivo de equilibrar a disponibilidade da água pertencente a uma região com base nas suas necessidades sociais e económicas (Asano, 2015). Os recursos hídricos de uma região dependem do seu clima e, também, da eventual afluência de água proveniente de bacias hidrográficas que podem ser conjuntas com outros países (ERSAR, 2010). A disponibilidade dos recursos hídricos em quantidade e qualidade suficientes não é constante ao longo do ano, proveniente das mudanças climáticas. Por outro lado, o
Capítulo 2 – Água para reutilização 6 aumento populacional, os desenvolvimentos industriais e agrícolas acarretam desequilíbrios entre disponibilidade e necessidades de água. A Figura 1 demonstra a rápida taxa de crescimento da população urbana mundial. Figura 1 - Projeção população mundial (USEPA, 2004) Associado ao crescimento populacional e económico, houve um aumento de emissões de gases do efeito de estufa originando o aquecimento global desde meados do século XX (Oliveira, 2019). O ritmo das necessidades de água que são progressivamente maiores, e a sua qualidade cada vez mais rigorosa, em termos de cumprimentos de certos requisitos, sugerem o desenvolvimento de soluções tecnológicas que acompanhem esses fatores (Asano, 2015). Conclui-se que a qualidade e a disponibilidade da água não dependem só da atividade humana, mas também dos impactos meteorológicos. A reutilização da água é empregue principalmente onde o abastecimento de água disponível já se comprometeu e não é possível corresponder às necessidades crescentes de água numa comunidade em constante crescimento. Além disso, oferece uma alternativa de abastecimento de água que está disponível de forma consistente mesmo durante os anos de seca, para vários usos. À escassez de água, acrescenta-se a degradação dos recursos de água doce resultantes da rejeição inadequada de águas residuais. Por esse motivo, um novo paradigma foi desenvolvido e a gestão dos recursos hídricos está em constante evolução com base nos princípios de sustentabilidade e da ética ambiental (Asano, 2015). A ApR é vista como uma estratégia para solucionar problemas de carácter ambiental, social e económico, podendo ainda colaborar para a recuperação do estado do ambiente tanto quantitativamente, limitando os volumes de água captados, como qualitativamente, reduzindo as descargas em zonas sensíveis (DRE, 2019). Contrastando com outras fontes de abastecimento de água, como a dessalinização ou a construção de novas barragens, a reutilização de água requer menores custos de investimento e energia.
Capítulo 2 – Água para reutilização 7 Contribui ainda para reduzir as emissões de gases com efeito de estufa, possibilita o desenvolvimento de projetos que possam afetar as disponibilidades hídricas, e por fim, reduz os efeitos de escassez e secas (APA, 2019). Surge, então, a abordagem fit-for-purpose que consiste no desenvolvimento de um projeto de reutilização adequado a cada situação, o qual é estabelecido através de normas e Decretos-Lei associado a especificidades locais do ponto de aplicação das águas e das características ambientais tendo em conta o fim a que se destinam (APA, 2019; ISO, 2020). Para além de garantir a qualidade da água adequado ao seu fim, tem como objetivo uma análise do risco, havendo uma identificação de potenciais perigos, cenários de exposição para a saúde e o ambiente de forma a minimizar o seu risco (APA, 2019). 2.2 Tipos e aplicações de ApR A especificação das águas residuais urbanas foi estabelecida em diferentes grupos de reutilização, que podem-se dividir em direta ou indireta. A reutilização potável direta consiste numa atividade que exige uma monitorização e a aplicação de tecnologias apropriadas destinadas para cada finalidade de utilização. Por isso, requer um acompanhamento rigoroso da qualidade da água para eliminar os riscos associados à saúde publica, assim como, atender ao cumprimentos dos seus requisitos (WWAP, 2017). A reutilização potável indireta consiste na descarga da água numa fase do ciclo hidrológico já usada mais que uma vez, nomeadamente em águas superficiais ou subterrâneas, que vão ser empregues para captação de água bruta ou para produção de água para consumo humano. Oferece, portanto, uma opção viável para aumentar outras fontes de água uma vez que se verifica a autodepuração recuperando as suas características e eliminando os poluentes descartados com o efluente. Este tipo de método é muito aplicado (WWAP, 2017). Porém de maneira não planeada (Angelakis et al., 2018). Na reutilização não potável utiliza-se uma água que não precisa necessariamente de cumprir padrões elevados de qualidade da água. No entanto os riscos relacionados ao contacto direto da água potável com a não potável são uma preocupação. Impõe um valor monetário elevado devido à construção e manutenção de infraestruturas adequadas para manter a água reutilizada potável separada da não potável (WWAP, 2017).
Capítulo 2 – Água para reutilização 8 Neste subcapítulo são detalhados os principais tipos de aplicações de ApR, incluindo: • Reutilização urbana; • Reutilização industrial; • Reutilização agrícola; • Reutilização ambiental e recreativa; • Recarga de aquíferos. Os sistemas de reutilização urbana fornecem água recuperada para vários fins não potáveis, nomeadamente, rega de parques públicos, de campos de golfe, pátios escolares, áreas ajardinadas ao redor de edifícios, instalações públicas, cemitérios, autoestradas (USEPA, 2004). Podem ser empregues utilizações em que não exista a necessidade de qualidade de água elevada. A sua maior restrição é a exposição a aerossóis originadas pela rega, por aspersão, a aceitação e a saúde pública (Catarino, 2018). Os sistemas de reutilização industrial aumentaram substancialmente desde o início dos anos 90, pelas mesmas razões que a reutilização urbana ganhou popularidade, incluindo escassez de água e o crescimento populacional, principalmente em áreas áridas. Por essa razão, aumentou-se a disponibilidade de água reutilizada às industrias implementando a chegada às linhas de distribuição (USEPA, 2004). Para atender a essa necessidade de água crescente, aumentou-se a disponibilidade de água recuperada para as industrias para aquecimento/arrefecimento, na lavagem de equipamentos, de pavimentos ou no combate a incêndios (Gomes, 2011). Na Europa, assim como em outras regiões industrializadas do mundo, a água para usos industriais representa uma alta necessidade de água – mais de 50% do uso total de água e superior a 80% em alguns estados-membros. Portanto, a gestão das necessidades de água das indústrias desempenha um papel muito importante na implementação do uso da água e na sua eficiência (Bixio e Wintgens, 2006). As suas maiores restrições são a eventual exposição ao risco de ligação cruzada com a rede de água potável, a formação de aerossóis e ainda o surgimento de incrustações, corrosões e a produção de biofilmes nas tubagens. Pode-se interligar, também, a aceitação e a saúde pública no que diz respeito aos possíveis salpicos de água na elaboração das atividades de lavagem de equipamentos ou de pavimentos (USEPA, 2004). Os sistemas de reutilização agrícola destacam considerações específicas para a implementação de um programa de reutilização de água para rega agrícola, nomeadamente:
Capítulo 2 – Água para reutilização 9 • Exigências da rega agrícola; • Qualidade da água recuperada; • Equipamentos de rega; • Outras considerações do sistema, no que diz respeito à quantidade de alguns elementos, tais como o azoto, o fósforo e o potássio presentes nessa água não deverem exceder as quantidades que satisfaçam as necessidades agronómicas da cultura em questão (USEPA, 2004). A água residual tratada poderá ser aplicada na rega agrícola para proporcionar água a viveiros de árvores e plantas, proteção contra geadas, em culturas alimentares, forragens, cereais, fibras e silvicultura. O uso de águas residuais para rega de culturas reduz o uso de fertilizantes químicos e é, portanto, uma forma importante de reciclagem de nutrientes. O objetivo desta prática é minimizar ou prevenir a poluição nos rios e conservar água e os nutrientes para uma agricultura melhorada (Bixio e Wintgens, 2006). As suas maiores restrições são a necessidade da formação de zona tampão, exposições a aerossóis originadas pela rega por aspersão e devido ao facto de haver animais a alimentarem-se de plantas regadas com água reutilizada, o que poderá ter implicações na saúde e a aceitação pública (Catarino, 2018). Os sistemas de reutilização para uso recreativo e ambiental consistem no uso de ApR em massas de águas naturais ou artificiais com o objetivo da prática de atividades de lazer, nomeadamente pesca e desportos náuticos e, também à preservação/desenvolvimento de habitats. Estes sistemas são aplicados para reforço de áreas húmidas, neve artificial de maneira a não ocorrer a toxicidade da vida aquática (USEPA, 2004). Devido a esse motivo é imprescindível haver um controlo da qualidade da água a utilizar para não colocar a vida aquática em risco por causa do contacto com substâncias tóxicas, e não se desenvolver o fenómeno de eutrofização nos rios e lagos (ERSAR, 2010). Os sistemas de reutilização para a recarga de aquíferos têm como objetivo: • Estabelecer barreiras de ocupação de água salgada em aquíferos costeiros; • Fornecer tratamento adicional para reutilização futura; • Aumentar a quantidade de água potável ou não potável;
Capítulo 2 – Água para reutilização 16 • Desenvolvimento de técnicas e métodos mais eficazes incorporando a avaliação do risco para qualificar os efeitos da saúde pública e ambiental constituintes das águas residuais; • Desenvolvimento de regulamentos de recuperação e ApR aplicáveis a situações diferentes que ajudam a promover e a regular a reutilização. Com base em estudos recentes, descobriu-se que os usuários de ApR estão principalmente interessados na qualidade ao invés da origem da água. O princípio básico da ApR é reduzir a incompatibilidade ineficiente entre os recursos hídricos disponíveis e as finalidades específicas do uso da água. Os termos gerais usados para descrever os diferentes graus de tratamento, em ordem crescente do nível de tratamento são: preliminar, primário, secundário (SEC) e terciário/avançado. Devido a considerações de custo, os tratamentos preliminares, primários e secundários são geralmente considerados requisitos de controle da poluição da água. O tratamento adicional necessário para a ApR é normalmente designada como tratamento terciário ou avançado (Mujeriego e Asano, 1999). Na Tabela 3 são identificados os níveis de perigo em função do tipo de tratamento e os respetivos valores da E.coli (Escherichia Coli), segundo a APA (2019), ISO (2020) e Rebelo et al. (2020). Tabela 3 - Níveis de perigo em função do tipo de tratamento e pelos valores da E.coli Para esses respetivos níveis apresentam-se na Figura 2 os tipos de tratamento associados ao tratamento de ApR, com base nos requisitos de qualidades apresentados na Tabela 3. 102 < E. coli ≤ 103 101 < E. coli ≤ 102 ≤ 101 9 7 5 3 1 103 < E. coli < 104 Avançado SEC+desinfeção+póscloragem Avançado+póscloragem V IV III II I SEC+desinfeção Tipo de tratamento Nível Presença de E. coli (ucf/100/mL) Classificação (P) SEC ≥ 104
Capítulo 2 – Água para reutilização 17 Figura 2 - Tipos de tratamento associados ao nível tratamento de ApR (Adaptado de Pettygrove e Asano, 1987; EWA e APESB, 1998) A remoção de azoto e fósforo estão em destaque já que não estão necessariamente relacionados com a qualidade da ApR, inclusive em caso de fértil irrigação, o azoto e o fósforo devem permanecer no efluente como insumos para produtividade agrícola. Os tratamentos preliminares e primários não se incluem na Figura 2 para haver coerência com a tabela dos níveis de perigo. No entanto, e porque são relevantes, para melhor entender o tratamento de águas residuais, abordam-se sucintamente de seguida. Tratamento preliminar → Inclui as operações de gradagem, desarenamento e desengorduramento. Nesta fase recebem-se sólidos como trapos, ramos de árvores, flutuantes e suspensos, objetos de plástico, metal e outros detritos, areia e gorduras. Estes sólidos podem causar problemas de manutenção ou operacionais nos processos de tratamento. O objetivo desta fase é proteger os processos de tratamento a jusante através da remoção de sólidos de grandes dimensões (Asano, 2015; Pereira, 2009). Este tratamento inicial divide-se em duas fases, segundo EWA e APESB (1998) e Duarte (2019). a) Os sólidos grosseiros são removidos por meios de grades e outros dispositivos levando à separação do material a eliminar; b) Os saibros e as areias são removidos por sedimentação. Tratamento primário → O principal objetivo desta fase é a remoção de uma parte dos sólidos suspensos e matéria orgânica das águas residuais. A eficiência da remoção do tratamento primário pode ser fortalecida através de um tratamento de adição de produtos
Capítulo 2 – Água para reutilização 18 químicos a montante da sedimentação primária, denominado de coagulação-floculação (Pereira, 2009; Asano, 2015). A sedimentação primária tem como principais objetivos a remoção dos sólidos suspensos do efluente bruto, a matéria orgânica particulada CBO5 e a produção de um efluente líquido primário adequado para o tratamento biológico (secundário) posterior (EWA e APESB, 1998; Duarte, 2019). Até esta fase, apresenta-se um efluente aceitável para águas recetoras menos sensíveis (EWA e APESB, 1998). De seguida, apresenta-se a descrição dos processos mais comuns referentes ao nível V – perigo = 9, denominado de tratamento secundário. Tratamento secundário → O principal objetivo desta fase é a remoção de matéria orgânica biodegradável (em solução ou em suspensão) e sólidos suspensos. Inclui um conjunto de processos de tratamento biológico. Embora os tratamentos preliminares e primários tenham predominantemente mecanismos físicos, a remoção da matéria orgânica na fase secundária é realizada de forma a proporcionar uma metabolização efetiva do substrato orgânico dissolvido ou suspenso na água residual (EWA e APESB, 1998; Pereira, 2009). Até esta fase, apresenta-se um efluente aceitável para águas recetoras comuns (EWA e APESB, 1998). Uma grande variedade de microrganismos encontra-se no processo: bactérias, protozoários, fungos e outros. A base de todo o processo biológico é o contacto efetivo entre esses organismos e a matéria orgânica contida na água residual, de maneira que possa ser consumido como alimento para os microrganismos. Estes convertem a matéria orgânica em CO2, água e matéria celular (crescimento e reprodução dos microrganismos) (EWA e APESB, 1998). O tratamento biológico divide-se em dois processos: a) Crescimento de biomassa em suspensão; b) Crescimento de biomassa fixa (biofilme) a) Nos processos de crescimento de biomassa em suspensão destacam-se os processos de lamas ativadas e de lagoas de estabilização. As primeiras têm como objetivo a redução de CBO5 (solúvel e coloidal) e azoto orgânico através de um processo de nitrificação-desnitrificação. Tal como se apresenta na Figura 3, o processo de lamas inclui um tanque de arejamento, com o objetivo de fornecer oxigénio para proporcionar um metabolismo aeróbio dos microrganismos, de forma a estes
Capítulo 2 – Água para reutilização 19 usarem como fonte de alimento a matéria carbonatada e outros nutrientes presentes nas águas residuais. Figura 3 - Processo de lamas (Lima, 2019). As lamas dividem-se no sedimentador secundário em que uma parte delas são recirculadas para o início do processo e outra parte denominadas por lamas em excesso são retiradas. O motivo pela qual isto acontece é, devido ao sedimentador secundário poder acumular lamas e não ser capaz de as separar apropriadamente. O excesso de lamas representa o crescimento da biomassa que tem de ser removida de modo que essa concentração esteja estável no tanque de arejamento (EWA e APESB, 1998; Lima, 2019). As lagoas de estabilização são um tratamento secundário totalmente natural realizado em bacias grandes de pouca profundidade (exceto lagoas anaeróbias que podem ser mais profundas). Estas lagoas classificam-se em: 1) lagoas de maturação (aeróbias) → Este processo reduz sólidos, matéria orgânica em solução, microrganismos de origem fecal e amónia. Por radiação UV elimina os microrganismos patogénicos. A sua principal desvantagem é necessitar de grandes áreas para a sua implementação; 2) lagoas facultativas → A estabilização da água considera-se a formação de três zonas distintas, conseguida pela associação de bactérias: aeróbias, anaeróbias e facultativas. É o processo mais adequado à purificação das águas residuais de pequenas cidades em climas quentes. O seu principal objetivo é a remoção de CBO5, e o seu problema é o aumento de algas (SST); 3) lagoas anaeróbias → Contribui para a remoção da matéria orgânica por digestão anaeróbia das lamas sedimentadas e a flutuação natural de sólidos flutuantes. A matéria poluente é convertida em metano, CO2, ácidos orgânicos e
Capítulo 2 – Água para reutilização 20 células de microrganismos. A principal desvantagem é a libertação de odores (EWA e APESB, 1998; Duarte, 2019). b) Nos processos de crescimento fixo destacam-se os processos de leitos percoladores e de discos biológicos. Os primeiros são também conhecidos como filtros biológicos, leitos de bactérias ou filtros percoladores. Este processo conduz a água residual ao contacto com o filme de microrganismos que cresce à superfície de pequenas pedras ou material de plástico inseridos no leito de várias profundidades. Estes microrganismos alimentam-se a partir de sólidos presentes na água residual que são adsorvidos ou absorvidos pela camada bacteriana. A comunidade biológica inclui bactérias aeróbias e facultativas, fungos que apresentam baixo pH, algas, protozoários e ainda larvas, caracóis e minhocas. Há a formação de uma película aderente no meio físico dos leitos percoladores por bactérias, que irá engrossar até desprender e dirigir-se para o sedimentador secundário. A recirculação tem por objetivo aumentar o tempo de contacto e permitir diluir a força da água residual afluente e manter o filme biológico húmido (EWA e APESB, 1998; Duarte, 2019; Lima, 2019). Discos biológicos (biodiscos) → apresentam discos plásticos de forma cilíndrica com grande diâmetro instalados horizontalmente em tanques e uma cobertura que evita a evolução de algas, salvaguardando os discos da radiação UV (Ultravioleta) e em climas frios impossibilita perdas de calor excessivas. O filme biológico cresce no conjunto dos discos, suportados por um veio, parcialmente imersos na água residual. A rotação do veio vai permitir que a biomassa entre em contacto com a água residual e com o oxigénio do ar, de forma alternada (EWA e APESB, 1998; Lima, 2019). O principal objetivo da sedimentação secundária é a separação dos sólidos produzidos no reator biológico, tanto no caso das lamas ativadas como nos leitos percoladores. As lamas atingem o fundo do tanque (que pode ter um ligeiro declive se for plano ou apresentar uma forma cónica) lentamente. Assim sendo, esta fase, procede à remoção gravítica dos flocos biológicos produzidos no tratamento biológico e à separação de microrganismos em excesso da água já tratada. Uma parte das lamas é reutilizada, outra é descartada (EWA e APESB, 1998; Duarte, 2019).
Capítulo 2 – Água para reutilização 21 De seguida, apresenta-se a descrição de todos os processos referentes ao nível IV – perigo = 7, denominado de tratamento secundário+desinfeção. A desinfeção na ApR surge como um processo de redução na presença de organismos patogénicos para garantir uma proteção da saúde pública para o tipo específico da ApR (Bixio e Wintgens, 2006). Posteriormente, apresenta-se os tipos de desinfeção possíveis para implementar no presente nível de tratamento: • Ozonização → Trata-se de um agente oxidante poderoso de compostos não biodegradáveis. A sua principal desvantagem são os elevados custos que limita a sua reutilização com frequência. Processo baseado na adição do ozono (O3), que é uma molécula instável e de elevada reatividade. Como oxidante é muito potente e apresenta ação viricida (Dias, 2015; Duarte, 2019). A utilização deste método tem o benefício de remoção de cor e a oxidação de compostos persistentes (pesticidas, desreguladores endócrinos, produtos farmacêuticos) o que torna um método adequado para a desinfeção de efluentes da ETAR (Bixio e Wintgens, 2006); • Radiação UV → Tem como objetivo eliminar ou inativar os microrganismos patogénicos existentes nas águas residuais. Este processo é gerado por lâmpadas de mercúrio que afeta a reprodução dos agentes patogénicos. Geralmente, as lâmpadas servem para ser imersas num canal onde passa o efluente. A dose de UV a empregar é limitada pelo número de lâmpadas a utilizar e pelo tempo de contacto do efluente com elas. É necessário o mecanismo de autolimpeza devido à acumulação de depósitos à superfície das lâmpadas, que vai condicionar a intensidade da radiação. Apesar de não formar compostos organoclorados apresenta um custo de capital elevado. É muito eficiente na remoção dos protozoários Cryptosporidium e de Giardia (Dias, 2015; EWA e APESB, 1998; Sperling, 2008). O uso do processo de tratamento de radiação UV como desinfetante de ApR encontra inúmeras aplicações, especialmente em pequenas instalações e de média escala, e para aplicações de reutilização de alto contacto. Várias diretrizes recomendam como “a melhor tecnologia disponível, não envolvendo custos excessivos” (Bixio e Wintgens, 2006; EWA e APESB, 1998; Lima, 2019). • Cloração → Pode ser realizado com dióxido de cloro, cloro gasoso ou soluções de hipoclorito. Sendo que os últimos dois são os mais utilizados por serem agentes oxidantes muito poderosos. Para maiores volumes de caudais é aconselhável a
Capítulo 2 – Água para reutilização 22 injeção de cloro gasoso mesmo que isso implique mais operações de segurança. Existe uma preocupação em relação à formação de subprodutos tóxicos para os seres humanos. No entanto, o grande benefício à saúde pública na remoção de agentes patogénicos deve ser levado em consideração (Sperling, 2008 ; (Dias, 2015; EWA e APESB, 1998). De seguida, apresenta-se a descrição de todos os processos referentes ao nível III – perigo = 5, denominado de tratamento avançado. Após os processos convencionais de tratamento biológico, o tratamento avançado possibilita a remoção adicional de sólidos dissolvidos, contaminantes suspensos, nutrientes, metais específicos e outros constituintes prejudiciais (Mujeriego e Asano, 1999). Este tipo de tratamento é fundamental se se pretender a remoção do azoto, fósforo e para a remoção adicional de sólidos, compostos orgânicos refratários, metais pesados e microrganismos, onde tal não é possível até esta fase. Consiste num processo onde é fundamental atingir os elevados padrões de qualidade respetivos para a ApR (Pereira, 2009; Asano, 2015). Remoção de azoto e fósforo Como já mencionado anteriormente, o azoto e o fósforo são imprescindíveis para a rega agrícola porque são benéficos para a maioria das culturas. No entanto, como muitas das vezes é necessário o armazenamento da ApR pode originar o aparecimento de algas nos reservatórios e condutas (Pereira, 2009). O azoto encontra-se principalmente em forma de amónia e em menores concentrações sob a forma de nitrito e nitrato. A remoção biológica do azoto da água ocorre através do processo de oxidação denominado por nitrificação, que é a conversão da amónia a nitrato e, de seguida, o processo de redução denominado de desnitrificação que é a conversão do nitrato em azoto molecular (gasoso) (Duarte, 2019; EWA e APESB, 1998). A remoção de fósforo pode ser feita por precipitação química, onde a presença de fósforo é impraticável, e é obtida pela precipitação do fósforo da solução por meio da adição de ferro, sais alumínio ou cálcio (USEPA, 2004). Ocorre pela adição de sais de metal multivalente como o cálcio (Ca2+), alumínio (Al3+), e ferro (Fe3+), facilitando a sua sedimentação. Também existe a possibilidade de remover o fósforo através de processos biológicos, com a introdução de um tanque com duas zonas: a anaeróbia e a aeróbia. No ambiente anaeróbio encontra-se o pré-condicionamento dos organismos acumuladores de
Capítulo 2 – Água para reutilização 23 fósforo. No ambiente aeróbio existe a eliminação biológica reforçada de fósforo (Duarte, 2019). Coagulação-floculação química → Este processo envolve a adição de químicos à água residual. De seguida, numa câmara de mistura lenta designada por floculação promove-se a agregação das partículas de forma a desenvolver a separação sólido/líquido. Os coagulantes químicos inorgânicos são sais metálicos nomeadamente: sulfato de alumínio, cloreto férrico ou sulfato férrico (USEPA, 2004). Filtração → O principal objetivo é a remoção de partículas sólidas em suspensão fazendo passar o efluente que as contém por um meio poroso. Há três tipos principais de filtros (classificados quanto à velocidade de filtração): filtros lentos, filtros rápidos e filtros de fluxo ascendente (por pressão). Em relação aos meios filtrantes, a filtração pode ser realizada por meio de areia ou antracite ou por meio de antracite sobre areia (Araújo, 2019; Duarte, 2019). Até esta fase obtém-se um efluente aceitável para águas recetoras sensíveis e reutilização na agricultura (EWA e APESB, 1998). Na Figura 4 representa-se a classificação dos filtros correspondendo cada um ao meio em questão, segundo Duarte (2019). Figura 4 - Classificação dos filtros
Capítulo 2 – Água para reutilização 24 Filtros lentos → O efluente passa no sentido descendente. É aconselhável que as lagoas de estabilização sejam limpas frequentemente por raspagem da camada superficial onde há a acumulação dos sólidos removidos, após fora de serviço e drenado. Há a necessidade de repor alguma quantidade de areia no filtro porque durante as lavagens vaise perdendo areia. Estes filtros são extremamente eficazes na remoção de cistos de Giardia e Cryptosporidium (EWA e APESB, 1998). Filtros rápidos → O efluente também passa no sentido descendente, por gravidade, sujeito a uma altura de água significativa acima da superfície da camada superior. A profundidade da areia é cerca de 1,5m. Para remover os sólidos acumulados à superfície da camada deve-se proceder à sua limpeza através da lavagem em contra corrente com ar que tem que ser realizada pelo menos uma vez por dia (EWA e APESB, 1998). Filtros de fluxo ascendente (por pressão) → O efluente é forçado a atravessar o leito de areia, ocorrendo assim a remoção dos sólidos. Os filtros têm de ser limpos continuadamente devido às correntes de ar e jatos de água a grande pressão (EWA e APESB, 1998). Para a obtenção de um efluente tratado possivelmente eficiente para empregar na reutilização devem-se utilizar as tecnologias avançadas. Nesse sentido, é necessário seguir para uma desinfeção pós-filtração. Segundo Araújo (2019), optando pelo procedimento de desinfeção por radiação UV, é necessário que o efluente esteja bem clarificado, para possibilitar a penetração da radiação na massa líquida. Assim, alcança-se uma desinfeção mais eficaz pois tendo como pré-tratamento a filtração, esta eliminará a turbidez que o efluente apresenta e que impossibilita a eficiência da desinfeção. Após esta fase, apresentase um efluente aceitável para águas balneares (se as normas bacteriológicas forem cumpridas por diluição ou eliminação natural) (EWA e APESB, 1998). Remoção de sólidos dissolvidos Os processos utilizados que se empregam nesta etapa são os processos por membranas. As membranas funcionam como uma barreira, para que permita a passagem de certos constituintes e outra parte da água seja filtrada pela membrana. Este processo pode incluir várias possibilidades, que vai variando conforme a dimensão dos poros das membranas: microfiltração, ultrafiltração, nanofiltração e a osmose inversa, tal como se apresenta na Figura 5.
Capítulo 2 – Água para reutilização 25 Figura 5 - Tipos de processos por membranas (Adaptado de Duarte, 2019). Estes processos são geralmente caros e apenas empregues em situações que assim o justifiquem. Para garantir os níveis II e I dos tratamentos secundário+pós-cloragem e avançado+pós-cloragem, respetivamente, é necessário proceder a uma pós cloragem. Os compostos de cloro são agentes desinfetantes eficazes e baratos que apresentam bons efeitos bactericidas e viricidas, proibindo o recrescimento devido ao seu efeito residual e são ativos em baixas concentrações (Bixio e Wintgens, 2006). Isto vai permitir reduzir os microrganismos a um nível aceitável e, também reduzir o potencial de recrescimento e recontaminação (APA, 2019). 2.5 Panorama mundial A necessidade de recursos hídricos alternativos, juntamente com requisitos cada vez mais rigorosos de descarga da qualidade da água, são as forças que justificam para o desenvolvimento de ApR. A tendência crescente é considerar a ApR como um componente essencial da integração de gestão de recursos hídricos e desenvolvimento sustentável, não apenas em áreas secas e com deformidade de água, mas também em regiões com abundância de água. Em áreas com alta precipitação onde o abastecimento de água, pode ser caro devido ao transporte extensivo e/ou bombeamento, a ApR pode tornar-se uma fonte alternativa económica importante para o desenvolvimento de novas fontes de água (USEPA, 2004). A ApR para rega agrícola é praticada hoje em quase todas as áreas áridas do mundo. Em muitos países estabelece-se um planeamento de recursos hídricos baseado no máximo aproveitamento das águas residuais. Em muitas regiões secas, especialmente em países em
Capítulo 3 – Avaliação do risco 32 3. AVALIAÇÃO DO RISCO Este capítulo está principalmente direcionado para os conceitos teóricos de uma avaliação do risco, apresentando as suas fases para um projeto de reutilização e as suas diferentes abordagens. Nos pontos seguintes aprofundam-se os conceitos que são necessários abordar para alcançar o resultado de uma avaliação do risco sendo que: identificação de perigos (secção 3.2), das vias de exposição (secção 3.3), dos cenários de exposição (secção 3.4) e determinação do dano (secção 3.5). Apresenta-se um ponto referente à avaliação do risco e da forma como se calcula (secção 3.6), a revisão de metodologias semi-quantitativas existentes (secção 3.7) e as vantagens e desvantagens de cada uma (secção 3.8). 3.1 Fases da avaliação de um projeto de reutilização Inicialmente, o passo fundamental é definir o propósito e o âmbito do potencial da ApR (WHO, 2016). Deverá proceder-se a uma análise entre a oferta e a procura, o potencial de produção de ApR e a análise dos seus possíveis usos, respetivamente (APA, 2019). De seguida, numa segunda fase, é necessário proceder à avaliação do risco. O objetivo da avaliação do risco é identificar e avaliar os riscos para a saúde pública associados à ApR, para determinar se os perigos são facilmente controlados, informando assim a entidade competente para identificar melhorias e atualizações necessárias para uma diminuição do nível do risco (WHO, 2016). É importante obter definições dos conceitos de perigo, cenário de exposição, dano, vulnerabilidade e risco, previamente: • Perigo: agente biológico (ou físico, químico, radiológico) que pode causar danos à saúde pública (WHO, 2016); • Cenário de exposição: cenários considerados mediante o local, tipo de ocupação e organização do espaço em estudo, que introduzem um risco a cada recetor (WHO, 2016); • Dano: calcula-se a probabilidade de haver um erro na barreira que impede o perigo de acontecer (APA, 2019);
Capítulo 3 – Avaliação do risco 33 • Vulnerabilidade: cruzamento da via de exposição (direta ou indireta) com a probabilidade de ocorrência dos cenários admitidos (APA, 2019); • Risco: uma avaliação da probabilidade de ocorrência de um dano e da gravidade ou consequência do perigo (WHO, 2016). Na Figura 6, observa-se um desenho esquemático referente aos principais passos envolvidos na avaliação do risco à saúde humana, descritos anteriormente, para o uso de ApR especificamente na irrigação. Figura 6 – Desenho esquemático sobre os principais passos envolvidos na avaliação do risco à saúde humana A terceira fase inclui os resultados da primeira com a segunda fase, que permitirão chegar a uma conclusão sobre a praticabilidade do projeto através de uma análise de custobenefício. Após a aceitação do projeto de reutilização é imprescindível a obtenção das licenças de produção e utilização segura de ApR, de modo a estabelecer medidas de gestão e de desenvolvimento adequadas a cada caso e aplicáveis a cada elemento (APA, 2019). Existe uma variedade de abordagens para conseguir uma avaliação do risco que possa responder às necessidades da sua gestão, tais como: • Inspeção sanitária: são baseadas em formulário/listas de verificação padronizadas para identificar os problemas mais comuns que podem levar à introdução de perigos num sistema. Esta abordagem foi desenvolvida e caracterizada como uma ferramenta simples e eficaz para pequenos fornecimentos de água (WHO, 2016);
Capítulo 3 – Avaliação do risco 34 • Matriz do risco: concebe uma avaliação qualitativa ou semi-quantitativa da probabilidade de ocorrência de um perigo e da gravidade ou consequência desse perigo resultando, assim, numa classificação do risco. Esta abordagem vai depender da subjetividade dos gestores do risco que pode ser realizada em diferentes níveis de detalhe. Esta matriz é classificada como sendo uma abordagem simples e comum para avaliar diferentes riscos associados à qualidade da água (WHO, 2016); • Análise quantitativa do risco Microbiológico (AQRM): uma abordagem formal e quantitativa de avaliação do risco que combina o conhecimento cientifico sobre a presença e natureza dos agentes patogénicos, seu potencial destino e transporte no ciclo da água, os cenários de exposição que dizem respeito aos intervenientes e os seus efeitos à saúde que podem resultar dessa exposição, bem como a efeito de barreiras naturais e equivalentes (WHO, 2016). Em geral, as avaliações do risco devem ser o mais simples possível de forma a encontrar um equilíbrio certo. Este equilíbrio é aquele considerado adequado para informar sobre as opções de gestão do risco. As avaliações do risco simplificadas são suficientes para auxiliar nas decisões de gestão do risco, não havendo a conveniência na realização de avaliações mais complexas (WHO, 2016). Na Figura 7 encontram-se os âmbitos da avaliação do risco. Figura 7 – Contexto da Avaliação do risco (APA, 2019).
Capítulo 3 – Avaliação do risco 35 3.2 Identificação de perigos Primeiramente, começa-se por um processo de avaliação do risco de forma a identificar os perigos, ou seja, de forma a reconhecer os agentes que provocam e influenciam um dano à saúde pública. No caso inerente a um projeto de reutilização de águas residuais tratadas, os perigos estão associados à ApR e ao seu conteúdo microbiológico. Em termos de conteúdo microbiológico, encontram-se na Tabela 4. Tabela 4 - Microrganismos patogénicos normalmente encontrados nas águas residuais brutas (in ISO 20426:2018). Os perigos microbiológicos que, normalmente, são considerados no processo de avaliação do risco são os microrganismos de contaminação fecal que causam danos à saúde pública; em geral Escherichia coli (E.coli). Este é considerado o indicador mais adequado de contaminação fecal, quando comparado com outros como coliformes fecais ou totais, visto Necatoríase (infeção por vermes redondos ou lombrigas) Necator Tricuríase (infeção por nemátodos) Trichuris Protozoários Helmintas Cyptosporidium Criptosporidíase, diarreia, febre Ascaridíase (infeção por vermes redondos ou lombrigas) Ascaris Ancilostomíase (infeção por ancilóstomos) Ancylostoma Rotavírus Gastroenterite Vírus Amebíase (disenteria amebiana) Entamoeba Giardia Giardíase (gastroenterite) Cólera Vibrio cholerae Gastroenterite, anomalias coronárias, meningite, doenças respiratórias, desordens nervosas, outras Enterovírus Bactérias Adenovírus Doenças respiratórias, infeções oculares, gastroenterite Salmonelose, gastroenterite (diarreia, vómitos, febre), artrite reativa, febre tifoide Salmonella Shigelose (disenteria bacilar) Shigella Organismos Microrganismos patogénicos Doenças provocadas Gastroenterite, artrite reativa e síndrome de Guillain-Barré Campylobacter Gastroenterite e septicémia, síndrome hemolítico-urémico Escherichia coli patogénica
Capítulo 3 – Avaliação do risco 36 ser incapaz de se multiplicar no ambiente e ser facilmente detetável mesmo em elevada diluição. Por se encontrar em elevado número no trato intestinal, existem valores recomendados em normas legais para a qualidade da água microbiana para o uso de água para vários fins urbanos não potáveis (APA, 2019; Chhipi-Shrestha et al., 2017). 3.3 Identificação das vias de exposição Na avaliação de exposição é quantificada a magnitude e a frequência da exposição dos microrganismos patogénicos de referência por meio das vias de exposição definidas e cenários propostos (WHO, 2016). Para o desenvolvimento da avaliação do risco do ponto de vista da saúde pública é importante identificar os recetores que se encontram sujeitos ao risco. É nesta etapa que se cruzam os possíveis recetores com as vias de exposição correspondentes. Os recetores são os agentes que estão mais suscetíveis a ter contacto com a ApR dependendo do tipo adotado, que podem ser divididos em utilizadores, adultos, idosos, crianças, animais, etc. As vias de exposição podem ser diretas, nos casos em que os recetores estão em contacto direto com a ApR, ou indiretas, nos casos em que os recetores estão em contacto com microrganismos que possam estar presentes na ApR (APA, 2019). 3.4 Identificação dos cenários de exposição Após a identificação dos recetores e as vias de exposição é imprescindível a avaliação dos possíveis cenários em que as referidas exposições podem ocorrer. A definição e caracterização dos cenários é uma das fases mais críticas do processo de avaliação do risco, pois é a fase mais trabalhosa. O principal objetivo desta etapa é apresentar com maior detalhe possível, no tempo e no espaço, as potencias situações de exposição avaliando as suas probabilidades. Quanto mais extenso for este processo, maior será a confiança dos resultados da avaliação do risco (APA, 2019). A definição e caracterização de cenários é um processo minucioso visto que dependem das características do local, nomeadamente, tipo de ocupação e organização dos espaços, modos de aplicação das ApR, barreiras físicas e artificiais existentes, etc (APA, 2019).
Capítulo 3 – Avaliação do risco 37 3.5 Determinação do dano Para cada cenário de exposição devem ser identificados os tipos de barreira. Estas podem ser físicas ou químicas e têm como objetivo reduzir a exposição ao contacto direto com a ApR, assim como, os impactes sobre a saúde. As barreiras podem ser aplicadas a montante do sistema de produção de ApR, sobre o sistema e a jusante do sistema de produção de ApR. Podem ser utilizadas individualmente ou em conjunto, caso em que denominam por multibarreira. A probabilidade de falha de uma barreira é superior à de falha de uma multibarreira (APA, 2019; Rebelo et al., 2020). Apresentam-se, de seguida, alguns exemplos de barreiras que podem ser utilizadas para minimizar a transmissão de microrganismos patogénicos da água para os recetores (APA, 2019): • Etapa de tratamento do efluente, de modo a reduzir organismos passíveis de causarem doenças, até atingir um valor apropriado; • Características gerais de restrição de acesso; • Separação física entre a água e o recetor; • Separação física entre a água e o solo; • Cercas vivas; • Sistema de rega ao nível do solo ou das raízes; • Ter o cuidado de o horário das regas ser fora das horas do uso dos espaços. Também é importante ter conhecimento do conceito de barreira equivalente que surge como uma medida de controlo capaz de originar um resultado semelhante a uma redução microbiológica e, consequentemente eliminar um determinado perigo ou até mesmo reduzi-lo até um nível aceitável. Na Tabela 5 apresenta-se um exemplo do tipo de barreiras acompanhado com a respetiva classificação de barreiras equivalentes.
Capítulo 3 – Avaliação do risco 38 Tabela 5 - Tipo de barreiras associado ao número de barreiras equivalentes cada uma (in ISO 16075-2:2015, adaptado de OMS E USEPA). 3.6 Avaliação do risco A avaliação do risco permite identificar os riscos que são críticos para a segurança de um projeto de reutilização e ajudar a procurar as melhores soluções para a sua melhoria (APA, 2019). Portanto, para ajudar na sua gestão, a avaliação do risco precisa de alguma forma de classificação ou quantificação dos riscos em termos de impacto na saúde, que vão ser apresentados mais à frente. É, por isso, uma ferramenta de apoio à decisão que fornece ao gestor do risco uma imagem objetiva e racional do que é conhecido sobre o projeto de reutilização em questão. É indiscutível que a avaliação do risco seja quantificada, de modo a que os riscos sejam identificados pela sua importância pelo gestor do risco, com foco nas prioridades destacadas pelo processo de avaliação do risco (WHO, 2016). O risco pode ser obtido através da multiplicação entre e o perigo e a consequência, tal como se apresenta na Figura 8. *Dependendo das culturas e das condições climatéricas 0,5 a 2 2 a 4 0,5 a 1 1 2 1 Restrição de acesso de pelo menos 24h após a rega (e.g. acesso de animais a pastagens ou de trabalhadores Restrição de acesso de pelo menos 5 dias após a rega Restrição de acesso durante as horas de rega em áreas públicas, de lazer ou desportivas (e.g.,rega noturna) Controlo de acesso a áreas regadas Cessação da rega ou interrupção em período de tempo anterior à colheita Decaimento natural de microrganismos 0,5 a 2* por dia 1 a 2* Culturas secas ao sol antes da colheita (e.g., girassol) Secagem ao sol 2 a 4 2 1 2 Em sistemas de rega gota-a-gota para separar a rega das culturas agrícolas 2 a 4 2 Coberturas resistentes ao sol 1 2 1 Rega por aspersão Baixo nível de desinfeção Pós-desinfeção (no local de aplicação da água) Alto nível de desinfeção 2 4 Rega por aspersão e microaspersão de culturas de crescimento lento (≥25 cm do jato de água) Rega por aspersão e microaspersão de culturas de crescimento elevado e árvores de fruto (≥50 cm do jato de água) Rega por aspersão a distâncias superiores a 70 m de áreas residenciais ou espaços de uso público 2 4 1 Culturas de crescimento elevado (≥50 cm do solo) Rega subsuperficial, que não permite que a água ascenda à camada superficial do solo por capilaridade Rega gota-a-gota 4 6 2 3 Tipo de barreira Aplicação Redução microbiológica (em unidades logarítmas) Nº de barreiras equivalentes Culturas de crescimento lento (≥25 cm do solo) 2 1
Capítulo 3 – Avaliação do risco 39 Figura 8 - Obtenção do valor do risco (APA, 2019). Diante das possibilidades apresentadas de avaliação do risco no item 3.1, o objetivo do presente trabalho é aplicar a metodologia de avaliação semi-quantitativa do risco microbiológico para a implantação de sistemas de ApR para rega num campo de golfe. Apesar de não se tratar de metodologias de risco, serão apresentadas e discutidas duas metodologias que avaliam a viabilidade de sistemas de ApR nos casos de estudo em questão, em território português. 3.7 Revisão de metodologias existentes 3.7.1 Localização das metodologias de gestão e análise do risco existentes A primeira metodologia apresentada é da autora Ana Rita Fernandes Catarino que aborda a ApR para abastecimento dos jardins do Parque Tejo (Figura 9). Estes jardins são abastecidos pela ETAR de Beirolas que se localiza na zona Norte do Parque das Nações (Lisboa), junto à Ponte Vasco da Gama (Catarino, 2018). Figura 9 - Parque Tejo (Guia da Cidade, 2018).
Capítulo 3 – Avaliação do risco 40 A segunda metodologia apresentada é da autora Maria Margarida Cardador dos Santos que aborda a ApR para abastecimento do Parque da Paz (Figura 10). A ETAR que abastece o Parque é a ETAR da Mutela que se localiza em Almada, na freguesia da Cova da Piedade (Santos, 2008). Figura 10 – Parque da Paz (Google imagens) Na Figura 11 apresenta-se identificado as ETAR em estudo, assim como as zonas para abastecer e as distâncias em linha reta entre elas. Figura 11 - Imagens google earth das áreas em estudo 3.7.2 Tratamento atual das ETAR Com base na análise dos artigos anteriormente mencionados, a Figura 12 representa o tratamento das águas residuais nas ETAR em estudo.
Capítulo 3 – Avaliação do risco 41 Figura 12 - Processos de tratamento do Parque Tejo e do Parque da Paz (Adaptado de Catarino, 2018; Santos, 2008). Segundo Catarino (2018), a ETAR de Beirolas apresenta um sistema de desodorização para evitar o surgimento de compostos voláteis de forte odor. Ao longo de todo o processo de tratamento na ETAR, toda a obra de entrada e pré-tratamento é coberta e o ar extraído é tratado neste sistema de desodorização. Ambas as ETAR que abastecem os Parques iniciam o seu tratamento pela gradagem através da remoção de sólidos grosseiros. De seguida, as areias retiradas seguem para o lavador de areias e as gorduras seguem para o concentrador de gorduras (Catarino, 2018; Santos, 2008). Segundo Santos (2008), o concentrador de gorduras tem como objetivo armazenar a gordura em bidões, que depois irão ser despejadas pelo limpa-fossas, num leito de plantas macrófitas. Ao contrário da ETAR de Beirolas, a ETAR da Mutela encaminha a água para as câmaras de mistura rápida e floculação depois da desarenação e desengorduramento, onde são adicionados reagentes (cal apagada, cloreto férrico e polielectrólito). As ETAR em estudo encaminham a água para o sedimentador primário onde as lamas extraídas são bombeadas para o espessador gravítico, sendo posteriormente encaminhadas para o tanque de homogeneização (Catarino, 2018; Santos, 2008)
Capítulo 3 – Avaliação do risco 48 3.7.6 Sinalização e medidas de proteção da área envolvente Os parques devem ser adequadamente sinalizados de modo a identificar que a rega é efetuada com água residual tratada. As zonas de rega devem estar sinalizadas entre si com tabuletas distanciadas de 100 metros. As regas devem continuar a ser efetuadas no período noturno, fora do horário de maior utilização do pessoal (Catarino, 2018; Santos, 2008). A portaria 266/2019 determina que nos locais de produção e utilização de ApR deve ser colocada informação e sinalética, nos termos definidos pelo membro do Governo responsável pela área do ambiente. Na Figura 18 apresenta-se um exemplo de simbologia de identificação de rega com restrições de acesso. Figura 18 – Exemplo de simbologia de identificação de rega com restrições de acesso (APA, 2019). É necessário ter em atenção a velocidade do vento, de forma a esta ser inferior ao valor máximo recomendado para não se arrastar as gotículas para zonas envolventes não necessitadas de rega (Catarino, 2018; Santos, 2008). Se por outro lado já se tiver iniciado, deverá ser suspensa imediatamente (Santos, 2008).
Capítulo 3 – Avaliação do risco 49 Segundo Santos (2008), o Parque da Paz deveria possuir um anemómetro amovível de forma a medir a velocidade junto aos aspersores. Na presença de trabalhadores no local da hora da rega, estes deverão usar proteção individual de modo a evitar o contacto com as águas residuais e a inalação de aerossóis (Santos, 2008). Como existem zonas habitacionais nas áreas envolventes perto dos casos em estudo, a área regada deve ser isolada com sebes ou cortinas de material adequado. Se se optar por sebes, estas devem ter altura e constituição (tipo e densidade de ramagem e folhagem) adequadas à função pretendida, de modo a criar um obstáculo para evitar o transporte das gotículas pelo vento (Catarino, 2018; Santos, 2008). A zona regada deve possuir um sistema de drenagem superficial e subsuperficial que garanta a drenagem da água de rega em excesso. Este sistema deve abranger uma vala de cintura para não acontecer escoamentos para o exterior da zona regada (Catarino, 2018; Santos, 2008). É extremamente importante ter em conta a sinalização de todo o sistema de rega de ApR de cor roxa. As ligações rápidas deverão ser assinaladas com etiquetas roxas, de borracha ou vinil. As etiquetas devem ser à prova de água (Catarino, 2018; Santos, 2008). Na Figura 19 apresenta-se exemplos de etiquetas. Figura 19 - Exemplos de etiquetas (Santos, 2008).
Capítulo 3 – Avaliação do risco 50 Na Figura 20 apresenta-se os acessórios de rega e tampas de caixa de rega com ApR. Figura 20 - Acessórios de rega e tampas de caixa de rega com ApR (Santos, 2008). No entanto, em Portugal, e de acordo com a norma NP 186, de 1966, que a cor roxa não foi designada para as tubagens de ApR mas para o transporte de produtos químicos. 3.8 Vantagens e desvantagens No presente subcapítulo, serão abordadas as vantagens e desvantagens de cada uma das metodologias estudadas, conforme perceção das autoras. Ressalta-se que nem todos os fatores abordados aqui estão descritos nos itens anteriores. Na Tabela 7 apresenta-se um resumo dos fatores que possibilitam a comparação entre as metodologias. Tabela 7 - Fatores de avaliação para análise das vantagens e desvantagens de cada parque Cenário 1 960.120€ Cenário 2 1.206.344€ Cenário 3 4.424.642€ Fatores • Custos totais 132.521€ Sim Não Não Sim 3 Sim Sim Não Sim Sim Sim • Sinalização • Inquéritos Parque Tejo Parque da Paz Pior qualidade Melhor qualidade 1972,6 13 267 1 • Qualidade do efluente • Caudal (m3/dia) • Cenários • Tecnologias de tratamento • Fertilização • Armazenamento
Capítulo 3 – Avaliação do risco 51 • Do ponto de vista da qualidade do efluente tratado, no geral, o Parque da Paz apresenta uma melhor qualidade. Nem sempre o de melhor qualidade é o mais acertado. O ideal é alcançar a qualidade desejada para o fim proposto e, uma vez que, a aplicação destas águas é a sua reutilização em rega de jardins é crucial controlar e monitorizar os parâmetros microbiológicos. Os valores do efluente pósdesinfeção das bactérias coliformes fecais no Parque da Paz não se apresentam em conformidade. Pelo contrário, no Parque Tejo, após submeter o efluente a desinfeção por radiação UV, os valores de coliformes fecais já se encontram em conformidade para o fim a que se destina: a ApR. • Apesar do caudal do Parque da Paz ser muito superior ao do Parque Tejo, não invalida que o caudal menor já tenha alcançado o objetivo. Algo que foi verificado no fator anterior (qualidade do efluente) tendo em conta o fim a que se destina. • Tendo em conta ao número de cenários propostos para tratamento adicional, o Parque da Paz apresenta uma boa vantagem devido ao facto de oferecer mais do que uma possibilidade aos tomadores de decisão.
Capítulo 3 – Avaliação do risco 52 • O Parque da Paz apresenta três tipos de diferentes tecnologias, o que constitui uma vantagem relativamente ao Parque Tejo. Estas opções de tratamento são cruciais para alcançar a qualidade do efluente tendo em conta do fim a que se destina. Isto é contrário ao que acontece na metodologia do Parque Tejo, que apenas recomenda um equipamento de desinfeção UV e uma cloragem com adição de hipoclorito de sódio. • No que diz respeito à fertilização, a autora da metodologia do Parque da Paz elaborou uma síntese de toda a caracterização da flora e da sua fertilização o que indica uma grande vantagem ao contrário da metodologia do Parque Tejo que apenas recomendou a sua realização. Na metodologia do Parque da Paz conclui-se que é aplicado anualmente estrume de cavalo e que a relva cortada mensalmente permanece no local sobre o relvado. Este tipo de informação é relevante para o tratamento do efluente visto que, sabendo as necessidades das áreas verdes, podese proceder de maneira a não remover certos nutrientes que poderão vir a ser necessários para a fertilização do jardim. • Armazenar a ApR é extremamente importante e, neste fator, ambas as metodologias o propuseram. A quantidade e a qualidade ao longo do ano não é sempre a mesma e por se tratar de uma necessidade sazonal, há a necessidade de impor o seu armazenamento. No Parque Tejo, após a cloragem o efluente é armazenado para evitar recontaminações. No Parque da Paz, apesar de o armazenamento ser uma prática recorrente, mas devido à presença de patos, gansos e outros seres vivos que habitam no lago, ao descarregar o efluente tratado, este seria novamente contaminado. Nesse sentido, foi sugerido por Santos, (2008), o armazenamento num reservatório elevado, nas proximidades do Parque da Paz, que se encontra desativado como mostra a Figura 21.
Capítulo 3 – Avaliação do risco 53 Figura 21 - Reservatório elevado proposto nas proximidades do Parque da Paz (Santos, 2008). • Ambas as metodologias calcularam os custos dos cenários que propuseram para facilitar a tomada de decisão. Aparentemente, um custo mais baixo é mais atraente e, por vezes, tendo em conta o fim a que se destina a ApR é fundamental escolher a tecnologia mais apropriada. Mais importante que os valores dos custos, é o estudo da viabilidade económica e avaliar os prós e contras de cada tecnologia. Esse estudo, irá permitir ao tomador de decisão avaliar o que realmente compensa tendo em conta as condições que apresenta. • A sinalização é abordada por ambas as metodologias, o que demonstra uma grande vantagem pois os utilizadores devem ter o conhecimento que os parques estão a ser regados por ApR e assim, incutir à sua aceitação sem haver qualquer tipo de ocultação. A autora do Parque da Paz propôs um anemómetro amovível para medir a velocidade do vento junto a qualquer aspersor. • No que diz respeito à realização de inquéritos, a metodologia do Parque da Paz possui uma grande vantagem ao contrário do Parque Tejo. Como já mencionado, a aceitação pública é um fator limitante na implementação de projetos de ApR e a autora da metodologia do Parque da Paz determinou a adesão do público na utilização de águas residuais tratadas para rega do parque. Conclui-se que a opinião dos utilizadores foi bastante positiva. Para além disto, é proposto um esclarecimento adicional com a utilização de folhetos informativos e sessões de esclarecimento.
Capítulo 4 – Aceitação Social 54 4. ACEITAÇÃO SOCIAL Este capítulo 4 está inteiramente direcionado para a aceitação social. Elucida-se a importância da recetividade pública nos projetos de ApR, abordam-se os motivos pela qual estes projetos são aceites e rejeitados, e as estratégias que poderão ser empregues para aumentar essa recetividade. Garantir o abastecimento de água suficiente para a população é um desafio contínuo em muitas partes do mundo. Existem ameaças de alto nível à segurança da água para quase 80% da população mundial, alterações climáticas, crescimento populacional e uma crescente urbanização que se intensificarão como problemas de segurança da água no futuro. Para contornar a escassez de água atual e futura é importante aumentar o abastecimento com fontes de água não convencionais. Portanto, a água residual tratada é vista como uma alternativa sustentável e viável (Fielding et al., 2019). Os avanços tecnológicos dos tratamentos de água permitem a produção de ApR com alta qualidade que atendem a padrões de forma confiável. No entanto, se o processo de tratamento for inadequado, a água pode representar um risco para a saúde humana. Essas perceções interagem com as preocupações sobre a confiabilidade de informações de qualidade da água fornecidas e falta de confiança no governo e na ciência, no geral da população (Mukherjee e Jensen, 2020). A importância da atitude pública na implementação de ApR já é reconhecida há algum tempo. Nos últimos 30 anos várias pesquisas foram conduzidas para avaliar a aceitação do público em relação ao uso da água reutilizada (Asano, 2015). A aceitação do público ainda é uma barreira crítica para a introdução de esquemas de água residual tratada. Portanto, a aceitação pública tornou-se uma consideração importante para as entidades competentes de introduzir esquemas de água de ART, especialmente, aqueles para uso potável. De facto, a aceitação social é essencial para iniciar, implementar e manter um programa de reutilização a longo prazo (Fielding et al., 2019). O público consiste em muitos subconjuntos da sociedade com diferentes motivações, valores e abordagens que frequentemente foram identificadas como partes interessadas. A comunidade em geral inclui, entre outros, grupos étnicos locais, grupos
Capítulo 4 – Aceitação Social 55 políticos, sociais e económicos, defensores da justiça ambiental e ambientalistas. Para fins de planeamento, o público deve ser dividido em duas categorias: participantes diretos (por exemplo, usuários de ApR) e o público mais amplo que sofrerá impactos indiretos. As estratégias de participação pública devem ser adaptados aos interesses e necessidades de cada categoria (Asano, 2015). O público preocupa-se com o abastecimento de água seguro e proteção adequada. Assim, é importante criar consciência de como a ApR pode criar uma contribuição positiva para todas essas questões e preocupações que possam surgir. O envolvimento público no planeamento do projeto de ApR pode ter benefícios substanciais em termos de satisfação, necessidades de água ganhando apoio público, desenvolvendo um amplo mercado para a ApR e melhoria da implementação do projeto (Asano, 2015). Os cidadãos que podem vir a estar interessados conseguem fornecer antecipadamente indicações sobre qual o programa de reutilização que será mais aceite a nível comunitário. Além disso, informando os cidadãos, consegue-se ajudar a antecipar e resolver potenciais problemas e desenvolver alternativas que podem funcionar de forma mais eficaz para a comunidade (USEPA, 2004). Concluindo, é importante elucidar os cidadãos, nomeadamente: • Consciencialização sobre os problemas locais de abastecimento de água e perceção da ApR como uma reserva de abastecimento de água; • Entendimento sobre a qualidade da ApR e como essa seria empregue; • Confiança na gestão local dos serviços públicos e na aplicação da tecnologia moderna; • Garantia de que a aplicação de reutilização envolve um risco mínimo de exposição (USEPA, 2004). Para avaliar a aceitação do público sobre os projetos de reutilização é empregue um método que cada vez mais é determinante para a perceção global do sucesso do projeto, a realização de inquéritos. Segundo inquéritos realizados nos EUA referentes à ApR na rega de parques urbanos, cerca de 4% das respostas realizadas pelo público remetem opiniões negativas sendo que as razões são devido à falta de confiança na entidade que explora o projeto de reutilização, a segurança e os custos associados (USEPA, 2004).
Capítulo 4 – Aceitação Social 56 Para se conseguir obter uma abordagem clara e esclarecedora para com os cidadãos é importante seguir os respetivos pontos, segundo (USEPA, 2004): a) Determinar as metas de reutilização da comunidade e as opções e/ou alternativas associadas para ser considerado mais adiante; b) Explicar onde as pessoas interessadas podem obter informações ou relatórios sobre o estado do meio ambiente e outras declarações que sejam importantes; c) Criar uma lista de pessoas interessadas incluindo agências, departamentos, funcionários, clientes e outros que se achar necessário. Identificar o nível de interesse pelos diferentes grupos; d) Divulgação pública para os públicos-alvo específicos em forma de reuniões informais. É importante limitar o número de pessoas para que a discussão individual seja mais facilmente realizada; e) Planear um cronograma e data prevista para se obter um consenso sobre alternativas de reutilização. Na Figura 22 apresenta-se um fluxograma de um programa de participação pública para o planeamento de um sistema de ApR Figura 22 – Exemplo de um programa de participação pública para o planeamento de um sistema de ApR (Adaptado de USEPA, 2004). Na Tabela 8 apresenta-se uma tabela resumo dos fatores que diminuem e aumentam o apoio público na implementação de projetos de ApR.
Capítulo 4 – Aceitação Social 57 Tabela 8 – Resumo dos fatores que diminuem e aumentam a aceitação pública nos projetos de ApR (Adaptado de Gomes, 2011) Receio no contacto possível com a ApR Confiança na proteção da saúde e ambiente Confiança na gestão local dos equipamentos e tecnologias é alto Aceitação pública Falta de confiança nas instituições públicas Fatores que diminuem o apoio à ApR Fatores que aumentam o apoio à ApR Dúvida que a água residual não seja devidamente tratada Dúvida na segurança e independência dos modos de distribuição de água para a comunidade Desconfiança na comunidade científica e médica Introdução da população nas decisões dos projetos de ApR Consciencialização para a utilização de ApR Provar a qualidade da ApR em projetos já implementados
Capítulo 5 – Caso de Estudo: Aplicação da MSqRM para utilização de ApR no Campo de Golfe de Amarante 64 ➢ Definição dos recetores Os recetores que foram considerados para a análise do risco do campo de golfe estão divididos entre trabalhadores, jogadores e visitantes. Os visitantes estão subdivididos entre crianças e adolescentes, e adultos. Para uma melhor compreensão encontra-se na Figura 29 um esquema com os principais intervenientes. Figura 29 – Principais intervenientes no campo de golfe Na Tabela 10 encontra-se uma descrição das tarefas realizadas por cada interveniente no campo de golfe em estudo. Tabela 10 - Tarefas de cada recetor no campo de golfe em estudo Em contacto permanente com o campo. Jogadores Em contacto com o campo em horas permitidas para o efeito (lazer, visitas de estudo, etc.). Visitantes Apenas são aplicados em caso de competições ou campeonatos de golfe: Carregador da bolsa com os tacos do golfista e mediante as suas competências mais avançadas pode servir para indicar a posição das bolas durante o jogo. • Caddie Acompanha os jogadores e decide qual a regra a aplicar em caso de transgressão. • Referee ou juiz árbitro Trabalhadores • Jardineiros Manutenção do jardim procedendo ao seu corte, arranjo, podas, limpeza dos relvados e ancinhar bunkers. Ter em consideração todas as áreas relacionadas ao campo de golfe. • Assistente de programação e manutenção de sistemas de rega Realizar a programação dos vários sistemas de rega, a sua respetiva manutenção e reparação. Ensinar e transmitir conhecimentos aos seus aprendizados de qualquer idade. • Instrutores ou professores de golfe Entrega de equipamentos aos jogadores e posteriormente a sua recolha no campo de golfe se necessário. • Gestor de equipamentos
Capítulo 5 – Caso de Estudo: Aplicação da MSqRM para utilização de ApR no Campo de Golfe de Amarante 65 ➢ Identificação das vias de exposição É importante salientar as vias de exposição a considerar: ingestão, inalação ou adsorção, e cuja aplicação aos diferentes intervenientes se identifica na Tabela 11. As vias de exposição no ponto de vista da proteção dos riscos para a saúde pública, considerou-se: • Ingestão, inalação e adsorção diretas; • Ingestão, inalação e adsorção indiretas, por exemplo por via de contacto dos equipamentos de golfe com o solo; • Adsorção indireta, por exemplo por via de contacto com a vegetação do jardim. Tabela 11 - Identificação das vias de exposição diretas por recetor A cada cenário de exposição é possível atribuir uma dada importância como mostra a tabela 12. Tabela 12 - Fatores de importância correlacionados com os cenários de exposição (APA, 2019; Rebelo, 2018). A cada via de exposição é atribuído o respetivo fator de importância como mostra a Tabela 13. ꓫ ꓫ ꓫ ꓫ ꓫ ꓫ ꓫ ꓫ ꓫ ꓫ ꓫ ꓫ Inalação Adsorção ꓫ Trabalhadores Jogadores Visitantes - Crianças e adolescentes Visitantes - Adultos Vegetação Paisagística Vias de exposição Ingestão 5 7 9 Observações Ausência de via de infeção demonstrada Ausência de dados sobre a via de infeção Eventual via de infeção Via de infeção possível Via de infeção demonstrada Fator de importância 1 3
Capítulo 5 – Caso de Estudo: Aplicação da MSqRM para utilização de ApR no Campo de Golfe de Amarante 66 Tabela 13 - Fatores de importância aplicáveis a cada via de exposição (APA, 2019). ➢ Identificação dos cenários de exposição Na aplicação do método semi-quantitativo, os dados de entrada vão ser as normas a aplicar a cada cenário de exposição quando há a ausência de barreiras. Para a aplicação da metodologia semi-quantitativa considerou-se alguns cenários mais clássicos: a) Ingestão da água durante a rega (via direta); b) Ingestão do solo com o contacto com o equipamento de golfe (via indireta); c) Inalação de aerossóis durante a rega (via direta); d) Adsorção por contacto direto com a ApR (via direta); e) Adsorção por contacto com sistema de rega (via direta); f) Adsorção por contacto com vegetação (via direta); g) Adsorção por contacto com o equipamento de golfe com o solo (via indireta). Na prática, optou-se pela realização de tabelas, distribuídas por cada recetor envolvido com os diferentes cenários de exposição considerados, em função do seu fator de importância atribuído tal como se apresentam nas tabelas 14, 15, 16 e 17. A coluna referente à via de exposição são valores tabelados tal como apresentados anteriormente. De seguida, fez-se o produto entre o fator de importância e a via de exposição resultado da coluna Fator*Via. Após a soma das colunas mais à direita é a altura para o cálculo da vulnerabilidade de cada recetor. A existência de determinada via de exposição com a probabilidade de acontecimento de um determinado cenário obtém-se a vulnerabilidade. Um recetor será mais vulnerável na presença de vias de exposição diretas e cenários devidamente validados. A Equação 4 representa a expressão de cálculo utilizada para o resultado do valor da vulnerabilidade de cada recetor. Homem 9 Ingestão indireta (via animais domésticos) 9 9 9 3 3 3 Ingestão direta Via de exposição como via de importância absoluta Justificação como via de importância absoluta em sistema de rega por aspersão como via de fraca importância devido à ausência de dados de doença ou infeção através desta vida Inalação direta Inalação indireta (via animais domésticos) Adsorção direta Adsorção indireta (via animais domésticos) Adsorção indireta (via vegetação)
Capítulo 5 – Caso de Estudo: Aplicação da MSqRM para utilização de ApR no Campo de Golfe de Amarante 67 𝑉𝑟𝑒𝑐𝑒𝑡𝑜𝑟 =∑(𝑓𝑖𝑣𝑖𝑎𝑒𝑥𝑝∗𝑓𝑖𝐶𝑒𝑛 𝑒𝑥𝑝 ) 𝑓𝑛𝑜𝑟𝑚𝑎𝑙𝑖𝑧𝑎çã𝑜 Equação 4 Tabela 14 - Fatores de importância atribuídos a cada cenário de exposição referente aos trabalhadores Tabela 15 - Fatores de importância atribuídos a cada cenário referente aos jogadores Tabela 16 - Fatores de importância atribuídos a cada cenário de exposição referente aos Visitantes – Crianças e adolescentes Tabela 17 - Fatores de importância atribuídos a cada cenário de exposição referentes aos Visitantes – Adultos 18 126 f) 9 Absoluta. Muito provável acontecer devido a brincadeiras na relva. 3 27 g) 5 Essencial ou forte. Pode acontecer em caso de equipamento perdido no campo molhado. 3 15 d) - Não aplicável - - e) 7 Demonstrada. Apesar da rega ser em horários de não utilização do campo, pode acontecer. 3 21 b) 7 Demonstrada. Provável acontecer em caso de equipamento perdido no campo. 9 63 c) - Não aplicável - - Cenário de exposição Fator de importância Justificação Via de Exposição a) - Não aplicável - - ( 𝑖𝑐𝑒 𝑒 ) ( 𝑖 𝑖 𝑒 ) 𝑖𝑐𝑒 𝑒 ∗ 𝑖 𝑖 𝑒 18 90 f) 7 Demonstrada. Pode ocorrer em caso das folhas e raízes se encontrarem molhadas. 3 21 g) 3 Fraca. Não estão em contacto direto com o equipamento. Ocorre caso se encontre perdido no campo. 3 9 d) - Não aplicável - - e) 5 Essencial ou forte. Apesar da rega ser em horários de não utilização do campo, pode acontecer. 3 15 b) 5 Essencial ou forte. Pode ocorrer em caso de equipamento perdido no campo. 9 45 c) - Não aplicável - - Cenário de exposição Fator de importância Justificação Via de Exposição a) - Não aplicável - - ( 𝑖𝑐𝑒 𝑒 ) ( 𝑖 𝑖 𝑒 ) 𝑖𝑐𝑒 𝑒 ∗ 𝑖 𝑖 𝑒 18 138 g) 7 Demonstrada. Pode ocorrer devido ao solo se encontrar molhado e o equipamento estar em contacto com o mesmo. 3 21 e) 5 Essencial ou forte. Apesar da rega ser efetuada durante o fecho pode ocorrer devido ao aspersor ainda estar molhado. 3 15 f) 7 Demonstrada. Pode ocorrer devido às folhas e raízes se encontrarem molhadas. 3 21 c) - Não aplicável - - d) - Não aplicável - - a) - Não aplicável - - b) 9 Absoluta. Em constante contacto direto com o equipamento de golfe. 9 81 Cenário de exposição Fator de importância Justificação Via de Exposição ( 𝑖𝑐𝑒 𝑒 ) ( 𝑖 𝑖 𝑒 ) 𝑖𝑐𝑒 𝑒 ∗ 𝑖 𝑖 𝑒 Absoluta. Sempre elevada porque está em contacto direto com o equipamento esteja ele perdido no campo ou não. Absoluta. Sempre elevada para todos os trabalhadores. Absoluta. Rega por aspersão. Absoluta. Sempre elevada para todos os trabalhadores. Essencial ou forte. Pode ocorrer caso haja algum problema nos aspersores. 321 39 3 3 3 15 21 15 27 5 9 9 9 9 Fator de importância Justificação 81 81 81 3 9 9 9 Via de Exposição a) g) f) e) d) c) b) Cenário de exposição Essencial ou forte. Arrumo de equipamento perdido no campo que esteja molhado. Demonstrada. É sempre provável o trabalhador estar em contacto com folhas e raízes molhadas. 5 7 ( 𝑖𝑐𝑒 𝑒 ) ( 𝑖 𝑖 𝑒 ) 𝑖𝑐𝑒 𝑒 ∗ 𝑖 𝑖 𝑒
Capítulo 5 – Caso de Estudo: Aplicação da MSqRM para utilização de ApR no Campo de Golfe de Amarante 68 Na Tabela 18 apresenta-se um quadro resumo do cálculo da vulnerabilidade por cada recetor. Tabela 18 - Cálculo da vulnerabilidade por cada recetor Importa mencionar que mesmo considerando a subjetividade do fator de importância não altera substancialmente o número da vulnerabilidade. Fazendo uma análise crítica aos resultados do cálculo da vulnerabilidade de cada um dos recetores, podemos concluir que apresentam valores lógicos. Os trabalhadores são os recetores que estão mais sujeitos aos riscos e apresentam um valor de vulnerabilidade superior ao dos restantes, de 0,91. De seguida, os jogadores são os mais afetados apresentando um valor de 0,85. Os visitantes são os recetores que menos estão expostos ao perigo. Como os visitantes estão divididos entre dois grupos (crianças e adolescentes, adultos) e visto que os primeiros são a classe mais vulnerável e inconsciente apresentam um valor superior ao dos adultos, 0,78 e 0,56 respetivamente. Ainda assim, apresentam um valor inferior ao dos jogadores em virtude de se tratar de visitantes, não estando expostos permanentemente ao perigo. 5.2.3 Aplicação da MSqRM (Dano) Figura 30 – Fluxograma com destaque obtenção do dano 0,56 Recetores Vulnerabilidade 0,91 0,85 0,78 Visitantes Crianças e adolescentes Adultos Jogadores Trabalhadores
Capítulo 5 – Caso de Estudo: Aplicação da MSqRM para utilização de ApR no Campo de Golfe de Amarante 69 No que diz respeito ao caso de estudo do campo de golfe as barreiras que foram levadas em consideração foi: a) Rega por aspersão; b) Pós-cloragem (refere-se à cloração no reservatório antes da aplicação). c) Restrição de acesso durante as horas de rega no campo de golfe (sem horário específico). Os danos parciais (di) podem ser obtidos a partir da Norma ISO (Organização Internacional para a Normalização) 16075-2:2015 (Figura 31) e determinado com base na probabilidade de falha na barreira em função da severidade dos danos, através da Equação 5. Figura 31 – Matriz de determinação do dano (APA, 2019). 𝑑𝑖=𝑆𝑒 𝑒𝑟𝑖𝑑 𝑑𝑒 𝑑𝑜𝑠 𝑑 𝑜𝑠∗ 𝑟𝑜𝑏 𝑏𝑖𝑙𝑖𝑑 𝑑𝑒 𝑑𝑒 𝑓 𝑙ℎ 5 Equação 5 A matriz da Figura 31 pode sofrer um melhoramento através da sua priorização com base numa escala de importância como se apresenta na Tabela 19, resultando na Figura 32. 1 2 3 4 5 Probabilidade de falha na barreira Rara Pouco provável Possível Provável Quase certa Severo 1 2 3 4 5 0,8 Insignificante Fraco Moderado Forte 0,8 0,6 2,0 1,6 1,2 5,0 4,0 3,0 2,0 1,0 4,0 3,2 2,4 1,6 0,8 0,4 2,4 1,8 1,2 0,6 3,0 Severidade dos danos 0,4 0,2 1,0
Capítulo 5 – Caso de Estudo: Aplicação da MSqRM para utilização de ApR no Campo de Golfe de Amarante 70 Tabela 19 - Priorização dos danos (APA, 2019). Figura 32 – Matriz de determinação dos danos seguida da priorização (APA, 2019; Rebelo 2018). O valor do dano relativo à totalidade das barreiras adotadas é conforme a Equação 6: 𝐷𝑎𝑛𝑜 = ∑(𝑑𝑖∗ ) 𝑓𝑛𝑜𝑟𝑚𝑎𝑙𝑖𝑧𝑎çã𝑜 Equação 6 n – Representa o número de barreiras equivalentes conforme retratado na Norma ISO 16075 – 2:2015 1 2 3 4 5 Probabilidade de falha na barreira Rara Pouco provável Possível Provável Quase certa Severo 1 2 3 4 5 2 Insignificante Fraco Moderado Forte 2 2 5 4 4 9 9 7 5 3 9 8 6 4 2 1 6 4 4 2 7 Severidade dos danos 1 1 3 Nível de importância 8 Entre importância demonstrada e importância absoluta 9 Importância absoluta Essencialmente importante 6 Entre essencialmente importante e importância demonstrada 7 Importância demonstrada 1 Pouca importância 2 Entre pouca importância e fraca importância 3 Fraca importância 4 Entre fraca importância e essencialmente importante 5 𝑑𝑖 𝑑𝑖 𝑑𝑖 𝑑𝑖 𝑑𝑖 𝑑𝑖 𝑑𝑖 𝑑𝑖 𝑑𝑖 𝐷𝑎𝑛𝑜(𝑑𝑖) 𝑎 𝑜𝑟 𝑑𝑒 𝑖𝑚 𝑜𝑟 𝑛𝑐𝑖𝑎 ( 𝑖)
Capítulo 5 – Caso de Estudo: Aplicação da MSqRM para utilização de ApR no Campo de Golfe de Amarante 71 fnormalização - Fator de normalização dado pela Equação 7: 𝑜𝑟𝑚 𝑙𝑖𝑧 çã𝑜= 𝑖𝑚𝑎𝑥 ∗ 𝑛 Equação 7 Para todas as barreiras apresentadas considera-se uma probabilidade de falha na barreira “quase certa” e uma severidade de danos de nível “severo”, traduzindo num dano parcial de importância absoluta de valor igual a 9, conforme a matriz de determinação do dano (Figura 31). Dessa forma, de acordo com a Equação 6, o dano apresentou valor igual a 1. 5.2.4 Aplicação da MSqRM (Estimativa do Risco) Finalmente, as informações de exposição e efeitos na saúde são combinadas calculando o risco para as condições e cenários definidos durante a caracterização do risco. O resultado desta etapa deve alimentar diretamente as questões de gestão do risco definidas durante a formulação do problema. A análise de incerteza e/ou análise de sensibilidade pode ser extremamente valiosa para testar a robustez dos cálculos do risco para apoiar a decisão de gerenciamento do risco. Assim, foram estimados o risco para cada recetor (Equação 8), resultados apresentados na Tabela 21 e o risco global (Equação 9). Figura 33 – Fluxograma com destaque para obtenção do risco para cada recetor A Equação 8 permite obter o valor do risco por cada recetor: 𝑅𝑟𝑒𝑐𝑒𝑡𝑜𝑟 = 𝑃𝑒𝑟𝑖𝑔𝑜 ∗ 𝑉𝑟𝑒𝑐𝑒𝑡𝑜𝑟 ∗ 𝐷𝑎𝑛𝑜 Equação 8 Por outro lado, a Equação 9 permite calcular o risco global:
Capítulo 5 – Caso de Estudo: Aplicação da MSqRM para utilização de ApR no Campo de Golfe de Amarante 72 𝑅𝐺𝑙𝑜𝑏 𝑙 =∑𝑅𝑅𝑒𝑐𝑒𝑡𝑜𝑟 𝑁𝑅𝑒𝑐𝑒𝑡𝑜𝑟𝑒𝑠 Equação 9 Onde: Nrecetores que retrata o número total de recetores. Figura 34 – Fluxograma com destaque para a obtenção do risco global Para uma melhor perceção dos valores do risco global, os respetivos resultados podem ser expressos em 3 níveis do risco tal como mostra a Tabela 20. Tabela 20 - Valores do risco classificados em três níveis O facto de o risco global apresentar um risco de valor superior a zero corresponde à existência de um risco mínimo, porque na realidade não há risco zero. Quando o risco apresenta um valor que seja considerado inaceitável é necessário proceder à reavaliação de todo o processo, ajustando as barreiras de modo a obter-se níveis do risco desprezável ou aceitável. Se por algum motivo não for possível essa modificação, o projeto não se tornará viável. Os resultados do risco para cada recetor e global, encontram-se na Tabela 21. 0 < Rglobal < 3 Risco global desprezável 3 ≤ Rglobal < 7 Risco global aceitável 7 ≤ Rglobal < 9 Risco global inaceitável Níveis do risco
Capítulo 5 – Caso de Estudo: Aplicação da MSqRM para utilização de ApR no Campo de Golfe de Amarante 73 Tabela 21 – Resultados do risco para cada recetor e global Entretanto, conforme apresentado na Tabela 21, mesmo o maior risco (6,37 para trabalhadores) estando próximo do valor limite (7) para a categoria inaceitável, todos os valores se apresentaram na faixa do aceitável. De seguida, apresenta-se a Tabela 22 que funciona como um quadro resumo da caracterização do risco para diferentes níveis de tratamento, ou seja, valores de E. coli variáveis e correspondentes classificações de perigo. Importa referir que, apesar de se ter adotado um valor de perigo igual a 7 numa primeira avaliação, apresentam-se os resultados para os restantes perigos para criar termos de comparação entre todos e, de forma a verificar o que os faz variar. Por estas razões, também se torna uma solução viável para os tomadores de decisão, de modo a verificarem os prós e contras de cada norma de qualidade. Para além disto, este tipo de análise procura ainda contribuir para a maior aceitação social da ApR. De facto, a análise e quantificação detalhada, do risco microbiológico, apesar de resultar de uma metodologia simplificada como é a MSqRM, permite desenvolver informação concreta e dirigida ao público-alvo, que poderia de outra forma tender a rejeitar a utilização de espaços de lazer e prática desportiva com recurso a ApR. 5,43 Risco Global Aceitável Recetores Trabalhadores Jogadores Visitantes Crianças e adolescentes Adultos Risco 6,37 5,95 5,46 3,92 Nível do risco Aceitável Aceitável Aceitável Aceitável
Capítulo 5 – Caso de Estudo: Aplicação da MSqRM para utilização de ApR no Campo de Golfe de Amarante 80 máscara) na classe de recetores dos trabalhadores. Na Figura 39 apresenta-se a reavaliação 4 em ícones para facilitar o entendimento de todas as barreiras. Figura 39 – Barreiras da reavaliação 4 Nesta fase, alteraram-se os fatores de importância dos cenários de exposição apenas e só dos trabalhadores, Tabela 27. Consequente, haverá um ajuste no valor da vulnerabilidade e no cálculo do risco. No que diz respeito ao dano, consideraram-se as três barreiras inicialmente consideradas, apresentando um valor do dano igual a 1, Tabela 28. Tabela 27 - Fator de importância por cada cenário de exposição dos trabalhadores Cenário de exposição Fator de importância Via de Exposição 0,69 Vulnerabilidade 15 3 9 39 243 63 3 21 3 9 9 63 9 63 f) 5 g) 3 9 3 c) 7 d) 7 e) 3 a) 7 b) 7 ( 𝑖𝑐𝑒 𝑒 ) ( 𝑖 𝑖 𝑒 ) 𝑖𝑐𝑒 𝑒 ∗ 𝑖 𝑖 𝑒
Capítulo 5 – Caso de Estudo: Aplicação da MSqRM para utilização de ApR no Campo de Golfe de Amarante 81 Tabela 28 - Resultados do risco para cada recetor e global para diferentes classificações de perigo para a reavaliação 4 ➢ Reavaliação 5 A reavaliação 5 é semelhante à anterior, mas com o valor do dano que se obteve na reavaliação 1, ou seja, de 0,93. Portanto considerou-se as seguintes barreiras: a) Rega por aspersão; b) Pós-cloragem; c) Restrição de acesso durante as horas de rega fora do horário de utilização. Na Figura 40 apresenta-se a reavaliação 5 em ícones para facilitar o entendimento de todas as barreiras. Trabalhadores 0,69 4,83 Aceitável Jogadores 0,85 5,95 Aceitável Crianças e adolescentes 0,78 5,46 Aceitável Adultos 0,56 3,92 Aceitável Risco Global 5,04 Aceitável Trabalhadores 0,69 3,45 Aceitável Jogadores 0,85 4,25 Aceitável Crianças e adolescentes 0,78 3,90 Aceitável Adultos 0,56 2,80 Desprezável Risco Global 3,60 Aceitável Trabalhadores 0,69 2,07 Desprezável Jogadores 0,85 2,55 Desprezável Crianças e adolescentes 0,78 2,34 Desprezável Adultos 0,56 1,68 Desprezável Risco Global 2,16 Desprezável Trabalhadores 0,69 0,69 Desprezável Jogadores 0,85 0,85 Desprezável Crianças e adolescentes 0,78 0,78 Desprezável Adultos 0,56 0,56 Desprezável Risco Global 0,72 Desprezável 1,00 102 < E.coli ≤ 103 5 1,00 1,00 101 < E.coli ≤ 102 3 E.coli ≤ 101 1 103 < E.coli ≤ 104 7 Vulnerabilidade Dano Risco 1,00 Norma de qualidade/ ufc/100mL Perigo Recetor Nível do risco
Capítulo 5 – Caso de Estudo: Aplicação da MSqRM para utilização de ApR no Campo de Golfe de Amarante 82 Figura 40 – Barreiras da reavaliação 5 Implementando uma capacitação e utilização de EPI`s na classe dos trabalhadores, há uma alteração dos fatores de importância, tal como se apresenta na Tabela 27, equivalente ao que acontece na reavaliação 4. Assim, na Tabela 29, apresenta-se a caracterização do risco mediante estas condições impostas. Tabela 29 - Resultados do risco para cada recetor e global para diferentes classificações de perigo para a reavaliação 5 Trabalhadores 0,69 4,49 Aceitável Jogadores 0,85 5,53 Aceitável Crianças e adolescentes 0,78 5,08 Aceitável Adultos 0,56 3,65 Aceitável Risco Global 4,69 Aceitável Trabalhadores 0,69 3,21 Aceitável Jogadores 0,85 3,95 Aceitável Crianças e adolescentes 0,78 3,63 Aceitável Adultos 0,56 2,60 Desprezável Risco Global 3,35 Aceitável Trabalhadores 0,69 1,93 Desprezável Jogadores 0,85 2,37 Desprezável Crianças e adolescentes 0,78 2,18 Desprezável Adultos 0,56 1,56 Desprezável Risco Global 2,01 Desprezável Trabalhadores 0,69 0,64 Desprezável Jogadores 0,85 0,79 Desprezável Crianças e adolescentes 0,78 0,73 Desprezável Adultos 0,56 0,52 Desprezável Risco Global 0,67 Desprezável 0,93 102 < E.coli ≤ 103 5 0,93 0,93 101 < E.coli ≤ 102 3 E.coli ≤ 101 1 103 < E.coli ≤ 104 7 Vulnerabilidade Dano Risco 0,93 Norma de qualidade/ ufc/100mL Perigo Recetor Nível do risco
Capítulo 5 – Caso de Estudo: Aplicação da MSqRM para utilização de ApR no Campo de Golfe de Amarante 83 5.2.6 Conclusões das reavaliações do risco A alteração realizada na reavaliação 1 é um ajuste que se consegue perfeitamente realizar porque das maiores vantagens que tem é o facto de não haver um custo associado a isso e de não ser necessário alterar o nível de tratamento para diminuir o nível do risco. Esta reavaliação comparando com a primeira avaliação, resulta na redução do risco global de 5,43 para 5,05, no caso de um nível de perigo 7. Na reavaliação 2 com a utilização de um encamisamento dos aspersores após o sistema de rega, os valores da vulnerabilidade dos recetores diminuem ligeiramente. No entanto, o valor do risco (5,20) aumenta consideravelmente quando comparando com a reavaliação 1 (5,05), porque o dano interfere mais nos cálculos. Importa sublinhar que apenas houve alteração do fator de importância apenas num único cenário de exposição. A esse fator de importância corresponde o valor 3 na via de exposição, ou seja, por ser um valor tão inferior não há mudanças significativas comparativamente à avaliação realizada inicialmente. Com isto, pode-se concluir que com o dano de valor igual a 1 aliado ao encamisamento dos aspersores, talvez não compense a adoção desta barreira, já que acarreta mais custos e resulta em valores praticamente análogos e insatisfatórios. Na reavaliação 3 com a utilização dos encamisamento dos aspersores com o valor do dano 0,93, ou seja, corresponde à utilização das condições das reavaliações 1 e 2 simultaneamente, já se observa uma alteração substancial dos valores do risco. Assim, o risco global situa-se em 4,83, inferior aos valores de 5,20 e 5,05 das reavaliações 2 e 1 respetivamente, no caso de nível de perigo 7. Portanto, em termos compensatórios, este ajuste seria mais vantajoso que a reavaliação 2. Fundamentalmente, a reavaliação 3 avalia as principais vantagens das reavaliações anteriores em conjunto, o que se evidencia como muito viável. Na reavaliação 4 em que se optou pela implementação de EPI`s e pelo acréscimo da capacitação dos trabalhadores, conclui-se que o valor do risco dos trabalhadores diminui consideravelmente para 4,83 (no caso de nível de perigo 7), apesar de apresentar o dano de valor igual a 1. Se o tomador de decisão optar pela implementação de EPI`s e um acréscimo da capacitação dos trabalhadores, então é aconselhável optar pela reavaliação 5 em vez da anterior. A reavaliação 5 corresponde à utilização das condições das reavaliações 1 e 4,
Capítulo 5 – Caso de Estudo: Aplicação da MSqRM para utilização de ApR no Campo de Golfe de Amarante 84 simultaneamente. Isto permite para além da alteração dos valores do risco dos trabalhadores, modificar igualmente os valores dos restantes recetores, ou seja, consegue abranger todas as classes expostas ao perigo. Como resultado, o risco global apresenta um valor de 4,69, ou seja, o menor dos observados no caso de nível de perigo 7. Globalmente, os resultados das tabelas 23, 25, 26, 28 e 29 permitem aos tomadores de decisão aferir a variação do risco global em função das diferentes características das cinco reavaliações, ponderando igualmente a influência de um nível de tratamento superior. Assim, observa-se que adotando um nível de tratamento que conduz a um perigo menor ou igual a 3, ou seja, Secundário + desinfeção + pós-cloragem ou Avançado + póscloragem (apresentado no item 2.4, Tabela 3 e Figura 2), o risco para todos os recetores e o risco global pode ser sempre classificado como desprezáveis. No entanto, a redução do perigo resulta da adoção de um nível de tratamento superior e consequentemente mais dispendioso. Caso o tomador de decisão entenda que é adequado que o risco global se situe na gama de aceitável, correspondente a níveis de perigo superiores ou iguais a 5, os resultados das reavaliações permitem ajudar à tomada de decisão ponderados os custos inerentes às características de cada reavaliação. O campo de golfe pode selecionar a opção que mais se adequa, desde que a qualidade seja no mínimo classe B (perigo 3) ou classe C conjugada com uma barreira equivalente (perigo 5), tal como o disposto no Decreto-Lei n.º 119/2019, de 21 de agosto. Para além destas opções, o campo também pode optar por um tratamento complementar de classe D para obtenção de classe C, ou seja, uma póscloragem usada como barreira e diminui o dano ou como tratamento e diminui o perigo. Como sugestão apresenta-se uma reavaliação mais completa que as restantes, ou seja, contemplando todas as vantagens de todas as reavaliações apresentadas anteriormente. Avaliou-se igualmente os níveis do risco (Tabela 30) para comparar esses valores com os já obtidos anteriormente. Ou seja, é uma avaliação que inclui: • O valor do dano de 0,93, ou seja, apresenta 3 barreiras: rega por aspersão; póscloragem e restrição de acesso durante as horas de rega fora do horário de utilização; • A utilização de encamisamentos em todos os aspersores após o fim do sistema de rega; • A implementação de EPI’s e um acréscimo da capacitação dos trabalhadores.
Capítulo 5 – Caso de Estudo: Aplicação da MSqRM para utilização de ApR no Campo de Golfe de Amarante 85 Na Figura 41 apresenta-se a sugestão de reavaliação em ícones para facilitar o entendimento de todas as barreiras. Figura 41 – Barreiras da sugestão da reavaliação Tabela 30 - Resultados do risco para cada recetor e global para diferentes classificações de perigo para a reavaliação mais completa Como se esperava, é a reavaliação que apresenta níveis do risco mais baixos. No valor de perigo 7, apresenta um risco global de 4,49 o que se torna muito satisfatório. Cabe Trabalhadores 0,69 4,49 Aceitável Jogadores 0,81 5,27 Aceitável Crianças e adolescentes 0,74 4,82 Aceitável Adultos 0,52 3,39 Aceitável Risco Global 4,49 Aceitável Trabalhadores 0,69 3,21 Aceitável Jogadores 0,81 3,77 Aceitável Crianças e adolescentes 0,74 3,44 Aceitável Adultos 0,52 2,42 Desprezável Risco Global 3,21 Aceitável Trabalhadores 0,69 1,93 Desprezável Jogadores 0,81 2,26 Desprezável Crianças e adolescentes 0,74 2,06 Desprezável Adultos 0,52 1,45 Desprezável Risco Global 1,93 Desprezável Trabalhadores 0,69 0,64 Desprezável Jogadores 0,81 0,75 Desprezável Crianças e adolescentes 0,74 0,69 Desprezável Adultos 0,52 0,48 Desprezável Risco Global 0,64 Desprezável 0,93 102 < E.coli ≤ 103 5 0,93 0,93 101 < E.coli ≤ 102 3 E.coli ≤ 101 1 103 < E.coli ≤ 104 7 Vulnerabilidade Dano Risco 0,93 Norma de qualidade/ ufc/100mL Perigo Recetor Nível do risco
Capítulo 5 – Caso de Estudo: Aplicação da MSqRM para utilização de ApR no Campo de Golfe de Amarante 86 ao tomador de decisão determinar a continuação do nível de tratamento IV ou optar por tratamentos mais avançados e assim obter níveis do risco desprezáveis.
Capítulo 6 - Conclusão 87 6. CONCLUSÃO A presente dissertação dispôs como objetivo principal aplicar uma metodologia semiquantitativa do risco microbiológico para implementar ApR no campo de golfe, na cidade de Amarante. Inicialmente, apresentou-se uma intensiva revisão bibliográfica sobre os aspetos gerais relacionados à ApR e a sua recetividade social. Em relação aos aspetos gerais relacionados à ApR conclui-se que é uma prática estabelecida em alguns lugares do mundo. Com a crescente escassez de água, as águas residuais tratadas são cada vez mais atraentes para atender à demanda de água e, assim, contribuir para o desenvolvimento da utilização de fontes de água alternativas. Em relação à recetividade social, este fator é ainda uma barreira crítica para a implementação de projetos de ApR. Para avaliar a aceitação dos utilizadores, realizam-se inquéritos de forma a determinar a perceção global do sucesso do projeto de ApR. Para contornar os resultados dos inquéritos que nem sempre são satisfatórios, é implementado um programa de participação pública de modo a esclarecer os cidadãos de forma clara, consciencializando-os na utilização da prática de ApR, promovendo auditorias para esclarecimento de potenciais dúvidas e quebrar algum preconceito. A sinalização é também muito importante estar presente nos espaços onde a rega é realizada por água residual tratada. Verifica-se assim, uma maior confiança do público, transmitindo segurança e conhecimento. Conclui-se ainda que o risco microbiológico é intrínseco à ApR a partir de águas residuais. Para minimizar esse impacto, a gestão do risco que passa por uma primeira etapa de análise e uma segunda etapa de gestão do risco é essencial. Entretanto a AQRM é complexa e requer dados que muitas vezes a gestão não dispõe. Dessa forma, conclui-se que a metodologia semi-quantitativa do risco microbiológico para os diferentes tipos de reutilização, exceto reutilização potável, é plenamente aplicável e satisfatória. A sua aplicação permite a realização de diferentes cenários que levam em consideração alta subjetividade, embora forneça valores do risco credíveis e comparáveis aos graus (desprezável, aceitável e inaceitável). Na presente dissertação calculou-se o risco microbiológico na implementação de ApR na rega do campo de golfe na cidade de Amarante, envolvendo os cenários de exposição associados a essa prática, 4 recetores (trabalhadores, jogadores e visitantes dividindo-se
Capítulo 6 - Conclusão 88 em crianças e adolescentes, e adultos) e 3 barreiras. Numa primeira abordagem, os valores do risco por recetores variaram entre 6,37 e 3,92. Apresentando como risco global um valor de 5,43 classificando-se como um nível aceitável. De seguida, apresentaram-se cinco reavaliações dos valores do risco dos diferentes recetores e global, correspondentes a diferentes combinações de alteração de barreiras, do encamisamento do sistema de rega e do acréscimo da capacitação dos trabalhadores e utilização de EPI`s. Por fim, sugeriu-se a utilização simultânea dessas três características, resultando numa reavaliação que conduziu a menores valores do risco aferidos. Os resultados das várias alternativas apresentadas permitirão aos tomadores de decisão avaliar os prós e contras de cada uma e, optar por aquela que corresponde à melhor solução na implementação de ApR num campo de golfe. Assim, conclui-se que o presente estudo apresenta uma excelente ferramenta técnica de decisão que permite avaliar vantagens e desvantagens envolvidas às barreiras e risco estimado. 6.1 Recomendações Relativamente a esta dissertação referente ao caso de estudo, é possível apresentar algumas recomendações para trabalhos futuros: • Incluir a avaliação do risco microbiológico no âmbito dos recursos hídricos; • Propor um plano de gestão que deve conter todos os aspetos referentes à qualidade da água (recomendar uma solução caso seja alterada), ao controlo quantitativo que afeta a produção de ApR de modo a supervisionar os sistemas de produção, distribuição, armazenamento e aplicação da ApR; • Elaborar e aplicar de inquéritos aos utilizadores, de modo a avaliar a sua recetividade no incremento de ApR na rega do campo de golfe.
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