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i ALEX HENRIQUE VERONÊZ IRRIGAÇÃO DE EUCALIPTO COM EFLUENTE SANITÁRIO: AVALIAÇÃO ECONÔMICA E DE PRODUTIVIDADE AGRÍCOLA CAMPINAS 2015
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ALEX HENRIQUE VERONÊZ
IRRIGAÇÃO DE EUCALIPTO COM EFLUENTE SANITÁRIO: AVALIAÇÃO ECONÔMICA E DE
PRODUTIVIDADE AGRÍCOLA
CAMPINAS 2015
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UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS
FACULDADE DE ENGENHARIA CIVIL, ARQUITETURA E URBANISMO
ALEX HENRIQUE VERONEZ
IRRIGAÇÃO DE EUCALIPTO COM EFLUENTE SANITÁRIO: AVALIAÇÃO ECONÔMICA E DE
PRODUTIVIDADE AGRÍCOLA
Orientador: Prof. Dr. Bruno Coraucci Filho
Tese de Doutorado apresentada a Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo da Unicamp, para obtenção do título de Doutor em Engenharia Civil, na área de Saneamento e Ambiente.
ESTE EXEMPLAR CORRESPONDE À VERSÃO FINAL DA TESE DEFENDIDA PELO ALUNO ALEX HENRIQUE VERONEZ E ORIENTADO PELO PROF. DR. BRUNO CORAUCCI FILHO. ASSINATURA DO ORIENTADOR ______________________________________
CAMPINAS 2015
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FICHA CATALOGRÁFICA UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS
BIBLIOTECA DA ÁREA DE ENGENHARIA E ARQUITETURA ELIZANGELA APARECIDA DOS SANTOS SOUZA - CRB 8/8098
V599i
Veronêz, Alex Henrique, 1977-
Irrigação de eucalipto com efluente sanitário: avaliação econômica e de produtividade agrícola / Alex Henrique Veronêz. – Campinas, SP : [s.n.], 2015.
Orientadores: Bruno Coraucci Filho. Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de
Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo. 1. Agricultura. 2. Irrigação. 3. Efluente. 4. Produtividade. 5. Viabilidade
Econômica. I. Coraucci Filho, Bruno,1948-. II. Universidade Estadual de Campinas. Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo. III. Título.
Título em outro idioma: Eucalyptus irrigation with sanitary effluent: economical evaluation and of agricultural productivity Palavras-chave em inglês: Agriculture Irrigation Sanitary Effluente Productivity Economical Viability Área de concentração: Saneamento e Ambiente Titulação: Doutor em Engenharia Civil Banca examinadora: Adriano Luiz Tonetti Edson Aparecido Abdul Nour Eraldo Henriques de Carvalho Cleverson Vitório Andreoli Data de defesa: 26-02-2015 Programa de Pós-Graduação: Engenharia Civil
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RESUMO
VERONÊZ, A. H. Irrigação de eucalipto com efluente sanitário: Avaliação
econômica e de produtividade agrícola. Campinas: Faculdade de Engenharia Civil -
UNICAMP, 2015. 151p. Tese (Doutorado), 2015.
Grande parte da água consumida no planeta é utilizada na agricultura. Com o crescimento populacional e a redução crescente de áreas cultiváveis, faz-se necessário desenvolver tecnologias visando aumentar a produtividade. A utilização de esgoto tratado na irrigação de culturas agrícolas pode se tornar uma alternativa, pois esse efluente possui água e nutrientes. A aplicação de esgoto tratado na agricultura também pode ser a solução para sistemas de tratamento de esgoto que possuem a eficiência preconizada na legislação, porém, não contam com corpo receptor com capacidade para receber os efluentes. Nesse trabalho foi verificada a produtividade e a viabilidade econômica da aplicação de efluentes sanitários provenientes de lagoas de estabilização na irrigação da cultura de eucalipto (espécie urograndis). O trabalho experimental foi desenvolvido no município de Franca-SP. Foram instaladas parcelas, constituindo 8 tratamentos, com 4 repetições cada. Dos 8 tratamentos, 2 foram irrigados com água, 5 com efluente e 1 não recebeu nenhum tipo de irrigação. Os tratamentos irrigados com efluente apresentaram produtividade superior aos demais, chegando a ser até 48% maior que a de sequeiro. A análise econômica contou com 4 cenários e um horizonte de projeto de 22 anos. No cenário 1 foi considerada a adequação do sistema de esgotamento sanitário, visando atender a legislação quanto a qualidade do corpo receptor. No cenário 2 foi considerada a aplicação de efluente de acordo com as lâminas de irrigação de cada tratamento. O cenário 3 verificou a situação de sequeiro e o cenário 4 a irrigação com água natural. Na avaliação econômica foram avaliados os indicadores VPL (Valor Presente Líquido) e TIR (Taxa Interna de Retorno). Utilizou-se 2 procedimentos, sendo um avaliando o interesse do agricultor e o outro o do operador do sistema de saneamento. Na análise considerando o interesse do agricultor, o cenário 3 (sequeiro) foi o mais viável. O cenário 4 (irrigação com água natural) apresentou TIR positiva e VPL negativo. Verificou-se que a irrigação com efluente é inviável quando se adota valores de mercado (cenário 2). Na análise econômica, considerando o interesse do operador do sistema de saneamento, foram comparados os cenários 1 e 2. Foi verificado que a aplicação do efluente na cultura de eucalipto (cenário 2) apresentou-se mais viável que a adequação do sistema de esgotamento sanitário. Quanto à viabilidade econômica considerando o interesse do operador do sistema de saneamento, fica evidente, que essa depende da complexidade das obras necessárias para adequação do sistema de tratamento e afastamento de esgoto.
PALAVRAS CHAVE: Agricultura, Irrigação, Eucalipto, Produtividade, Efluente Sanitário,
Corpo Receptor, Viabilidade Econômica.
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ABSTRACT
VERONÊZ, A. H. Eucalyptus irrigation with sanitary effluent : Economical
evaluation and of agricultural productivity. Campinas: Faculdade de Engenharia Civil
- UNICAMP, 2015. 151p. Thesis (Doctorate), 2015.
Great part of the water consumed in our planet is used in agriculture. With population growing and the increasing reduction of farmland, it is necessary to develop technologies aiming to increase productivity. The use of treated effluents in agricultural irrigation can become an alternative, as this sewage contains water and nutrients. The application of treated effluent in agriculture may also be the solution to sewage treatment systems that have its efficiency recommended by legislation, but which do not have a receiving water body that is able to receive the effluents. The present paper was responsible for verifying productivity and economical viability of applying sanitary effluents from stabilization ponds in the irrigation of eucalyptus cultivation. The experimental work was developed in Franca-SP. Parcels were installed, composing 8 treatments, with 4 repetitions each. From the 8 treatments, 2 were irrigated with water, 5 with effluent and 1 did not receive any kind of irrigation. Treatments irrigated with effluent presented a higher productivity compared to the others, reaching up to 48% the productivity of dryland. The economical analysis was done in 4 sceneries and a project horizon of 22 years. In scenery 1 it was considered the adequacy of sewage system, aiming to comply with legislation as with the quality of receiving water body. In scenery 2 was considered the usage of effluent according to irrigation levels of each treatment. In scenery 2 market values were considered. Scenery 3 verified the situation of dryland and scenery 4 irrigation with natural water. In economical evaluation, we evaluated the indicators NPV (Net Present Value) and IRR (Internal Rate of Return). Two different procedures were used, one evaluating the famer’s interest and the other the sanitation system operator’s interest. In the analysis, considering the farmer’s interest, sceneries 3 and 4 presented positive values the IRR, being 3 (dryland) the most viable, we verified that irrigation with effluent is impracticable when adopting market values (scenery 2). In economical analysis, considering the sanitation system operator’s interest, sceneries 1 and 2 were compared. The usage of effluent in the eucalyptus culture (scenery 2) present to be more viable that the adequacy of the sanitary sewage system. The research proved that the application of sanitary effluent increased productivity. As for economical viability, it is evident that it depends on the complexity of the work required to make the sewage treatment and removal system adequate.
KEY WORDS: Agriculture, Irrigation, Eucalyptus, Productivity, Sanitary Effluent,
Receiving Water Body, Economical Viability.
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SUMÁRIO Página
1. INTRODUÇÃO ............................................................................................................. 1
1.1 Objetivos ................................................................................................................. 4
1.1.1 Objetivo Geral .................................................................................................. 4
1.1.2 Objetivos Específicos ....................................................................................... 4
2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ...................................................................................... 5
2.1 Reúso da Água ................................................................................................... 5
2.2 Disposição de Efluentes no Solo ......................................................................... 9
2.2.1 Sistemas de tratamento de efluentes no solo ................................................ 13
2.2.2 Desempenho dos sistemas de tratamento de efluentes no solo .................... 15
2.3 Regulamentações e Diretrizes para o Reúso da Água ..................................... 18
2.4 Lagoas de Estabilização ................................................................................... 32
2.5 Fundamentos Teóricos de Análise Econômica ................................................. 35
2.5.1 Valor Presente Líquido (VPL) ......................................................................... 37
2.5.2 Taxa Interna de Retorno (TIR) ....................................................................... 39
2.5.3 Horizonte de Projeto ....................................................................................... 41
2.6 Cultura de Eucalipto .......................................................................................... 41
2.6.1 Custos de produção de eucalipto ................................................................... 49
2.7 Custos do Reúso da Água ................................................................................ 53
2.8 Viabilidade Econômica do Reúso ...................................................................... 57
3. MATERIAL E MÉTODOS ........................................................................................ 59
3.1 Localização do Experimento ............................................................................. 59
3.2 Instalação da Pesquisa ..................................................................................... 60
3.2.1 Limpeza da área e controle de formigas ........................................................ 60
3.2.2 Delineamento experimental ............................................................................ 62
3.2.3 Adubação e plantio......................................................................................... 65
3.2.4 Instalação dos poços de monitoramento da água subterrânea ...................... 68
3.2.5 Sistema de irrigação ....................................................................................... 68
3.2.6 Instalação dos coletores de drenagem livre ................................................... 71
3.3 Caracterização e Capacidade de Retenção de Água do Solo .......................... 73
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3.4 Irrigação e Precipitações Pluviométricas ........................................................... 79
3.5 Caracterização dos Afluentes, Efluentes e da Água Utilizados na Irrigação ..... 82
3.6 Monitoramento do DAP ..................................................................................... 88
3.7 Monitoramento dos Lixiviados ........................................................................... 89
3.8 Determinação da Produção ............................................................................... 91
3.9 Modelo Econômico ............................................................................................ 92
3.10 Determinação dos Custos do Projeto ................................................................ 95
3.11 Receitas obtidas com a venda da madeira ....................................................... 97
3.12 Investimentos necessários no sistema caso não se implante o reuso .............. 98
3.13 Horizonte de Projeto.......................................................................................... 99
3.14 Atualização de valores .................................................................................... 100
4. ANÁLISE DOS DADOS e RESULTADOS ............................................................ 101
4.1 Produtividade .................................................................................................. 101
4.2 Receita Auferida .............................................................................................. 105
4.3 Investimentos e custos do Cenário 1 .............................................................. 105
4.4 Custos de implantação e manutenção da cultura de eucalipto ....................... 106
4.4.1 Custos de Planejamento .............................................................................. 107
4.4.2 Custos de pré-plantio ................................................................................... 107
4.4.3 Custos de plantio.......................................................................................... 108
4.4.4 Custos de Manutenção do eucalipto ............................................................ 109
4.4.5 Custo da Terra ............................................................................................. 110
4.5 Investimentos para implantação o sistema de irrigação .................................. 110
4.6 Custos para operação e manutenção do sistema de irrigação ....................... 111
4.6.1 Custos de energia elétrica do sistema de irrigação ...................................... 111
4.6.2 Custos de mão de obra para irrigação ......................................................... 113
4.6.3 Custos de manutenção do sistema de irrigação .......................................... 113
4.7 Custos da cobrança pelo uso dos recursos hídricos ....................................... 114
4.8 Custos do Monitoramento Ambiental .............................................................. 116
4.8.1 Custos de monitoramento das águas subterrâneas ..................................... 116
4.8.2 Custos de monitoramento do solo ................................................................ 119
4.9 Análise Econômica .......................................................................................... 121
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4.9.1 Análise considerando o interesse do agricultor ............................................ 122
4.9.2 Análise econômica considerando o interesse do operador do sistema de
saneamento .......................................................................................................... 131
5. CONCLUSÕES ..................................................................................................... 139
6. RECOMENDAÇÕES ............................................................................................. 141
7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ...................................................................... 143
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AGRADECIMENTOS
A Deus, por tudo;
A minha família, pelo apoio e por estar sempre ao meu lado em todos os momentos da
minha vida;
Ao Prof. Dr. Bruno Coraucci Filho, pela orientação, dedicação, apoio e, pelos
ensinamentos;
Ao Prof. Dr. Ronaldo Stefanutti pelo apoio;
À FINEP e ao PROSAB (Programa de Pesquisas em Saneamento Básico) pelos
recursos empregados na pesquisa;
Ao Colégio Prof. Carmelino Correa Junior, por ceder a área para a pesquisa;
Ao amigo Cláudio Ribeiro Sandoval, diretor do colégio Prof. Carmelino Correa Junior,
pelo apoio no desenvolvimento da pesquisa, disponibilização de recursos de
infraestrutura básica, pessoal, etc;
A Dra. Edna Ivani Bertoncini da APTA Regional de Piracicaba, pela contribuição na
estruturação do projeto;
À SABESP, Unidade Pardo/Grande com sede em Franca-SP, na pessoa do seu
superintendente Gilson Santos de Mendonça, pela disponibilização do efluente da ETE
City Petrópolis, pelo apoio logístico e Laboratorial;
Ao laboratório de solos da FEAGRI/UNICAMP, pelo apoio técnico na realização das
determinações físicas e ensaios de solo;
À VCP - Votorantim Celulose e Papel, Unidade Florestal SP (Capão Bonito/viveiro de
mudas ) por ceder as mudas clonadas para instalação da pesquisa;
Ao Eng. Rui Engrácia Garcia Caluz;
Ao Eng. José Paulo Zamarioli;
Ao Eng. Nathanael Silva Jr, pela orientação, colaboração e apoio em várias etapas do
trabalho;
Ao amigo Eng. Dr. Luciano Reami pela colaboração e auxílio na execução desse
trabalho;
Ao amigo Eng. Dr. Orlando Antunes Cintra Filho, pelo apoio e colaboração direta no
trabalho;
xvi
Ao amigo Quim. MSc Luís Antônio Salomão, pelo apoio e colaboração direta no
trabalho;
Aos amigos e companheiros de ida a Campinas, Quím. Paulo Vitor Albano e Biol.
Josimar Augusto Campos;
A todos os estagiários que passaram pela pesquisa, pelo apoio e colaboração direta no
trabalho, especialmente à amiga Bethania Vieira Cavalheiro, que esteve conosco no
experimento desde o início da pesquisa;
Ao Prof. Dr. Zigomar Menezes de Souza e a sua equipe pela colaboração direta no
trabalho;
À amiga Lucinda Maria de Fátima Rodrigues Coelho, pelo apoio e colaboração no
desenvolvimento do trabalho;
A todos os funcionários do laboratório de Controle Sanitário da Sabesp de Franca;
Ao amigo Eng. MSc Antonio Sergio Spolaor pela colaboração;
Ao amigo Eng. MSc Fernando Colombo pela colaboração;
Ao amigo Wanderlei Pim pela colaboração;
Aos bolsistas do laboratório de Reuso, Luccas Erickson de Oliveira Marinho e Giuliano
Grabrielli, pela colaboração;
Ao amigo Márcio Fernando Silveira Rodrigues pela colaboração.
xvii
LISTA DE FIGURAS
Figura 2.1 - Demandas Consuntivas no País .................................................................... 5
Figura 2.2 - Ciclo do efluente no solo e o processo de reciclagem atmosférica das águas
........................................................................................................................................ 12
Figura 2.3 - Esquema simplificado de uma lagoa facultativa........................................... 33
Figura 2.4 - Fluxograma típico de um sistema de lagoa facultativa................................. 34
Figura 2.5 - Curva de Valor Presente Líquido (VPL) em função da Taxa de Desconto
demonstrando a faixa em que o VPL se torna nulo (TIR = 37%). ................................... 38
Figura 2.6 - Gráfico do histórico da área de plantios de eucalipto no Brasil, 2006-2012. 43
Figura 2.7 - Biomassa de E. globulus aos 6 anos (Mg.ha-1). ........................................... 47
Figura 3.1 - Localização do município de Franca/SP e da UGRHI 08. ............................ 59
Figura 3.2 - Imagem aérea com a localização da área experimental .............................. 60
Figura 3.3 - Limpeza da área experimental (retirada do milho) ....................................... 61
Figura 3.4 - Aplicação de herbicida na área do experimento .......................................... 62
Figura 3.5 - Representação das linhas equipotenciais e sentido de fluxo da água
subterrânea ..................................................................................................................... 63
Figura 3.6 - Delineamento experimental implantado ....................................................... 64
Figura 3.7 - Abertura dos sulcos para adubação na área de plantio de eucalipto ........... 65
Figura 3.8 - Mudas de eucalipto utilizadas na pesquisa .................................................. 66
Figura 3.9 - Representação esquemática de uma parcela .............................................. 67
Figura 3.10 - Plantio de eucalipto na área experimental ................................................. 67
Figura 3.11 - Poço de monitoramento de água subterrânea instalado no experimento .. 68
Figura 3.12 - Croqui do sistema de irrigação implantado na área experimental ............. 70
Figura 3.13 - Reservatórios de água e efluente implantados na pesquisa ...................... 71
Figura 3.14 - Esquema dos coletores de drenagem ........................................................ 72
Figura 3.15 - Instalação de um coletor no experimento. Colégio Agrícola, Franca/SP ... 73
Figura 3.16 - Curva de retenção de água do solo para profundidade de 0,00 a 0,20 m. 78
Figura 3.17 - Curva de retenção de água do solo para profundidade de 0,60 a 0,80 m. 78
Figura 3.18 - Pluviômetro instalado próximo à área experimental ................................... 79
Figura 3.19 - Tensiômetro instalado na área experimental ............................................. 82
xviii
Figura 3.20 - Fluxograma e foto aérea da ETE City Petrópolis, operada pela SABESP . 83
Figura 3.21 - Represa utilizada como fonte de água limpa ............................................. 84
Figura 3.22 - Medição do DAP do caule do eucalipto ..................................................... 89
Figura 3.23 - Coleta do percolado armazenado no coletor de drenagem livre ................ 90
Figura 3.24 - Eucalipto empilhado para aferição do volume ........................................... 91
Figura 3.25 - Representação esquemática da comparação dos cenários da análise
econômica ....................................................................................................................... 94
Figura 4.1 - Comparação dos volumes médios de madeira produzidos nos tratamentos
por hectare .................................................................................................................... 102
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LISTA DE TABELAS
Tabela 2.1 - Área irrigada (ha) com efluentes sanitários em alguns países .................... 10
Tabela 2.2 - Produtividade de culturas irrigadas com esgotos sanitários (t.ha-1) ...... 11
Tabela 2.3 - Comparação qualitativa das águas residuais dos sistemas de disposição no
solo .................................................................................................................................. 15
Tabela 2.4 - Preços Unitários Básicos (PUBs) da UGRHI 08.......................................... 30
Tabela 2.5 - Coeficientes ponderadores para captação, extração e derivação: .............. 30
Tabela 2.6 - Coeficientes ponderadores para consumo: ................................................. 31
Tabela 2.7 - Coeficientes ponderadores para diluição, transporte e assimilação de
efluentes (carga lançada): ............................................................................................... 31
Tabela 2.8 - Vantagens e desvantagens do sistema de tratamento de esgoto por lagoa
facultativa ........................................................................................................................ 34
Tabela 2.9 - Eficiência das lagoas facultativas primárias ................................................ 35
Tabela 2.10 - Área e distribuição de plantios florestais com eucalipto no Brasil, 2012 ... 44
Tabela 2.11 - Quantidade de água necessária durante um ano...................................... 45
Tabela 2.12 - Comparação entre o consumo de água e a produção de biomassa do
eucalipto e outras culturas .............................................................................................. 45
Tabela 2.13 - Crescimento médio das árvores de eucaliptos, plantados em 1998, com e
sem resíduos de colheita e/ou adição de resíduo celulósico, em solo de textura média,
em Mogi Guaçu - SP. ...................................................................................................... 48
Tabela 2.14 - Custos de Implantação e Manutenção de Cultura de Eucalipto no Estado
de São Paulo (R$.ha-1). ................................................................................................... 52
Tabela 2.15 - Custos de Implantação e Manutenção de Cultura de Eucalipto ................ 53
(R$.ha-1) .......................................................................................................................... 53
Tabela 2.16 - Variação de preços da água de reúso e potável em alguns países
(dólares/metro cúbico) ..................................................................................................... 55
Tabela 2.17 - Custos da irrigação de cultura de eucalipto (R$.ha-1). .............................. 56
Tabela 3.1 - Resultados das perfurações de sondagem ................................................. 62
Tabela 3.2 - Formas de irrigação e adubação dos tratamentos implantados .................. 64
xx
Tabela 3.3 - Resultados das análises de fertilidade do solo e metais em amostras na
área experimental. ........................................................................................................... 74
Tabela 3.4 - Resultados das análises granulométricas de amostras de solo .................. 74
Tabela 3.5 - Resultados da porosidade e da densidade solo .......................................... 75
Tabela 3.6 - Resultados da densidade do solo ............................................................... 76
Tabela 3.7 - Resultados da determinação da capacidade de retenção de água no solo 77
Tabela 3.8 - Resumo da pluviometria e das lâminas de irrigação ................................... 80
Tabela 3.9 - Caracterização da água da represa ............................................................ 85
Tabela 3.10 - Caracterização do afluente da ETE City Petrópolis ................................... 86
Tabela 4.1 – Síntese da estatística descritiva da produtividade de eucalipto nos
tratamentos ................................................................................................................... 101
Tabela 4.2 – Síntese da análise de Variância pelo método Tukey (5%) ....................... 104
Tabela 4.3 - Receita por hectare obtida em cada tratamento com venda do eucalipto –
Ano Base 2014 .............................................................................................................. 105
Tabela 4.4 - Áreas necessárias de cada tratamento para absorver o esgoto gerado na
ETE City Petrópolis ....................................................................................................... 107
Tabela 4.5 - Custos de planejamento para implantação da cultura de eucalipto para
absorção do efluente gerado na ETE City Petrópolis (Cenário 2) – Ano Base 2014..... 107
Tabela 4.6 - Custos de pré-plantio da cultura de eucalipto para absorção do efluente
gerado na ETE City Petrópolis (Cenário 2) – Ano Base 2014 ....................................... 108
Tabela 4.7 - Custos de plantio da cultura de eucalipto para absorção do efluente gerado
na ETE City Petrópolis (Cenário 2) – Ano Base 2014 ................................................... 108
Tabela 4.8 - Custos de manutenção da cultura de eucalipto por hectare nos cenários 2, 3
e 4 – Ano Base 2014 ..................................................................................................... 109
Tabela 4.9 - Custos de manutenção da cultura de eucalipto para absorção do efluente
gerado na ETE City Petrópolis (Cenários 2) - Ano Base 2014 ...................................... 109
Tabela 4.10 - Custos de arrendamento da terra para absorção do efluente gerado na
ETE City Petrópolis (Cenário 2) – Ano Base 2014 ........................................................ 110
Tabela 4.11 - Investimentos do cenário 2 para implantação do sistema de irrigação para
absorver o efluente gerado na ETE City Petrópolis – Ano Base 2014 .......................... 111
xxi
Tabela 4.12 - Custos com energia elétrica do cenário 2 para irrigação de 1 hectare – Ano
Base 2014 ..................................................................................................................... 112
Tabela 4.13 - Custos com energia elétrica do cenário 2 para aplicar o efluente gerado na
ETE City Petrópolis na irrigação da cultura de eucalipto – Ano Base 2014 .................. 112
Tabela 4.14 - Custos com mão de obra para irrigação, cenário 2, para aplicar o efluente
gerado na ETE City Petrópolis – Ano Base 2014 .......................................................... 113
Tabela 4.15 - Custo anual com manutenção do sistema de irrigação, cenário 2, para
aplicar o efluente gerado na ETE City Petrópolis – Ano Base 2014 .............................. 114
Tabela 4.16 - Despesas anuais com a cobrança pelo uso dos recursos hídricos no
cenário 2 - Ano Base 2014 ............................................................................................ 116
Tabela 4.17 – Custo de execução dos poços e despesas anuais com o monitoramento
ambiental das águas subterrâneas considerando aplicação do efluente gerado na ETE
City Petrópolis - cenário 2 (Ano Base 2014).................................................................. 119
Tabela 4.18 - Resumo dos investimentos iniciais por hectare dos cenários 2, 3 e 4 – Ano
Base 2014 ..................................................................................................................... 122
Tabela 4.19 - Custos por hectare de cada ciclo da cultura de eucalipto dos cenários 3 e 4
– Ano Base 2014 ........................................................................................................... 123
Tabela 4.20 - Custos por hectare de cada ciclo da cultura de eucalipto do cenário 2 –
Ano Base 2014 .............................................................................................................. 124
Tabela 4.21 - Resumo dos custos por hectare de cada ciclo da cultura de eucalipto dos
cenários 2, 3 e 4 - Valores históricos - Ano Base 2014 ................................................. 125
Tabela 4.22 - Receitas de cada ciclo da cultura de eucalipto obtidas por hectare dos
cenários 2, 3 e 4 – Ano Base 2014 ............................................................................... 126
Tabela 4.23 - Fluxo de caixa por hectare do cenário 2 – Ano Base 2014 ..................... 127
Tabela 4.24 - Fluxo de caixa por hectare do cenário 3 – Ano Base 2014 ..................... 128
Tabela 4.25 - Fluxo de caixa por hectare do cenário 4 – Ano Base 2014 ..................... 128
Tabela 4.26 - Resumo dos valores do VPL e da TIR dos cenários 2, 3 e 4 – Ano Base
2014 .............................................................................................................................. 129
Tabela 4.27 - Investimentos iniciais dos cenários 1 e 2 considerando todo efluente
gerado na ETE City Petrópolis – Ano Base 2014 .......................................................... 131
xxii
Tabela 4.28 - Custos dos cenários 1 e 2 durante um ciclo da cultura de eucalipto,
considerando todo efluente gerado na ETE City Petrópolis - Ano Base 2014 .............. 132
Tabela 4.29 - Resumo dos custos dos cenários 1 e 2, durante um ciclo da cultura de
eucalipto, considerando todo efluente gerado na ETE City Petrópolis - Valores históricos
(Ano Base 2014) ........................................................................................................... 134
Tabela 4.30 - Receitas de cada ciclo da cultura de eucalipto obtidas nos tratamentos do
cenário 2 – Ano Base 2014 ........................................................................................... 135
Tabela 4.31 - Fluxo de caixa do cenário 1, considerando todo efluente gerado na ETE
City Petrópolis – Ano Base 2014 ................................................................................... 135
Tabela 4.32 - Fluxo de caixa do cenário 2, considerando todo efluente gerado na ETE
City Petrópolis – Ano Base 2014 ................................................................................... 136
Tabela 4.33 - Resumo dos valores do VPL e TIR dos cenários 1 e 2 – Ano Base 2014
...................................................................................................................................... 137
xxiii
LISTA DE SÍGLAS
ABES Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental
ABNT Associação Brasileira de Normas Técnicas
ANA Agência Nacional das Águas
APP Área de Preservação Permanente
CAPES Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior
CBH/SMG Comitê da Bacia Hidrográfica do Sapucaí-Mirim/Grande
CEF Caixa Econômica Federal
CETESB Companhia Ambiental do Estado de São Paulo
CNPq Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico
CNRH Conselho Nacional de Recursos Hídricos
CONAMA Conselho Nacional do Meio Ambiente
CRH Conselho Estadual de Recursos Hídricos
DAEE Departamento de águas e Energia Elétrica
DAP Diâmetro à Altura do Peito
DBO Demanda Bioquímica de Oxigênio
DEFOFO Diâmetro Equivalente aos de Ferro Fundido
DQO Demanda Química de Oxigênio
EMBRAPA Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária
ETE Estação de Tratamento de Esgoto
FAPESP Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo
FEAGRI Faculdade de Engenharia Agrícola
FEC Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo
FEHIDRO Fundo Estadual de Recursos Hídricos
FIESP Federação das Indústrias do Estado de São Paulo
FINEP Financiadora de Estudos e Projetos
FNDCT Fundo Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico
xxiv
GPS Global Positioning System
OMS Organização Mundial da Saúde
pH Potencial Hidrogeniônico
PROSAB Programa de Pesquisas em Saneamento Básico
PUB Preço Unitário Básico
PUF Preço Unitário Final
PVC Policloreto de Vinila
RECOOP Programa de Revitalização de Cooperativas de Produção Agropecuária
SABESP Companhia de Saneamento Básico do Estado de São Paulo
SS /SSV /SSF Sólidos Suspensos / Voláteis / Fixos
ST Sólidos Totais / Voláteis / Fixos
TDH Tempo de detenção hidráulico
TIR Taxa Interna de Retorno
UGRHI Unidade de Gerenciamento de Recursos Hídricos
UNICAMP Universidade Estadual de Campinas
USEPA United States Environmental Protection Agency
UTM Universal Transverse Mercator
VCP Votorantim Celulose e Papel
VPL Valor presente líquido
WHO World Health Organization
1
1. INTRODUÇÃO
A agricultura demanda cerca de 70% de toda água consumida no planeta,
sendo a irrigação responsável pela maior parcela desse valor. Com o crescimento
populacional e a redução crescente de áreas cultiváveis, faz-se necessário desenvolver
tecnologias no intuito de aperfeiçoar o processo produtivo, ou seja, produzir mais em
menos área. Nesse sentido a irrigação tem um papel fundamental, pois proporciona um
aumento considerável na produtividade da cultura.
A escassez de água é sem dúvida um fator que limita o desenvolvimento
econômico e social de uma região. A redução da disponibilidade hídrica, agravada pela
redução de oferta de água ocasionada principalmente pela deterioração da qualidade
dos mananciais, devido ao lançamento de poluentes, também pode gerar conflitos entre
os diversos usos.
Diante desse panorama a utilização de efluentes sanitários na irrigação de
culturas agrícolas tornou-se uma alternativa a ser analisada, pois por meio desse
processo, pode se liberar as águas de cursos naturais para fins mais nobres, além de
permitir o aproveitamento dos nutrientes presentes no esgoto no desenvolvimento da
planta.
A utilização de efluente na irrigação de culturas deve atender a duas premissas
básicas: a sanitária, que tem por finalidade a depuração do esgoto sem que ocorra a
contaminação do ambiente, e a agronômica, que objetiva o aproveitamento da água e
dos nutrientes presentes no efluente pela planta.
No entanto, para que o sistema de irrigação tenha um bom desempenho, no
que tange à produtividade e a conservação do ambiente, alguns cuidados devem ser
tomados com relação à implantação e à operação do sistema. É especialmente
importante escolher plantas adequadas para a irrigação com efluente, assim como
2
dimensionar o projeto de irrigação, de modo a manter condições sanitárias mínimas,
reduzindo, assim, o risco de contaminação do ambiente.
Nesse contexto, a cultura de eucalipto apresenta boas condições para irrigação
com esgotos sanitários, pois diante da necessidade de madeira para os mais diversos
fins e das questões ecológicas relacionadas à utilização das florestas nativas, o cultivo
dessa cultura tornou-se uma alternativa para suprir a demanda crescente de madeira.
Além do mais, o cultivo do eucalipto é bastante simples e requer pouca mão-de-obra, o
que minimiza a exposição de trabalhadores, reduzindo os riscos à saúde humana
provenientes do reúso. Outro aspecto positivo é o fato da cultura de eucalipto estar em
plena expansão no Brasil, principalmente no estado de São Paulo.
Um sistema de tratamento de efluentes deve atender a legislação em relação a
dois aspectos. O primeiro refere-se à qualidade dos efluentes e está diretamente
relacionado à eficiência do processo empregado. O segundo está relacionado ao corpo
receptor, com sua capacidade individual de assimilar cargas poluidoras, resultante de
suas características naturais, e da qualidade desejada para as suas águas, função dos
usos desejados para elas.
Há casos em que o sistema de tratamento de efluentes atende o padrão de
lançamento, mas não atende a qualidade requerida pelo corpo receptor. Nessas
situações, são necessárias obras de melhorias na estação de tratamento, visando
aumentar a eficiência do processo ou obras de afastamento dos efluentes no intuito de
alcançar um corpo receptor com mais vazão e, consequentemente, com maior
capacidade de depuração. Na maioria das vezes essas obras requerem elevados
investimentos.
A aplicação de esgotos tratados na irrigação de culturas é uma forma de
resolver esse problema, pois no período estiagem em que o corpo receptor tem baixa
vazão, o efluente pode ser totalmente absorvido na irrigação. Já no período de chuvas,
3
quando a irrigação pode ser reduzida ou paralisada, o corpo receptor possui maior
vazão, ou seja, maior capacidade de depuração.
A aplicação de esgotos na irrigação de culturas é uma forma proteger o
ambiente e uma alternativa para aumentar a disponibilidade hídrica e a produção
agrícola. Porém, é necessário verificar se a utilização do efluente é viável do ponto de
vista econômico-financeiro, pois só assim será possível convencer os empreendedores
a adotar tal tecnologia.
Para se avaliar economicamente os projetos de reúso, é preciso o levantamento
dos custos adicionais e dos benefícios proporcionados pelo empreendimento. Há várias
ferramentas para se avaliar economicamente um projeto, sendo que uma das formas
mais utilizadas é o ajuste dos custos marginais e dos benefícios ao valor presente, a
uma taxa de desconto real, projetando o sistema de maneira que a relação
benefício/custo seja superior à unidade. Outra possibilidade é a de determinar a taxa
interna de retorno do projeto, e verificar se ela é competitiva.
No estudo, buscaram-se respostas às seguintes hipóteses:
1 - Se a aplicação de efluente aumenta a produtividade da planta;
2 - Se a aplicação de efluente na cultura de eucalipto é viável economicamente.
Esta pesquisa fez parte de uma rede de projetos de editais do
RECOOP/REENGE/PROSAB, projetos temáticos, tema 2, apoiados pela FINEP-
FNDCT, CNPq, FAPESP e CEF, com a participação de diversas universidades
brasileiras, de cujos editais a FEC/UNICAMP participou. O experimento em questão
contou com vários outros pesquisadores, desenvolvendo Dissertações de Mestrado e
Teses de Doutorado, contemplando, além dos objetivos da presente pesquisa,
conduzida pelo autor, o monitoramento da qualidade da água subterrânea e a avaliação
da qualidade da água percolada.
4
1.1 Objetivos
1.1.1 Objetivo Geral
O objetivo geral do estudo foi avaliar o incremento de produtividade e a
viabilidade econômica da cultura de eucalipto ao receber irrigação com efluentes
sanitários, provenientes do sistema de tratamento por lagoas de estabilização,
conciliando os critérios e padrões de projeto da Engenharia Sanitária e da Engenharia
Agronômica.
1.1.2 Objetivos Específicos
A pesquisa teve como objetivos específicos:
1. Avaliar o incremento de produtividade do eucalipto devido à aplicação de
efluente tratado e água natural na irrigação da cultura;
2. Pesquisar custos de implantação e operação de projetos de reúso de água;
3. Avaliar a viabilidade de aplicação de efluente tratado e água natural na irrigação
da cultura de eucalipto, considerando o interesse do agricultor, por meio das
ferramentas de análise econômica (VPL e da TIR);
4. Avaliar a viabilidade de aplicação de efluente tratado na irrigação da cultura de
eucalipto, considerando o interesse do operador do sistema de saneamento, por
meio das ferramentas de análise econômica (VPL e da TIR);
5. Desenvolver indicadores de custos que facilitem a avaliação econômica de
futuros projetos de reuso.
5
2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
2.1 Reúso da Água
No mundo, 70% da água é utilizada pelas atividades agrícolas, 20% pelas
indústrias e 10% refere-se ao consumo doméstico e municipal (REBOUÇAS, 2001).
No Brasil, segundo o relatório de conjuntura dos recursos hídricos do ano de
2011 da ANA (Agência Nacional de Águas), a irrigação é responsável por 69% do
consumo consuntivo (usos nos quais parte da água captada é consumida no processo
produtivo, não retornando ao curso de água), conforme pode ser observado na Figura
2.1. Estima-se que no Brasil exista cerca de 4,6 milhões de hectares de área irrigada.
Figura 2.1 - Demandas Consuntivas no País
(Fonte: ANA, 2011)
6
Conforme a USEPA (2004), já existem, ao redor do mundo, muitas
comunidades que estão se aproximando ou já alcançaram seus limites de suprimento
de água disponível.
Segundo a FIESP (2009), no estado de São Paulo há regiões com graves
problemas de escassez e de poluição, resultando em conflitos entre os diversos tipos
de usuários (agrícolas, urbanos, de navegação, de geração de energia, industriais e de
abastecimento público).
Nesse cenário, o reúso da água pode representar uma alternativa para a
mitigação dos problemas de escassez.
Segundo Mierzva et al. (2005), pode-se definir reúso da água como “uso de
efluentes tratados para fins benéficos, tais como irrigação, uso industrial e fins urbanos
não potáveis”.
Reutilizar águas residuárias não é novidade, já que isso vem ocorrendo no
mundo há muito tempo. Existem registros de que na Grécia Antiga já se utilizavam os
esgotos sanitários na irrigação de culturas (CETESB, 2008).
A reutilização da água proporciona a liberação de fontes de boa qualidade para
usos mais prioritários, como por exemplo, o abastecimento público. A redução de 10%
na fração destinada à irrigação, liberaria água suficiente para, grosseiramente, duplicar
o consumo doméstico em âmbito mundial (MANCUSO et al., 2003).
Além disso, o uso de esgotos contribui para a conservação dos recursos e
acrescenta uma dimensão econômica ao planejamento dos recursos hídricos.
A prática do reúso, atualmente muito discutida, posta em evidência e já utilizada
em alguns países é baseada no conceito de substituição de mananciais. Tal
substituição é possível em função da qualidade requerida para um uso específico.
Dessa forma, grandes volumes de água potável podem ser poupados pelo reúso
7
quando se utiliza água de qualidade inferior (geralmente efluentes pós-tratados) para
atendimento das finalidades que podem prescindir desse recurso dentro dos padrões de
potabilidade.
Segundo a CETESB (2008), a reutilização de água pode ser direta ou indireta,
decorrente de ações planejadas ou não:
Reúso indireto não planejado da água: ocorre quando a água, utilizada em
alguma atividade humana, é descarregada no meio ambiente e novamente
utilizada a jusante, em sua forma diluída, de maneira não intencional e não
controlada. Caminhando até o ponto de captação para o novo usuário, a mesma
está sujeita às ações naturais do ciclo hidrológico (diluição e autodepuração).
Reúso indireto planejado da água: ocorre quando os efluentes, depois de
tratados, são descarregados de forma planejada nos corpos de águas
superficiais ou subterrâneas, para serem utilizados a jusante, de maneira
controlada, no atendimento de algum uso benéfico. O reúso indireto planejado da
água pressupõe que exista também um controle sobre as eventuais novas
descargas de efluentes no caminho, garantindo assim que o efluente tratado
estará sujeito apenas a misturas com outros efluentes que também atendam ao
requisito de qualidade do reúso objetivado.
Reúso direto planejado das águas: ocorre quando os efluentes, depois de
tratados, são encaminhados diretamente de seu ponto de descarga até o local do
reúso, não sendo descarregados no meio ambiente.
Dentre os possíveis usos da água reciclada podem-se destacar entre outros
(CETESB, 2008):
Irrigação paisagística: parques, cemitérios, campos de golfe, faixas de domínio
de auto-estradas, campus universitários, cinturões verdes e gramados
residenciais;
8
Irrigação de campos para cultivos: plantio de forrageiras, plantas fibrosas e de
grãos, plantas alimentícias, viveiros de plantas ornamentais e proteção contra
geadas;
Usos industriais: refrigeração, alimentação de caldeiras e água de
processamento;
Recarga de aquíferos: recarga de aquíferos potáveis, controle de intrusão
marinha e controle de recalques de subsolo;
Usos urbanos não-potáveis: irrigação paisagística, combate ao fogo, descarga
de vasos sanitários, sistemas de ar condicionado, lavagem de veículos, lavagem
de ruas e pontos de ônibus, etc;
Finalidades ambientais: aumento de vazão em cursos de água, aplicação em
pântanos, terras alagadas e indústrias de pesca;
Usos diversos: aquicultura, construções, controle de poeira e dessedentação de
animais.
Diante da escassez de água em quantidade e qualidade em algumas regiões do
mundo, o reúso de águas residuárias tem um papel fundamental no planejamento e na
gestão sustentável dos recursos hídricos, como um substituto para o uso de águas
destinadas a fins agrícolas, industriais, entre outros.
Nesse contexto, a agricultura, setor que utiliza a maior quantidade de água, é
um potencial usuário para o efluente, e a cultura de eucalipto apresenta condições
favoráveis para sua aplicação. Ressalta-se que na estação das chuvas a irrigação pode
ser reduzida ou até mesmo paralisada. Dessa forma, o sistema de tratamento de
efluentes deve ser projetado para atender os padrões de lançamento exigidos pela
legislação, pois no caso do sistema de reúso não absorver todo efluente, este possa ser
lançado no corpo receptor. Cabe lembrar que no período chuvoso a vazão dos corpos
d´água é maior, sendo assim o poder de autodepuração também é ampliado,
minimizando assim o impacto do lançamento de efluentes no corpo receptor.
9
2.2 Disposição de Efluentes no Solo
A disposição de efluentes no solo é um processo natural de realizar o
tratamento de efluentes. Atualmente essa tecnologia já se disseminou em grande parte
mundo e vem sendo estudada e aprimorada por meio de diversas pesquisas voltadas a
aperfeiçoar o processo. Os sistemas podem funcionar como forma de disposição final
ou tratamento, podendo também ser realizado ambos.
De acordo com Souza (2004), a falta de uma gestão adequada dos recursos
hídricos e a incipiência no desenvolvimento de tecnologias, para a obtenção de novas
fontes de fornecimento de água, prejudicarão a produção de alimentos, atividade que
demanda enorme quantidade de água. Isso se deve ao fato de que o incremento da
produção não pode mais ser absorvido apenas pela expansão da área cultivada, pois
com algumas exceções as terras aráveis tendem a ficar mais limitadas.
Segundo Hespanhol (2001), a agricultura utiliza a maior quantidade de água,
podendo representar até 80% do uso consuntivo em alguns países. O uso agrícola
pode tolerar águas de qualidade mais baixa que a indústria e o uso doméstico. É,
portanto, inevitável que ocorra uma tendência para encontrar na agricultura uma
solução para os problemas relacionados à eliminação de efluentes. Nesse contexto a
utilização de esgoto na irrigação torna-se uma fonte confiável, na maioria das vezes,
pois sua geração é frequente durante todo o ano e também pelo fato de conter
nutrientes necessários para o desenvolvimento da planta (WHO, 2006).
Em regiões áridas como Israel e Líbano o reúso de efluentes tem sido uma
alternativa para reduzir o consumo de água na agricultura. O índice de esgoto aplicado
na irrigação em Israel alcança aproximadamente 75% do volume gerado (WHO, 2006).
No Vale Mezquital (localizado no México), onde residem aproximadamente 21
milhões de habitantes e que são produzidos aproximadamente 40 m3 s-1 de esgoto, os
10
efluentes tratados estão sendo aplicados na irrigação de 85.000 hectares de culturas
como milho, arroz, tomate, forragem de aveia e alfafa. Essa aplicação tem propiciado
aumento na produtividade agrícola da região (LANDA et al., 1997).
A Tabela 2.1 apresenta a área irrigada com efluentes sanitários em vários
países do mundo.
Tabela 2.1 - Área irrigada (ha) com efluentes sanitários em alguns países
País Área Irrigada (ha)
Argentina 37.000
Austrália 10.000
Alemanha 28.000
África do Sul 1.800
Arábia Saudita 4.400
Bahrain 800
Chile 16.000
China 1.330.000
Estados Unidos 14.000
Índia 73.000
Israel 10.000
Kuwait 12.000
México 250.000
Peru 4.300
Sudão 2.800
Tunísia 7.300
Total 1.801.400
Fonte: BASTOS (2003)
Segundo Mota et al. (2009), os maiores benefícios da utilização de efluentes na
agricultura são associados aos aspectos econômicos, ambientais e de saúde pública.
Pesquisas efetuadas em diversos países confirmam que a produtividade agrícola
aumenta significativamente em sistemas de irrigação com esgotos adequadamente
administrados.
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Na Tabela 2.2 são apresentados os valores de produtividade de diferentes
culturas, irrigadas com efluentes e água mais adubação.
Tabela 2.2 - Produtividade de culturas irrigadas com esgotos sanitários (t.ha-1) Irrigação com Trigo
a Batata
a Algodão
a Sorgo
b Milho
b Girassol
b
Efluente primário 3,45 20,78 2,3 8,7 8,9 2,2
Efluente lagoa estabilização 3,45 22,31 2,41 8,6 8,6 2,3
Água + NPKc 2,7 17,16 1,71 9,1 8,1 1,9
Fonte: a Feigin et. al. (1991) e b Marecos do Monte e Mara (1987), Citados por Bellingieri (2005), c Nitrogênio, fósforo e potássio
De acordo com Hespanhol (2001), a aplicação de efluentes na agricultura
quando adequadamente planejada e administrada propicia ganhos ambientais e nas
condições de saúde, entre as quais:
Minimização das descargas de esgotos em corpos de água;
Preservação dos recursos subterrâneos, principalmente em áreas onde a
utilização excessiva de aqüíferos provoca intrusão de cunha salina ou
subsidência de terrenos;
Conservação do solo, pela acumulação de húmus, e aumento da resistência à
erosão;
Aumento da concentração de matéria orgânica do solo, possibilitando maior
retenção de água;
Aumento da produção de alimentos, principalmente em áreas carentes,
elevando, desta forma, os níveis de saúde, qualidade de vida e condições sociais
de populações associadas aos esquemas de reúso.
O sistema de tratamento de efluentes no solo é realizado por meio de
processos físicos: sedimentação, filtração, radiação, volatilização e desidratação;
químicos: por meio de reações de oxidação e redução, precipitação, adsorção e troca
iônica; e biológicos: absorção, biodegradação e predação. Basicamente são os mesmos
12
processos que ocorrem em um sistema de tratamento convencional, com uma única
diferença, nesse caso o sistema solo-planta é o único reator. Com a disposição do
efluente no solo, o sistema solo-planta tende a estabilizar o esgoto sanitário,
protegendo os corpos d´água a jusante, além de o esgoto fornecer nutrientes para o
desenvolvimento da planta (CORAUCCI FILHO et al., 1999).
Na Figura 2.2 é apresentado o ciclo do efluente no solo e o processo de
reciclagem atmosférica das águas. O efluente é aplicado, parte dele é perdida na
evaporação e na evapotranspiração; parte é infiltrada no solo, podendo recarregar os
lençóis subterrâneos; e parte do efluente pode drenar para os mananciais superficiais.
Figura 2.2 - Ciclo do efluente no solo e o processo de reciclagem
atmosférica das águas (Fonte: Adaptado de USEPA, 1981)
De acordo com Coraucci Filho et al. (1999), as técnicas de pós-tratamento de
efluentes de estações de tratamento de esgotos sanitários, por meio da disposição
controlada no solo, têm se mostrado um método eficaz e apropriado, porque
apresentam uma série de vantagens, incluindo o baixo custo, os benefícios da
revitalização do solo para nutrição vegetal e, principalmente, a proteção dos corpos
d’água naturais e da saúde pública.
13
Cabe ressaltar que a aplicação de efluentes no solo não pode ser encarada de
forma indiscriminada, sem critérios. Deve haver, conforme Coraucci Filho (1998), um
elo perfeito entre a Engenharia Sanitária e a Engenharia de Irrigação, de forma que o
esgoto seja tratado no solo, evitando: a contaminação do lençol freático, a saturação
em nutrientes e metais potencialmente tóxicos no solo, entre outros. Desse modo faz-se
necessário selecionar plantas adequadas para destinação dos efluentes, assim como
dimensionar o projeto de irrigação corretamente, de modo a manter as condições
sanitárias mínimas para mitigar os impactos ao ambiente (HARUVY,1997 e VIEIRA,
1995).
2.2.1 Sistemas de tratamento de efluentes no solo
Segundo Kruzic (1997), dentre os sistemas de tratamento de efluentes no solo,
podem-se destacar os seguintes métodos:
Infiltração Rápida: o esgoto é infiltrado no terreno com alta velocidade, o que
proporciona uma alta taxa de aplicação do efluente no solo. A vegetação existente na
área não consegue absorver todo o esgoto aplicado, sendo, portanto, até dispensável
em alguns casos. A disposição dos efluentes é feita por inundação, em terrenos que
apresentem baixas declividades e alta permeabilidade. São necessárias camadas de
solos com elevada espessura, com objetivo de proteger a qualidade da água
subterrânea. Para restabelecer as condições aeróbias do solo faz-se necessário
seccionar o terreno em módulos, definindo rodízios de aplicação. Segundo Paganini
(1997), a contaminação da superfície do solo pode ser evitada por meio de um pré-
tratamento do efluente por decantação primária.
Infiltração Lenta (Irrigação): tem finalidade agrícola, sendo aplicado efluente sobre
o solo em taxas compatíveis com o desenvolvimento da planta. Conforme Araújo (1998)
o termo “infiltração lenta” também é utilizado quando o esgoto é aplicado com uma
baixa taxa, apresentando lenta infiltração. Para que seja evitada a contaminação das
águas subterrâneas, o esgoto deve ser aplicado em solos relativamente permeáveis e
14
que apresentem uma espessa camada acima do lençol freático. Segundo a USEPA
(1981), esse sistema atinge um elevado nível de tratamento dos efluentes. De acordo
com Paganini (1997), o processo de infiltração lenta pode ser realizado por meio de
cinco formas de aplicação:
1) Por aspersão: O efluente é conduzido por meio de tubulações pressurizadas,
utilizando-se bombas ou carga hidráulica disponível, até os aspersores que realizam a
dispersão dos esgotos na área a ser irrigada. É mais eficiente, pois é possível obter
uma boa uniformidade na aplicação, porém, apresenta um custo elevado por necessitar
de bombas (para manter a pressão elevada), aspersores e mão-de-obra qualificada.
Segundo Araújo (1998), a irrigação por aspersão pode gerar alguns inconvenientes,
como a formação de aerossóis que podem causar problemas de saúde e o entupimento
frequente dos aspersores, necessitando de um tratamento preliminar dos efluentes.
2) Por Irrigação em Sulcos e Canais: a aplicação é efetuada por gravidade e a
infiltração se dá a partir de sulcos e canais por onde o esgoto escoa. Esse sistema é
fácil de operar e possui um custo baixo (PAGANINI, 1997).
3) Por Inundação: o esgoto é aplicado alagando o terreno e a área de aplicação
deve ser plana. O efluente é disposto numa profundidade adequada ao volume de rega,
determinado por meio da escolha do solo e da vegetação. A vegetação utilizada deve
ser resistente à toxidade. Apresenta baixo custo de execução e manutenção
(PAGANINI, 1997).
4) Por Gotejamento: os efluentes são aplicados por meio de tubulações com
orifícios de diâmetros reduzidos, permitindo o gotejamento uniforme ao longo de toda a
sua extensão, diretamente sobre o sistema radicular da planta. Esse tipo de aplicação
proporciona o controle do crescimento de ervas indesejáveis e não produz aerossóis. O
sistema por gotejamento apresenta como desvantagem a possibilidade de constantes
entupimentos dos furos (CINTRA FILHO, 2008).
5) Por Infiltração Subsuperficial: O efluente através de meios porosos ou tubulações
de drenagem é aplicado abaixo do nível do terreno. A depuração dos efluentes se dá
através da infiltração do mesmo no solo (ARAÚJO, 1998).
15
Escoamento Superficial: consiste na aplicação do efluente na parte superior de um
plano inclinado, com baixa permeabilidade e declividade entre 2 a 8%. Nesse sistema,
os esgotos escoam até a parte inferior do plano, sendo recolhidos e conduzidos até um
corpo receptor (PAGANINI, 1997).
2.2.2 Desempenho dos sistemas de tratamento de efluentes no solo
Na Tabela 2.3 é apresentado um resumo comparativo da qualidade esperada
para o efluente final nos respectivos métodos de tratamento por disposição no solo.
Tabela 2.3 - Comparação qualitativa das águas residuais dos sistemas de disposição no solo
Atributo Infiltração Lenta (após 1,5 m de
solo)
Infiltração Rápida (após 4,5 m de
solo)
Escoamento Superficial
(após 45 m de escoamento)
DBO (mg L-1) < 5 < 5 < 15 SST (mg L-1) < 5 < 5 < 20 N-NH4
-2 (mg L-1) < 5 < 2 < 2 N-total (mg L-1) < 5 < 20 < 5 P-total (mg L-1) < 0,30 < 5 < 6
Fonte: METCALF & EDDY (1991)
De acordo com estudos realizados em Limeira-SP, em uma pesquisa
desenvolvida por meio da irrigação de milho com efluente de lagoa anaeróbia, utilizando
sulcos de infiltração, com três lâminas, sendo de 0,20; 0,40 e 0,60 m, respectivamente,
onde foram monitorados os lixiviados nas profundidades de 0,25; 0,50 e 0,75 m, através
de coletores de drenagem livre, verificaram-se os seguintes resultados (SILVA, 2003):
Em relação ao nitrato, 50% dos resultados no perfil do solo (na 2a safra)
ultrapassaram o limite de 10 mg L-1 em N, estabelecido pela Portaria no 2.914,
datada de 12/12/2011, do Ministério da Saúde que define os parâmetros de
potabilidade da água. Porém, cabe ressaltar que as amostras foram monitoradas
até uma profundidade de 0,75 m, dessa forma, não houve como concluir que
ocorreu a contaminação do lençol freático. O estudo também apontou que a
16
lixiviação do nitrato é mais freqüente a partir do instante em que a demanda
hídrica da planta tende a diminuir;
Os resultados de DQO analisados no perfil do solo resultaram em uma eficiência
média de 95% de remoção em relação ao efluente aplicado;
75% dos resultados de DBO dos coletores encontram-se na faixa prevista (de 2 a
5 mgO2L-1);
Redução média de 65% da concentração de coliformes totais e fecais.
Em outra pesquisa desenvolvida em Franca-SP, também realizada por meio da
irrigação de milho (por sulcos de infiltração), com efluente proveniente de lagoa
anaeróbia, a eficiência média na remoção de DBO nos percolados coletados a 0,50 m
de profundidade, foi próxima a 85%. Já em relação ao nitrato, verificou-se um valor
médio de 16,60 mg L-1 onde foi aplicado o efluente desinfectado e 12,10 mg L-1 nos
locais de aplicação do efluente sem desinfecção (CINTRA FILHO, 2008).
São escassos na literatura registros referentes à irrigação de eucalipto com
água ou efluente, embora a cultura do eucalipto tenha incorporado alta tecnologia em
seu sistema de produção, como o melhoramento genético, clonagem, adubação
química e controle de doenças e pragas.
Uma pesquisa desenvolvida pela Universidade Federal de Viçosa, utilizando
efluente tratado de fabricação de celulose branqueada, na irrigação de eucalipto,
apresentou uma eficiência de 50% na remoção de DBO, após 0,40 m de percolação. Os
valores da concentração de sódio nos lixiviados chegaram a ser superiores à
concentração do efluente, o que se justifica pela lixiviação de parte de sais
anteriormente retida no solo (REZENDE et al., 2009).
Outro registro de irrigação de eucalipto com efluentes ocorreu em Limeira-SP,
em uma pesquisa na qual se aplicou o processo de tratamento de efluente de indústria
cítrica no solo por meio de sulcos largos de infiltração, irrigando eucalipto da variedade
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grandis, em uma área de dois hectares. O monitoramento do tratamento do efluente no
solo se deu por meio da utilização de sondas de ponta porosa, coletores de drenagem
livre (0,50 e 1,50 m de profundidade) e poços de observação. Verificaram-se os
seguintes resultados nos coletores de drenagem livre (CARRARO, 1995):
DQO - Comparando-se os valores do efluente bruto com os valores dos lixiviados
dos coletores de drenagem livre, verificou-se uma eficiência média de remoção
de 70% para os coletores de 0,50 m de profundidade e 77% para os coletores de
1,50 m;
DBO - Os valores da DBO nas amostras coletadas dos coletores de drenagem
livre sofreram uma redução significativa, principalmente aqueles situados a 1,50
m de profundidade, chegando à remoção de 95%, quando comparados com as
análises feitas das amostras do efluente bruto;
pH - Os valores de pH das amostras do efluente bruto analisados mantiveram-se
na faixa de aproximadamente 10. Já os valores de pH dos coletores de
drenagem Livre mantiveram uma média de 6,40 no coletor de 0,50 m e 6,87 no
coletor de 1,50 m de profundidade.
Uma pesquisa desenvolvida no norte da Flórida, teve como objetivo avaliar a
remoção de Nitrogênio e Fósforo do efluente por meio da irrigação de culturas
agrícolas. Foi aplicado efluente terciário a uma taxa de 98 m³.ha-1.dia-1 na irrigação por
aspersão de culturas agrícolas, entre elas o eucalipto da espécie grandis. Devido a dois
invernos rigorosos ocorreu um pequeno desenvolvimento da espécie grandis, isso
prejudicou a avaliação da remoção dos nutrientes (MINOGUE et al., 2012).
Na primeira e na segunda etapa desta pesquisa, que geraram as dissertações
de mestrado do presente autor (VERONÊZ, 2009) e de Salomão (2012) foram
verificadas as seguintes conclusões:
18
Os resultados de DBO e DQO demonstraram que o sistema solo-planta
apresentou-se extremamente eficiente na remoção da matéria orgânica presente
no efluente aplicado, sendo 95% para DBO e 93% para DQO;
Ocorreu redução na população de bactérias E. coli (indicadora de poluição fecal),
destacando-se que 42% dos resultados dos tratamentos irrigados com efluentes
apresentaram densidades inferiores a 1 NMP/100 mL (LQ);
A baixa concentração de metais pesados nos percolados devido às
características do efluente aplicado e a alta capacidade do solo na retenção
desses metais não interferiram na qualidade do lixiviado e, provavelmente, no
desenvolvimento dos eucaliptos.
2.3 Regulamentações e Diretrizes para o Reúso da Água
As regulamentações e diretrizes sobre o reúso da água, normalmente, foram
estabelecidas devido à necessidade de adequação das práticas que já ocorrem ou que
poderão ocorrer no futuro.
Os critérios estabelecidos para a prática do reúso são baseados principalmente
na proteção à saúde pública e ao meio ambiente. Normalmente esses critérios
apresentam os tratamentos mínimos necessários, os padrões de qualidade exigidos
para determinados usos, a eficiência exigida para o tratamento, a concepção dos
sistemas de distribuição e o controle de uso de áreas (CROOK, 1998).
Organizações internacionais têm se dedicado à recomendação de critérios de
saúde para a utilização de efluentes sanitários. A OMS - Organização Mundial da
Saúde editou, no ano de 2006, novas diretrizes sanitárias voltadas para o reúso de
águas residuárias, “Guidelines for the safe use of wastewater, excreta and greywater”
(WHO, 2006).
19
De acordo com Crook (1998), nos Estados Unidos cada estado é responsável
por legislar sobre o reúso, não havendo regulamentação federal. Em 1918, a Califórnia
foi pioneira na adoção de padrões para reúso em irrigação agrícola. A partir de então,
são revisados seus padrões, acrescenta outros tipos de reúso possíveis e os
tratamentos necessários. A Agência de Proteção Ambiental dos Estados Unidos
(USEPA - United States Environmetal Protection Agency), publicou em 1992 diretrizes a
fim de propiciar um direcionamento adequado aos estados que não possuíam
regulamentação. Em 2000 foi revisado o Water Recycling Criteria com a apresentação
dos usos e possibilidades de aplicação, em função do tratamento previsto para os
efluentes (METCALF & EDDY, 2004).
Outros estados americanos criaram suas próprias regulamentações a partir do
reconhecimento do reúso como parte integrante da gestão de recursos hídricos. No ano
de 2002, 25 estados adotaram normas relativas ao reúso da água, desses, 16 estados
passaram a utilizar orientações ou padrões de projeto e 9 estados não tinham
regulamentos ou orientações. Nestes últimos, os programas podem ser permitidos
desde que baseados em estudos específicos de acordo com as diretrizes da Agência
de Proteção Ambiental dos Estados Unidos, documento publicado em 1992 e revisado
em 2004 (USEPA, 2004).
Com raras exceções, as diretrizes estabelecidas pela USEPA e recomendadas
pela OMS têm servido de referência para elaboração de normas que regulam o reúso
da água em diversos países, claro que com algumas adaptações devido a realidade do
local.
De acordo com Yoval e Misset (2004), no México as diretrizes para reúso de
água são baseadas nas normas oficiais do país, considerando estudos epidemiológicos,
condições econômicas locais, como estratégia para a conservação de água de outras
fontes e aproveitamento de nutrientes e matéria orgânica.
20
Em Israel, no ano de 1965, o Ministério da Saúde estabeleceu normas visando
permitir a utilização de efluentes sanitários provenientes do tratamento secundário na
irrigação de vegetais que podem ser ingeridos crus (ASANO, 1998).
Na Itália o monitoramento da qualidade das águas de reúso é rigoroso para que
não ocorra contaminação dos recursos hídricos. A lei no 319/76 complementada pelos
“Critérios, Metodologia e Padrões Técnicos Gerais” (ano de 1977) tratam do reúso
agrícola, visando à proteção do solo utilizado e das culturas irrigadas com efluentes,
estabelecendo padrões mínimos necessários em função das características das
plantações (BONTOUX, 1998).
Conforme Rodrigues (2005), na Tunísia os programas de reúso começaram na
década de sessenta, sendo uma das poucas nações do Mediterrâneo que possui uma
política federal de reúso implementada. A legislação proíbe irrigação de qualquer
cultura que possa ser consumida crua ou cozida. Logo, os efluentes com tratamento
secundário podem ser aplicados a uma série de culturas, com exceção das utilizadas
como alimentos pelo homem. A qualidade das águas de reúso, segundo a lei na
Tunísia, deve ser suficiente para evitar a transmissão de doenças.
A França possui uma localização geográfica privilegiada em relação aos
recursos hídricos, sendo considerada autossuficiente. No entanto, em algumas regiões
do país, há déficit hídrico na relação demanda/disponibilidade. As indústrias,
pressionadas pelos aumentos dos custos decorrentes de sua poluição, têm promovido a
reciclagem da água que utilizam e consequentemente reduzindo seu consumo.
No Brasil existem poucas referências de legislação e normas a respeito da
utilização de efluentes na forma de reúso na agricultura.
Umas dessas referências é a Resolução no 54, do CNRH (Conselho Nacional
de Recursos Hídricos), datada de 28 de novembro de 2005, a qual estabelece
modalidades, diretrizes e critérios gerais para a prática de reúso direto não potável de
21
água. Na resolução é definido que o reúso direto não potável de água, abrange as
seguintes modalidades (BRASIL, 2006):
I - reúso para fins urbanos: utilização de água de reúso para fins de irrigação
paisagística, lavagem de logradouros públicos e veículos, desobstrução de tubulações,
construção civil, edificações, combate a incêndio, dentro da área urbana;
II - reúso para fins agrícolas e florestais: aplicação de água de reúso para produção
agrícola e cultivo de florestas plantadas;
III - reúso para fins ambientais: utilização de água de reúso para implantação de
projetos de recuperação do meio ambiente;
IV - reúso para fins industriais: utilização de água de reúso em processos, atividades e
operações industriais; e,
V - reúso na aqüicultura: utilização de água de reúso para a criação de animais ou
cultivo de vegetais aquáticos.
A Resolução CNRH no 54 também estabelece que as diretrizes, critérios e
parâmetros específicos para as modalidades de reúso sejam estabelecidos pelos
órgãos competentes.
Na Resolução no 121, do CNRH (Conselho Nacional de Recursos Hídricos),
datada de 16 de dezembro de 2010, foram estabelecidas diretrizes e critérios para a
prática e reúso direto não potável de água na modalidade agrícola e florestal. A seguir
são apresentadas algumas diretrizes e critérios definidos nessa resolução:
As características físicas, químicas e biológicas para a água em todos os tipos de
reúso para fins agrícolas e florestais deverão atender os limites definidos na
legislação pertinente;
A caracterização e o monitoramento periódico da água de reúso serão realizados
de acordo com critérios definidos pelo órgão ou entidade competente;
A aplicação de água de reúso para fins agrícolas e florestais não pode
apresentar riscos ou causar danos ambientais e à saúde pública;
22
As concentrações recomendadas de elementos e substâncias químicas no solo,
para todos os tipos de reúso para fins agrícolas e florestais, são os valores de
prevenção que constam da legislação pertinente;
A caracterização e o monitoramento periódico do solo que recebe a água de
reúso serão realizados de acordo com critérios definidos pelo órgão competente;
Qualquer acidente ou impacto ambiental, decorrente da aplicação da água de
reúso que possa comprometer os demais usos da água no entorno da área
afetada, deverá ser informado imediatamente ao órgão ou entidade competente
e ao respectivo Comitê de Bacia Hidrográfica pelo produtor, distribuidor e usuário
da água de reuso;
Os métodos de análise para determinação dos parâmetros de qualidade da água
e do solo devem atender às especificações normativas pertinentes.
A ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas) por meio da NBR-
13.969/97 referente a “Tanques sépticos - Unidades de tratamento complementar e
disposição final dos efluentes líquidos - Projeto, construção e operação” define que o
esgoto tratado poderá ser utilizado para todos os usos que o usuário precisar, tais como
lavagens de pisos, calçadas, irrigação de jardins e pomares, manutenção da água nos
canais e lagos dos jardins, nas descargas dos banheiros, etc. Não deve ser permitido o
uso, mesmo desinfetado, para irrigação das hortaliças e frutas de ramas rastejantes
(por exemplo, melão e melancia). Admite-se seu reúso para plantações de milho, arroz,
trigo, café e outras árvores frutíferas, via escoamento no solo, tomando-se o cuidado de
interromper a irrigação pelo menos 10 dias antes da colheita (ABNT, 1997).
No ano de 2006 a CETESB (Companhia Ambiental do Estado de São Paulo),
empresa do Governo do Estado de São Paulo responsável pelo controle, fiscalização,
monitoramento e licenciamento de atividades geradoras de poluição, publicou a
Instrução técnica no 31, no intuito de criar procedimentos internos para disciplinar a
prática de reúso de efluente proveniente de estação de tratamento de esgoto sanitário.
Na resolução existem alguns condicionantes em relação à área a ser utilizada para o
reúso:
23
Não deve estar em áreas de preservação permanente - APP ou de reserva legal;
Não deve estar em zona de proteção de poços, não estar em áreas de proteção
máxima de aqüífero e áreas de proteção aos mananciais;
Deve estar afastada 50 metros de vias de domínio público, em irrigação de
culturas, afastamento de, no mínimo, 500 metros de núcleos populacionais,
afastamento de 200 metros de cursos d’água e coleções hídricas;
A profundidade mínima do nível do aquífero freático na área irrigada é de 3
metros;
A declividade máxima de até 15% para a área destinada à irrigação.
O CONAMA (Conselho Nacional do Meio Ambiente) por meio das Resoluções
357/2005 e 430/2011 estabeleceu condições e padrões de lançamento de efluentes.
Essas resoluções estabelecem os valores máximos permitidos para lançamento no
corpo receptor e também determinam que os efluentes não poderão conferir ao corpo
receptor características de qualidade em desacordo com seu enquadramento, ou seja,
o lançamento dos efluentes deverão obedecer a capacidade de suporte do corpo
receptor, que representa valor máximo de determinado poluente que o corpo hídrico
pode receber, sem comprometer a qualidade da água.
Recentemente o Estado São Paulo aprovou a cobrança pelo uso dos recursos
hídricos, apesar de não tratar especificamente do reúso, a reutilização da água reflete
diretamente no valor final a ser pago pelo usuário, dessa forma, sua compreensão e
aplicação é de fundamental importância no desenvolvimento desse trabalho.
A cobrança pelo uso dos recursos hídricos é um dos instrumentos previstos na
Política Estadual de Recursos Hídricos. Esse instrumento foi aprovado no Estado de
24
São Paulo através da Lei no 12.183 de 29 de dezembro de 2005 e regulamentado pelo
Decreto no 50.667, de 30 de março de 2006.
A cobrança pelo uso dos recursos hídricos é uma ferramenta de gestão
ambiental para controle e manejo dos recursos hídricos superficiais e subterrâneos nas
Bacias Hidrográficas e tem como objetivos (SÃO PAULO, 2005):
Reconhecer a água como bem público de valor econômico e dar ao usuário uma
indicação de seu real valor;
Incentivar o uso racional e sustentável da água;
Obter recursos financeiros para o financiamento dos programas e intervenções
contemplados nos planos de recursos hídricos e saneamento;
Distribuir o custo sócio-ambiental pelo uso degradador e indiscriminado da água;
Utilizar a cobrança da água como instrumento de planejamento, gestão integrada
e descentralizada do uso da água e seus conflitos.
É importante ressaltar que a cobrança pelo uso dos recursos hídricos não é
receita derivada do patrimônio dos administrados, ou seja, um tributo. Na realidade,
trata-se do pagamento pelo uso de um bem público, no caso a água, constituindo um
preço público. Além disso, um imposto é um tributo exigido ao contribuinte pelo
governo, independentemente da prestação de serviços específicos, o que não é o caso
da cobrança, pois ela se caracteriza como um dos instrumentos de gestão das Políticas
Estadual e Nacional de Recursos Hídricos. Finalmente, o valor que será cobrado é
pactuado pelos membros do comitê de bacia e aprovado em sua reunião plenária, que
pode também decidir se haverá ou não cobrança na bacia hidrográfica. Dessa forma,
não se trata de um imposto no qual o contribuinte é impossibilitado de participar
diretamente da decisão sobre seu valor, critérios e conveniência. Porém, se os
25
membros do comitê decidirem não efetuar a cobrança, devem estar cientes do impacto
desta decisão sobre a quantidade e a qualidade da água de sua bacia (ANA, 2007).
No caso de rios de domínio do estado de São Paulo o produto da cobrança será
creditado em uma subconta do Fundo Estadual de Recursos Hídricos - FEHIDRO,
correspondente à Bacia em que for arrecadado, e o respectivo Comitê de Bacia decidirá
como o recurso será aplicado (SÃO PAULO, 2005).
De acordo com São Paulo (2006), para cálculo da cobrança pelo uso dos
recursos hídricos superficiais e subterrâneos, os tipos de usuários de água são
classificados em:
I. Usuário urbano, público ou privado: abrange toda captação, derivação ou
extração de água destinada predominantemente ao uso humano, bem como o consumo
de água e o lançamento de efluentes líquidos em corpos d’água, mesmo fora do
perímetro urbano, compreendendo:
a) sistema público: aquele sob responsabilidade do poder público mesmo que
administrado em regime de concessão ou permissão; e
b) solução alternativa privada: toda modalidade, individual ou coletiva, distinta
do sistema sob responsabilidade do poder público.
II. Usuário industrial: abrange toda captação, derivação ou extração de água
bem como o consumo de água e o lançamento de efluentes líquidos em corpos d’água,
pelo setor industrial, definido de acordo com a classificação nacional de atividades
econômicas do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística - IBGE.
O valor total da cobrança pela utilização dos recursos hídricos, de cada usuário
é obtido pela soma das parcelas decorrentes da multiplicação dos volumes de
captação, derivação ou extração, de consumo e das cargas de poluentes lançadas no
26
corpo hídrico, pelos respectivos Preços Unitários Finais - PUF's que são obtidos através
da multiplicação dos Preços Unitários Básicos - PUB's por Coeficientes Ponderadores
(SÃO PAULO, 2006).
Os Coeficientes Ponderadores, mencionados no artigo 10 do Decreto no
50.667/2006, além de permitirem a diferenciação dos valores a serem cobrados,
servem de mecanismo de compensação e incentivo aos usuários conforme previsto nos
§ 2º e 3º do artigo 9º da Lei no 12.183/2005, e são definidos considerando
características diversas.
A equação do valor de cobrança para captação (VCC) é:
capcapxPUFVVCC (Equação 2.1)
Sendo:
VCAP - Volume captado, derivado ou extraído (m³);
PUFcap - Preço Unitário Final para o captado, derivado ou extraído (R$/m³).
Determinado pela equação:
).......( 134321 xXxXxXxXXxPUBPUF capcap (Equação 2.2)
Sendo:
PUBCAP - Preço Unitário Básico para volume captado, derivado ou extraído
(R$/m³).
Xi (i=1..13) - Coeficientes Ponderadores
Para captação, extração e derivação o Decreto no 50.667/06 previu o uso de 13
(treze) Coeficientes Ponderadores, definidos considerando-se características diversas,
27
que permitem a diferenciação dos valores a serem cobrados, servindo, inclusive, de
mecanismos de compensação e incentivo aos usuários, conforme previsto na Lei no
12.183/05.
No entanto, o Anexo 2 da Deliberação do CRH (Conselho Estadual de
Recursos Hídricos) no 90, de 10 de dezembro de 2008, que aprova procedimentos,
limites e condicionantes para a cobrança, dos usuários urbanos e industriais no Estado
de São Paulo, determina que apenas os Coeficientes Ponderadores X1, X2, X3, X5, X7
e X13 sejam considerados na fórmula da cobrança porque são aqueles para os quais
dispõe-se de dados (SÃO PAULO, 2008).
Os CBHs (Comitês de Bacia Hidrográfica) devem definir os valores dos
coeficientes levando em consideração as características de cada UGRHI (Unidade de
Gerenciamento de Recursos Hídricos).
A equação do calculo do Valor da Cobrança de Consumo (VCCo) é:
consconsxPUFVVCCo (Equação 2.3)
Sendo:
VCons - Volume consumido (m³);
PUFcons - Preço Unitário Final para o consumido (R$/m³). Determinado pela
equação:
).......( 134321 xXxXxXxXXxPUBPUF conscons (Equação 2.4)
Sendo:
PUBConsP - Preço Unitário Básico para consumido (R$/m³);
28
Xi (i=1..13) - Coeficientes Ponderadores.
Para consumo, os Coeficientes Ponderadores X1, X2, X3, X5, X6, X7 e X13
(para o caso de não existir transposição de bacias), tiveram seus valores definidos, pelo
CRH, iguais à unidade (1,0) por meio da Deliberação CRH no 090/08, para serem
utilizados nos dois primeiros anos da cobrança, exceto o X6 que leva em conta o
consumo efetivo ou volume consumido e o X13, quando existir transposição de bacias
(SÃO PAULO, 2008).
O valor da cobrança pelo lançamento (VCL) é definido pela equação:
DBOLançDBO xPUFxVQVCL (Equação 2.5)
Sendo:
VCL = pagamento anual pelo lançamento de carga poluidora;
QDBO = concentração média anual de DBO, em kg, presente no efluente final
lançado;
VLANÇ = volume de água lançado em corpos d’água, em m³, constante do ato de
outorga;
PUFDBO = Preço Unitário Final (R$/m³); sendo:
).......( 134321 xYxYxYxYYxPUBPUF DBODBO (Equação 2.6)
Sendo:
PUBDBO = Preço Unitário Básico da carga de DBO5,20 lançada (R$/Kg DBO);
29
Yi (i = 1...9) = Coeficientes Ponderadores que levam em conta inúmeras
características dos usos, como por exemplo a classe de uso preponderante do corpo
d’água receptor e a carga lançada e seu regime de variação.
Para lançamento, o Anexo 2 da Deliberação CRH no 90/2008 determina que
sejam considerados, somente os Coeficientes Ponderadores Y1, Y3 e Y4.
Dessa forma, o valor total da cobrança pelo uso dos recursos hídricos é a
somatória das três parcelas:
CLCCOCC VVVVCT (Equação 2.7)
Sendo:
Valor de cobrança total (VCT);
Valor de cobrança para captação (VCC);
Valor da Cobrança de Consumo (VCCo);
Valor da cobrança pelo lançamento (VCL).
Vale ressaltar que o Decreto no 50.667 regulamentou a cobrança pelo uso dos
recursos hídricos no Estado de São Paulo para usuários urbanos e industriais, outros
usos como irrigação ainda não foram regulamentados e por isso ainda não são
passíveis de cobrança (SÃO PAULO, 2006).
Na UGRHI 08 (Unidade de Gerenciamento de Recursos Hídricos - Sapucaí-
Mirim/Grande), na qual está localizado o campo experimental do presente trabalho, os
valores, coeficientes e diretrizes da cobrança pelo uso dos recursos hídricos foram
definidos pelo Decreto Estadual nº 58.772, datado de 20/12/2012, os valores e
coeficientes são apresentados nas Tabelas 2.4, 2.5, 2.6 e 2.7.
30
Tabela 2.4 - Preços Unitários Básicos (PUBs) da UGRHI 08.
PUBs - Preços Unitários Básicos Valor (R$)
PUBcap - captação, extração e derivação (R$/m³) 0,01/m³ PUBcons – consumo (R$/m³) 0,02/m³ PUBDBO - lançamento de carga de DBO5,20 (R$/Kg de DBO) 0,10/kg de DBO
Fonte: CBH/SMG (2010)
Tabela 2.5 - Coeficientes ponderadores para captação, extração e derivação:
Característica considerada CP Classificação Valor
a) A natureza do corpo d'água X1 Superficial 1,00
Subterrâneo 1,00
b) A classe de uso preponderante em que estiver enquadrado o corpo d'água no local do uso ou da derivação (Decreto Estadual n.º 10.755/77).
X2
Classe 1 1,10
Classe 2 1,00
Classe 3 0,95
Classe 4 0,90
c) A disponibilidade hídrica local UGRHI 08 X3
Muito alta (<0,25) 0,90
Alta (entre 0,25 e 0,40) 0,95
Média (entre 0,40 e 0,50) 1,00
Crítica (acima de 0,80) 1,05
Muito crítica (acima de 0,80) 1,10
d) A volume captado, extraído ou derivado e seu regime de variação. X5
Sem medição 1,00
Com medição 0,90
e) A finalidade do uso
X7
Sistema Público 1,00
Solução Alternativa 1,00
Indústria 1,00
g) A transposição de bacia X13
Existente 1,00
Não existente 1,00
Fonte: CBH/SMG (2010)
31
Tabela 2.6 - Coeficientes ponderadores para consumo:
Característica considerada CP Classificação Valor
a) A natureza do corpo d'água X1
Superficial 1,00
Subterrâneo 1,00
b) A classe de uso preponderante em que estiver enquadrado o corpo d'água no local do uso ou da derivação - Decreto Estadual n.º 10.755/77. X2
Classe 1
1,00 Classe 2
Classe 3
Classe 4
c) A disponibilidade hídrica local X3
Crítica 1,00
Média 1,00
d) A volume captado, extraído ou derivado e seu regime de variação X5
Sem medição 1,00
Com medição 1,00
e) O consumo efetivo ou volume consumido X6 1,00
f) A finalidade do uso.
X7
Sistema Público 1,00
Solução Alternativa 1,00
Indústria 1,00
g) A transposição de bacia X13
Existente 1,00
Não Existente 1,00
Fonte: CBH/SMG (2010)
Tabela 2.7 - Coeficientes ponderadores para diluição, transporte e assimilação de
efluentes (carga lançada):
Característica considerada CP Classificação Valor
a) A classe de uso preponderante do corpo d'água receptor.
Y1
Classe 2 1,00
Classe 3 0,95
Classe 4 0,90
b) A carga lançada e seu regime de variação, atendido o padrão de emissão requerido para o local - Sendo PR = percentual de remoção
Y3
>95% de remoção 0,80
>90% e <= 95% de remoção 0,85
>85% e >= 90% de remoção 0,90
>80% e < = 85% de remoção 0,95
= 80% de remoção 1,00
c) A natureza da atividade. Y4
Sistema Público 1,00
Solução alternativa 1,00
Indústria 1,00
Fonte: CBH/SMG (2010)
Verificando os objetivos da cobrança pelo uso dos recursos hídricos, fica
evidente que reúso da água tem um papel fundamental na gestão dos recursos
hídricos, pois por meio da reutilização da água, o usuário retirará menor quantidade de
32
água do corpo d´água e também lançará menos carga orgânica (DBO) no corpo
receptor, dessa forma, ocorrerá benefício financeiro e ambiental.
2.4 Lagoas de Estabilização
As lagoas de estabilização são amplamente utilizadas no tratamento de esgotos
sanitários no Brasil, devido principalmente à sua simplicidade de construção e
operação.
O sistema se baseia na entrada de esgoto em uma extremidade da lagoa e
saída na extremidade oposta. Durante esse percurso, que tem duração de vários dias
(tempo de detenção), uma série de fenômenos contribui para a purificação dos esgotos.
Dentre os vários sistemas de lagoas de estabilização, o sistema por lagoas
facultativas é o mais simples. No processo, parte da matéria orgânica em suspensão
tende a sedimentar, vindo a constituir o lodo de fundo. Esse lodo sofre o processo de
decomposição por microrganismos anaeróbios, sendo convertido em gás carbônico,
metano e outros. Só a fração inerte permanece na camada de fundo sem alteração na
sua natureza. A matéria orgânica dissolvida, conjuntamente com a matéria orgânica em
suspensão de pequenas dimensões, não sedimenta, permanecendo dispersa na massa
líquida. A sua decomposição se dá pela ação de bactérias facultativas, que têm a
capacidade de sobreviver tanto na presença quanto na ausência de oxigênio livre (daí a
designação de facultativas, que define o próprio nome da lagoa). Na ausência de
oxigênio livre essas bactérias se utilizam da matéria orgânica como fonte de energia,
alcançada por meio da respiração. Na respiração aeróbia, há a necessidade da
presença de oxigênio, que é suprido ao meio pela fotossíntese realizada pelas algas.
Há, assim, um perfeito equilíbrio entre o consumo e a produção de oxigênio e gás
carbônico (VON SPERLING, 2005).
33
Na Figura 2.3 é apresentado o esquema simplificado do sistema de tratamento
de esgoto por meio de lagoa facultativa.
Figura 2.3 - Esquema simplificado de uma lagoa facultativa (Fonte: VON SPERLING, 2005)
O processo de tratamento de efluentes por lagoas de estabilização é
caracterizado, principalmente, pela remoção de matéria orgânica. Entretanto, verifica-se
que com algumas adaptações no fluxograma e na geometria das lagoas, podem ser
alcançadas elevadíssimas eficiências de remoção de organismos patogênicos ou, de
forma mais específica, dos seus principais indicadores (coliformes e ovos de helmintos).
Com esse sistema também é possível obter uma significativa remoção de nitrogênio e
até mesmo de fósforo (VON SPERLING, 2002).
As lagoas facultativas são classificadas em lagoas primárias e secundárias.
Quando as lagoas facultativas recebem esgoto bruto, são denominadas lagoas
34
primárias. Uma lagoa secundária é aquela que recebe seu afluente de uma unidade de
tratamento precedente, tal como lagoas anaeróbias.
No Tabela 2.8 são apresentadas as principais vantagens e desvantagens de um
sistema de tratamento de esgotos por meio de lagoa facultativa.
Tabela 2.8 - Vantagens e desvantagens do sistema de tratamento de esgoto por lagoa facultativa
Vantagens Desvantagens
Satisfatória eficiência na remoção de DBO
Eficiência na remoção de patogênicos
Construção, operação e manutenção simples
Reduzidos custos de implantação e operação
Satisfatória resistência a variações de carga
Remoção de lodo necessário apenas após períodos superiores a 20 anos
Elevados requisitos de áreas
Dificuldade em satisfazer padrões de lançamento bem restritivos
A simplicidade operacional pode trazer o descaso na manutenção (crescimento da vegetação)
Possível necessidade de remoção de algas do efluente para o cumprimento de padrões rigorosos
Performance variável com as condições climáticas (temperatura e insolação)
Possibilidade do crescimento de insetos
Fonte: VON SPERLING (2005)
Geralmente as lagoas facultativas possuem um sistema de tratamento
preliminar, composto por grades para reter o material grosseiro, caixa de areia para
retirada do material inerte e medidor de vazão, conforme pode ser observado na Figura
2.4.
Figura 2.4 - Fluxograma típico de um sistema de lagoa facultativa
(Fonte: VON SPERLING, 2005)
35
De acordo com Von Sperling (2005), as lagoas facultativas apresentam
eficiência, conforme a Tabela 2.9.
Tabela 2.9 - Eficiência das lagoas facultativas primárias Parâmetro Concentração do
Efluente Eficiência média de remoção
(%)
DBO5,20 (mg L-1
) 50 - 80 75 - 85 DQO (mg L
-1) 120 - 200 65 - 80
SS (mg L-1
) 60 - 90 70 - 80 Amônia -N (mg L
-1) > 15 < 50
N total (mg L-1
) > 20 < 60 P total (mg L
-1) > 4 < 35
CF (mg L-1
) 106 - 10
7 1 - 2 (Unid.log)
Ovos Helm. (ovo/L) < 1
Fonte: VON SPERLING (2005)
Apesar das lagoas facultativas apresentarem uma eficiência satisfatória, em
alguns casos, esse tipo de tratamento pode não atender a padrões de lançamento mais
restritivos, sendo necessária a implantação de sistemas de pós-tratamento. Nesse
contexto, o reúso, por meio da irrigação de culturas agrícolas, pode ser uma alternativa
viável, pois o sistema solo-planta absorve dos esgotos os nutrientes nele presentes,
realizando a depuração dos poluentes e fornecendo condições para o desenvolvimento
da planta.
2.5 Fundamentos Teóricos de Análise Econômica
A análise econômica é essencial para o planejamento e execução de um
empreendimento, pois por meio desse processo é possível avaliar a viabilidade da
implantação do projeto, deixando claro para o interessado os riscos e possibilidades de
retorno do investimento.
Segundo Belli et al. (2000) a utilização de ferramentas de análise econômica
ajuda a esclarecer o interessado, seja esse público ou privado, a determinar a
viabilidade do empreendimento, estimando seu impacto fiscal e ambiental, bem como
36
avaliando se o modelo proposto é eficiente e viável do ponto de vista do retorno do
investimento a ser realizado.
A utilização de ferramentas de análise econômica é importante, porém, torna-se
necessário criar instrumentos de avaliação dos custos ambientais, dando valor
econômico aos recursos naturais, pois dessa forma é possível conscientizar o usuário a
utilizar esses recursos de forma racional.
Na elaboração de uma análise econômica é importante considerar no mínimo
uma alternativa para o uso do dinheiro. Geralmente essa análise é elaborada para dois
ou mais projetos concorrentes. A ferramenta mais indicada para a análise econômica
dependerá do horizonte de projeto (ARAÚJO, 2010).
De acordo com Assaf Neto (2003), o fluxo de caixa representa uma série de
pagamentos ou recebimentos que ocorre em um determinado espaço de tempo.
Praticamente toda operação financeira é representada por fluxos de caixa, ou seja,
fluxos futuros esperados de recebimentos e pagamentos.
Empreendimentos florestais necessitam de grandes investimentos e são
caracterizados pelo longo prazo, sendo, portanto, condicionados a riscos. Com isso é
necessário considerar o valor do capital no tempo, ou seja, que se atribuam diferentes
ponderações às receitas líquidas, em função de sua distribuição ao longo do tempo.
Irrigar culturas agrícolas com efluentes exige grandes investimentos, tais como:
aquisição de equipamentos, tubulações, reservatórios, obras de instalação, além de
gastos com mão-de-obra e energia elétrica. Por isso é importante a análise econômica
para verificar se o incremento de produção paga os custos adicionais gerados pela
irrigação da cultura.
37
2.5.1 Valor Presente Líquido (VPL)
O VPL (Valor Presente Líquido) é uma técnica que considera o dinheiro no
tempo. Essa técnica desconta os fluxos de caixa a uma taxa especificada previamente.
Essa taxa, também chamada de taxa de desconto, custo de oportunidade ou custo de
capital, refere-se ao retorno mínimo que deve ser obtido por um projeto, de forma a
manter inalterado o valor de mercado (GITMAN, 1997).
Dessa forma, obtém-se o VPL subtraindo-se o investimento inicial do valor
presente das entradas de caixa, descontadas a uma taxa igual ao custo de capital,
conforme Equação 2.8.
Utilizando-se o VPL, tanto as entradas como as saídas de caixa são traduzidas
para valores monetários atuais (data zero ou data base). Já que estamos tratando de
investimentos convencionais, o investimento inicial está automaticamente expresso em
termos monetários atuais.
O VPL é utilizado como ferramenta de análise econômica que auxilia o
investidor a aprovar ou rejeitar o projeto, da seguinte forma:
VPL > 0 → O empreendimento paga o custo de financiamento do investimento e
gera receita que é igual ao valor presente positivo. O que significa também que a
taxa de retorno do investimento é no mínimo igual à taxa de desconto.
VPL = 0 → Quando o empreendimento possui um VPL nulo, igual a zero, não
significa que o projeto é um mau negócio, mas sim que a sua remuneração é
igual à taxa de juros utilizada.
VPL < 0 → O empreendimento não é lucrativo, indica que o investimento gerará
perdas de capital.
38
A seguir é apresentada a Equação do VPL:
n
tt
n
tt i
Ct
i
RtVPL
00 )1()1( (Equação 2.8)
Onde:
VPL = Valor Presente Líquido (R$);
Rt = Receita ao final do ano t (R$ );
Ct = Custo ao final do ano t (R$ );
i = taxa de juros/taxa mínima de atratividade/taxa de desconto (decimal); e
n = duração do projeto (anos).
Caso seja necessário optar entre dois ou mais projetos concorrentes, o
interessado deverá escolher aquele que apresenta o maior VPL, pois esse apresentará
maior lucratividade.
O VPL é diretamente relacionado a taxa de desconto. Quanto maior a taxa
menor o VPL, conforme pode ser observado na Figura 2.5.
Figura 2.5 - Curva de Valor Presente Líquido (VPL) em função da Taxa de Desconto demonstrando a faixa em que o VPL se torna nulo (TIR = 37%).
(Fonte: Adaptado de MIAN, 2002)
39
De acordo com Rezende (1982), há uma grande dúvida quanto à escolha da
taxa de juros nos empreendimentos florestais, pois ela varia de acordo com as
características do projeto, da empresa, da conjuntura econômica, entre outros. Os
fatores que podem interferir na determinação da taxa de juros são entre outros: risco e
incerteza, inflação, duração do projeto, preferência por liquidez, produtividade do capital
e a posição particular do investidor. No setor florestal tem sido comum adotar taxas
entre 6 e 12% ao ano.
2.5.2 Taxa Interna de Retorno (TIR)
Outra ferramenta de análise econômica é a Taxa Interna de Retorno (TIR). A
TIR possibilita aferir, no projeto analisado, a remuneração do capital investido, ela é
expressa em porcentagem (%). Esta taxa é utilizada na tomada de decisão, auxiliando o
investidor a aceitar ou rejeitar o projeto. No cálculo da TIR faz-se com que o valor
presente das receitas seja igual ao valor presente dos custos do projeto, ou seja, a TIR
é a taxa de desconto obtida quando o VPL é nulo (igual a zero). A TIR pode ser
determinada pela equação a seguir.
n
ot
n
ttt TIR
Ct
TIR
Rt
0 ])(1[])(1[ (Equação 2.9)
Onde:
TIR = Taxa Interna de Retorno (%);
Rt = Receita ao final do ano t (R$);
Ct = custo ao final do ano t (R$); e
n = duração do projeto (anos).
Como os valores do fluxo de caixa ocorrem em diferentes momentos, conclui-se
que a TIR representa a rentabilidade, sendo expressa como uma taxa de juros
periódica.
No momento da análise econômica, a TIR deve ser comparada com outra taxa
de juros praticada pelo mercado, como as pagas por investimentos bancários. Dessa
40
forma, caso a TIR seja maior que a taxa de juros alternativa, praticada pelo mercado, o
empreendimento será viável, caso seja menor, o investimento é inviável e se igual o
investidor será indiferente a implementação ou não do projeto (KLEMPERER
&KLEMPERER, 1995).
A TIR se tornou um indicador de análise econômica muito popular entre os
executivos. Segundo Barbieri et. al (2007) a TIR funciona bem em fluxos de caixas
convencionais. Nesses casos, existe uma única raiz para Equação 2.9, e essa é maior
que zero. Assim, sempre seria possível obter uma única taxa de juros positiva que
anulasse o valor presente do fluxo de caixa. Para qualquer taxa de juros positiva inferior
a ela o valor presente líquido do projeto seria positivo. Os fluxos de caixa convencionais
são caracterizados pelas seguintes condições:
1) os desembolsos (saídas liquidas de caixa) ocorrem nos primeiros anos e os
recebimentos (entradas liquidas de caixa), nos anos subsequentes, com
apenas uma inversão de sinal no fluxo de caixa; e
2) o somatório dos recebimentos supera o dos desembolsos.
A aplicação da TIR em fluxos de caixas não convencionais apresenta
problemas e por isso não é recomendada. Uma equação polinomial como a do cálculo
da TIR pode admitir até n raízes reais positivas, sendo o seu numero máximo igual ao
numero de vezes em que ocorre troca de sinal dos coeficientes. Assim, o numero
máximo de raízes reais positivas será igual ao numero de vezes, em que a sequência
do fluxo de caixa muda de sinal, durante a vida do projeto. Isso ocorre quando se tem
um fluxo de caixa, em que as saídas e entradas de caixa se alternam durante a vida do
projeto, nesse caso, a TIR pode ter mais de uma raiz ou não ter solução (TIR
indefinida). Diante desses problemas, nesses casos, é recomendado utilizar outros
indicadores, como o VPL (BARBIERI et al.,2007).
41
No cálculo da TIR os fluxos de caixa intermediários, no caso positivo (entradas)
e no caso negativo (saídas), são remunerados por uma taxa de juros igual a TIR. Assim
o empreendedor estaria recebendo todo o investimento remunerado pela TIR (entradas)
e estaria tomando emprestado (saídas), do próprio projeto, os recursos excedentes, a
uma taxa de juros igual a TIR.
De acordo com Barbieri et al. (2007) a TIR só é um indicador econômico
preciso do retorno do investimento, quando não existir fluxos de caixa intermediários
(positivos ou negativos), ou seja, quando a um único investimento inicial, corresponder
uma única receita final (fluxo de dois pontos).
2.5.3 Horizonte de Projeto
Para se executar a análise e a avaliação econômica de um empreendimento é
necessário definir os limites temporais. Esses limites são definidos como horizonte de
projeto.
Na área florestal os projetos são caracterizados pelo longo prazo e pelo
considerável montante de recursos necessários para sua implantação. Os horizontes de
projeto de empreendimentos florestais geralmente se situam entre 20 e 30 anos.
2.6 Cultura de Eucalipto
Diante da necessidade de madeira para os mais diversos fins e das questões
ecológicas relacionadas à utilização das florestas nativas, o cultivo do eucalipto tornou-
se uma alternativa viável para suprir essa demanda.
Conforme Gruber (2006) as espécies de eucalipto são originárias quase que
totalmente da Austrália. Há indícios de que a introdução no Brasil tenha ocorrido em
1825, no Jardim Zoobotânico do Rio de Janeiro (EMBRAPA, 2000).
42
A madeira de eucalipto tem-se prestado a uma série de finalidades. Além dos
usos tradicionais, como lenha, estacas, moirões, dormentes, carvão vegetal, celulose e
papel, chapas de fibras e de partículas, há uma forte tendência em utilizá-la, também,
para usos mais nobres, como para a fabricação de casas, móveis e estruturas,
especialmente nas regiões Sudeste e Sul, carentes de florestas naturais.
Existe um grande número de espécies de eucalipto, com características
bastante diferenciadas, porém, poucas espécies têm sido plantadas em escala
comercial. De acordo com a EMBRAPA (2000), duas estratégias podem ser
empregadas quando o objetivo é produzir madeira de alta qualidade:
1) Melhorar geneticamente a qualidade da madeira das espécies mais
plantadas, como Eucalyptus grandis e Eucalyptus saligna;
2) Identificar as espécies produtoras de madeira de características satisfatórias
para o uso a que se pretende, com programas posteriores destinados a
aumentar a produtividade.
Devido ao clima favorável e às características da cultura tais como: rápido
crescimento, abundância em madeira, facilidade em exploração, madeira relativamente
homogênea e baixo custo; o Brasil apresenta excelentes condições para o
desenvolvimento da cultura de eucalipto (SCANAVACA JUNIOR, 2001).
Segundo a Associação Brasileira de Produtores de Florestas Plantadas -
ABRAF (2013), em 2012, a área ocupada por plantios florestais de eucalipto e Pinus no
Brasil totalizou 6,66 milhões de hectares, sendo 76,6% correspondente à área de
plantios de Eucalipto e 23,4% a plantios de Pinus. Comparado ao ano de 2011 esse
incremento de plantios florestais foi da ordem de 2,2 %. No período de 2006 a 2012, o
crescimento médio anual foi de 2,8%.
43
Analisando a Figura 2.6, verifica-se que a área de plantios de eucalipto no
Brasil, em 2012, totalizou 5.102.030 ha, 4,5% a mais do que o ano de 2011, a principal
justificativa desse crescimento foi o estabelecimento de novos plantios frente à
demanda futura dos projetos industriais do segmento de Papel e Celulose (ABRAF,
2013).
Figura 2.6 - Gráfico do histórico da área de plantios de eucalipto no Brasil, 2006-2012.
(Fonte: ABRAF, 2013)
Analisando a Tabela 2.10 nota-se que Minas Gerais é o estado com maior área
cultivada de eucalipto (ano 2012) com 1.438.971 ha, representando 28,2% do total
nacional, seguido de São Paulo com 1.041.695 ha (20,4% do total). Verifica-se que a
região sul e sudeste possui 72,3% da área total plantada no Brasil. A justificativa para
maior concentração de plantios florestais nessa região está relacionada a localização
das principais unidades industriais dos segmentos de celulose, papel, painéis de
madeira industrializada e siderurgia a carvão vegetal (ABRAF, 2013).
44
Tabela 2.10 - Área e distribuição de plantios florestais com eucalipto no Brasil, 2012
Ordem UF Eucalipto (ha) % em relação total
1 MG 1.438.971 28,20%
2 SP 1.041.695 20,42%
3 BA 605.464 11,87%
4 MS 587.310 11,51%
5 RS 284.701 5,58%
6 ES 203.349 3,99%
7 PR 197.835 3,88%
8 MA 173.324 3,40%
9 PA 159.657 3,13%
10 TO 109.000 2,14%
11 SC 106.588 2,09%
12 MT 59.980 1,18%
13 AP 49.506 0,97%
14 GO 38.081 0,75%
15 PI 27.730 0,54%
16 Outros 18.838 0,37%
Total 5.102.030 100,0%
Fonte: ABRAF (2013)
Em relação à distribuição da área plantada de eucalipto por segmento, destaca-
se a participação das indústrias de celulose e siderurgia. O segmento de celulose e
papel concentra 72,5% da área plantada, seguido pelos segmentos de siderurgia
(19,5%), painéis de madeira industrializada (7,3%) e produtores independentes (0,7%).
Desde quando começou a ser plantado intensivamente, discute-se o impacto do
eucalipto sobre as reservas hídricas do solo. Devido ao seu crescimento vertiginoso, o
consumo de água da planta é acentuado, porém várias pesquisas comprovam que a
demanda hídrica do eucalipto é menor que outras espécies vegetais, inclusive as matas
nativas (CALDER et al., 1992). Na Tabela 2.11 é apresentada a quantidade de água
consumida anualmente por algumas culturas.
45
Tabela 2.11 - Quantidade de água necessária durante um ano Cultura Consumo de água (mm)
Cana-de-açúcar 200-2000
Café 800-1200
Citrus 600-1200
Milho 400-800
Feijão 300-600
Eucalipto 800-1200
Obs: 1 mm(milímetros) corresponde a 1 litro por metro quadrado
Fonte: CALDER et al. (1992)
O eucalipto utiliza a água de forma mais eficiente que outras culturas (Tabela
2.12), produzindo mais biomassa por quantidade de água consumida (NOVAIS et al.,
1996).
Tabela 2.12 - Comparação entre o consumo de água e a produção de biomassa do eucalipto e outras culturas
Cultura Eficiência no uso da água
Batata 1 kg de batata / 2.000 l
Milho 1 kg de milho / 1.000 l
Cana-de-açúcar 1 kg de açúcar / 500 l
Cerrado 1 kg de madeira / 2.500 l
Eucalipto 1 kg de madeira / 350 l
Fonte: NOVAIS et al. (1996)
Almeida et al. (2007) estudou o balanço hídrico do eucalipto da espécie grandis,
por meio da avaliação de informações obtidas ao longo de seis anos de pesquisa
desenvolvida no município de Aracruz/ES. A pesquisa contou com espaçamento 3 x 3
m (1.111 plantas por hectare). A precipitação e a evapotranspiração média do local do
experimento foi de 1.147 e 1.092 mm respectivamente. O coeficiente de escoamento
superficial foi de 3% do volume da precipitação. A taxa de produtividade média anual do
eucalipto na pesquisa foi de 95 m³.ha-1.ano-1.
46
Graças ao clima brasileiro e ao avanço alcançado pelas empresas em pesquisa
e tecnologia florestal, o eucalipto pode ser colhido em apenas 7 anos para a produção
de celulose, quando atinge até 35 metros de altura (EMBRAPA, 2003).
Um dos atributos utilizados pela Engenharia Florestal para avaliar a
produtividade do eucalipto é o DAP (diâmetro à altura do peito). O DAP é medido 1,30
m de altura a partir da base do tronco, podendo ser obtido diretamente com compasso
florestal ou paquímetro e indiretamente com fita métrica ou fita diamétrica, assumindo-
se que a secção transversal do tronco é um círculo para fazer a conversão da medida
de circunferência em diâmetro.
De acordo com EMBRAPA (2007), o eucalipto produzido convencionalmente,
sem irrigação, produz em média 40 m³.ha-1.ano-1, totalizando 280 m³.ha-1 durante o
primeiro ciclo de corte (aos 7 anos). Nos dois ciclos posteriores (14 anos e 21 anos) a
produtividade média é de 35 m³.ha-1.ano-1, resultando em uma produção de 245 m³.ha-1.
Conforme Tomazello Filho (2006), estudos realizados pelo projeto Brasil
Eucalipto Produtividade Potencial - BEPP, iniciado no ano 2000, demonstram que
seguindo o manejo tradicional, com a aplicação de fertilizantes, a produtividade média
de clones de eucalipto tem alcançado o patamar de 49 m³.ha-1.ano-1. Quando a
fertilização é aplicada em doses maiores a produtividade pode chegar a 51
m³.ha-1.ano-1. Sem a aplicação de fertilizantes a produção reduz em relação ao manejo
tradicional 30% (34 m³.ha-1.ano-1). Quando se irriga o eucalipto, há um incremento
considerável na produção, passando para 63 m³.ha-1.ano-1 (incremento de 29% em
relação ao manejo tradicional). No caso de se associar a irrigação com a fertilização a
produção atinge 68 m³.ha-1.ano-1, representando um acréscimo de 39% quando
comparado ao manejo tradicional. Dessa forma, fica evidente que a irrigação é benéfica
para o desenvolvimento do eucalipto.
Madeira et al. (2002), desenvolveram pesquisas com eucalipto da espécie
globulus Labill, no experimento as plantas receberam irrigação e uma completa solução
47
de fertilizante para simular o ponto ótimo nutricional. O delineamento da pesquisa
contou com os seguintes tratamentos:
Somente irrigação com água;
Somente com adição de fertilizantes;
Irrigação com água + fertilizantes;
Testemunha (sem água e sem fertilizantes).
Analisando os resultados do experimento verificou-se que houve um incremento
significativo na produção de biomassa onde água e/ou nutrientes foram aplicados em
comparação a testemunha, conforme pode ser observado na Figura 2.7.
Figura 2.7 - Biomassa de E. globulus aos 6 anos (Mg.ha-1).
(Fonte: Adaptado de MADEIRA et al., 2002)
Na literatura há escassos registros referentes ao aumento da produtividade de
eucalipto a partir da irrigação com efluentes.
48
A EMBRAPA (2008), por meio de uma pesquisa, avaliou o crescimento médio
das árvores de eucaliptos da espécie grandis (Tabela 2.13), plantados em 1998, com e
sem resíduos de colheita e/ou adição de resíduo celulósico, em solo de textura média,
em Mogi Guaçu, estado de São Paulo.
Tabela 2.13 - Crescimento médio das árvores de eucaliptos, plantados em 1998, com e sem resíduos de colheita e/ou adição de resíduo celulósico, em
solo de textura média, em Mogi Guaçu - SP. Tratamento Idade (ano)
1 2 3 4 2 3 4
Altura (m) DAP (mm)
1 4,30 10,70 19,20 22,90 76,00 110,00 121,00 2 5,20 12,60 21,10 24,00 85,00 126,00 131,00 3 4,40 11,70 20,30 24,10 86,00 118,00 130,00 4 4,80 12,00 21,30 25,70 93,00 128,00 140,00 5 4,70 12,50 21,50 24,70 92,00 133,00 140,00 6 4,90 12,80 21,80 26,60 95,00 131,00 144,00
Observações: Tratamento 1 - Retirada total dos resíduos de colheita de corte raso anterior em eucalipto de 12 anos Tratamento 2 - Manutenção de todos os resíduos do corte raso anterior Tratamento 3 - Manutenção de parte dos resíduos do corte raso anterior (galhos abaixo de 3 cm de diâmetro) Tratamento 4 - Mesmo manejo dos resíduos da colheita do tratamento 3 e adição de 7,5 t.ha
-1 de resíduo celulósico e
2 t.ha-1
de cinzas Tratamento 5 - Mesmo manejo dos resíduos da colheita do tratamento 3 e adição de 15 t.ha
-1 de resíduo celulósico e
4 t.ha-1
de cinzas Tratamento 6 - Retirada total dos resíduos da colheita e adição de resíduo celulósico e cinzas na mesma quantidade usada no tratamento 5
Fonte: Adaptado de EMBRAPA (2008).
Em outra pesquisa desenvolvida no município de Limeira-SP, em que se
aplicou efluente bruto da indústria cítrica, por meio de sulcos largos de infiltração, na
irrigação de eucalipto da variedade grandis, plantados em filas duplas, com
espaçamento de 1,00 X 1,00 m intercaladas pelos sulcos. Esses foram de base larga
com aproximadamente 3 metros de largura, por 0,40 m de profundidade e cerca 164 m
de comprimento com 1% de declividade. Nesse estudo não se observou diferença
significativa no desenvolvimento do eucalipto, porém, verificou-se uma situação de
homogeneidade no crescimento da planta (CARRARO, 1995).
Na primeira e na segunda etapa desta pesquisa, que geraram as dissertações
de mestrado do presente autor (VERONÊZ, 2009) e de Salomão (2012) foram
observadas as seguintes conclusões:
49
O desenvolvimento do DAP do eucalipto foi maior nos tratamentos irrigados com
efluente quando comparado aos demais;
A adubação química, da forma que foi praticada, pode ser substituída pela
irrigação com efluente doméstico;
A irrigação da cultura de eucalipto com água natural mostrou ser desnecessária;
A irrigação com efluente na proporção de um terço da necessidade hídrica da
planta, tratamento T3, apresentou um bom desenvolvimento da planta, suprindo
suas necessidades nutricionais. Além disso, o percolado apresentou baixo
percentual de Nitratos em concentrações superiores a 10 mg NO3-N.L-1,
minimizando o risco de contaminação da água subterrânea;
A pesquisa concluiu que a irrigação com dosagens adequadas de efluentes, com
quantidades abaixo da necessidade hídrica da planta, pode substituir a adubação
do ponto de vista da analise do DAP, com baixo risco de contaminação do lençol
freático.
Conforme Gruber (2006), a produção de matéria seca total do eucalipto cresce
com o aumento da quantidade de água aplicada. Dessa forma, a irrigação pode
proporcionar o aumento na biomassa da planta, além de reduzir o tempo para colheita.
2.6.1 Custos de produção de eucalipto
As atividades relacionadas a cultura de eucalipto apresentam uma série de
custos de produção inerentes à atividade, esses custos podem ser segregados em:
Custo da Terra: relaciona-se ao custo da terra (área para o plantio), no presente
trabalho será considerado o custo de arrendamento anual por hectare.
50
Implantação: está relacionado aos custos de preparação do solo, combate a pragas,
controle de ervas competidoras, plantio, assistência técnica, adubação, aquisição de
mudas e insumos (adubos, herbicidas, etc).
Manutenção: refere-se às despesas de limpeza da área, manutenção de aceiros,
controle de formigas, etc.
As despesas relacionadas à área (custo da terra) e à manutenção são comuns
e independem da finalidade da exploração da madeira. Quando se vende as plantas em
pé o produtor terá os custos abordados anteriormente, não havendo o custo da colheita.
Caso se venda a madeira no pátio é necessário acrescer as despesas com o corte e
empilhamento da madeira.
O preço da terra é um fator importante na análise econômica de uma atividade
florestal, pois dependendo do nível de produtividade e da localização do ponto de
consumo a lucratividade pode ter grande variação. Há casos em que a aquisição de
terras com valor mais elevado é compensada pela alta produtividade e proximidade do
centro consumidor (ALFARO, 1985).
Os custos de implantação e manutenção da cultura de eucalipto variam com o
local da instalação do projeto. Esses custos dependem das condições que o produtor
encontra em sua propriedade, como a área, disponibilidade de mão-de-obra, etc.
De acordo Souza Junior (2012), que analisou economicamente plantios de
pinus e eucalipto no Planalto Serrano Catarinense, os valores gastos com
planejamento, que envolvem custos de projeto e orientação, levantamento da área e
possíveis licenciamentos ambientais devem ser incluídos na avaliação econômica.
Esses custos são de aproximadamente R$ 170,00 por hectare.
Segundo Silveira (2008), o custo para implantação e manutenção (até o 2º ano
após o plantio) no estado do Paraná é de R$ 3.200,00 por hectare, sendo o desembolso
51
de R$ 2.350,00 na implantação e R$ 850,00 na manutenção da floresta até o segundo
ano, nesse estudo foi considerado a espécie urograndis, um espaçamento 3 m x 3 m e
não foi considerado o custo da terra.
Em um estudo desenvolvido em Suzanópolis/SP, no qual se plantou a espécie
grandis e urograndis, no espaçamento de 3,3 m na linha e de 2 m entre linhas,
(densidade de 1.515 plantas por hectare), os custos totais de implantação da cultura
sem o custo da terra totalizaram R$ 2.889,54 por hectare (SANTOS et al., 2008).
A FEPAF (2008) estimou os custos de implantação e manutenção da cultura de
eucalipto no estado de São Paulo. Para o levantamento dos custos foi considerado o
espaçamento 3 x 2 m (1667 mudas/ha), a Tabela 2.14 apresenta os referidos valores.
52
Tabela 2.14 - Custos de Implantação e Manutenção de Cultura de Eucalipto no Estado de São Paulo (R$.ha-1).
Atividades Mão-de-obra
(R$.ha-1
) Insumos (R$.ha
-1) Total (R$.ha
-1)
Pré
-Pla
nti
o
Controle de formigas 15,00 10,00 25,00
Correção do solo 50,00 136,00 186,00 Construção de bacias de retenção 90,00 0,00 90,00 Controle de plantas daninhas 130,00 0,00 130,00 Subsolagem c/ adubação de base 100,00 0,00 100,00
Subtotal 531,00
Pla
nti
o
Controle de formigas sistemático 15,00 10,00 25,00
Plantio 120,00 583,45 703,45
Irrigação 100,00 0,00 100,00
Adubagem de base 90,00 130,00 220,00
Subtotal 1048,45
Man
ute
nçã
o
Controle de formigas 15,00 5,00 20,00 Replantio (acima de 5% de perda do plantio) 20,00 30,00 50,00 Adubação de cobertura c/ 3 meses 90,00 120,00 210,00
Coroamento 95,00 0,00 95,00 Controle de daninhas c/ 6 meses 73,00 40,00 113,00 Adubação de cobertura c/ 6meses 73,00 120,00 193,00 Controle de formigas c/ 6 meses 15,00 5,00 20,00
Correção do solo 73,00 40,00 113,00 Controle de daninhas com 12 meses 90,00 120,00 210,00 Adubação de cobertura c/ 12 meses 55,00 20,00 75,00
Gasto anual - 2° ano 55,00 20,00 75,00
Gasto anual - 3° ano 55,00 20,00 75,00
Gasto anual - 4° ano 55,00 20,00 75,00
Gasto anual - 5° ano 55,00 20,00 75,00
Gasto anual - 6° ano 55,00 20,00 75,00
Gasto anual - 7° ano 55,00 20,00 75,00
Subtotal 1549,00
Total 3128,45
Fonte: FEPAF (2008)
Na Tabela 2.15 são apresentados os custos de produção de eucalipto do
relatório do Instituto Mato-Grossense de Economia Agropecuária (IMEA, 2014).
53
Tabela 2.15 - Custos de Implantação e Manutenção de Cultura de Eucalipto (R$.ha-1)
Atividades Mão-de-obra
(R$.ha-1
) Insumos (R$.ha
-1)
Total (R$.ha
-1)
Custos Pré-Plantio 130,49 359,50 489,99
Plantio 628,91 1.152,67 1.781,58
Controle de Formigas 11,18 12,00 23,18
Coroamento 40,00 - 40,00
Controle de Daninhas - 6 meses 48,53 132,00 180,53
Adubação de Cobertura - 6 meses 15,55 490,00 505,55
Controle de Formigas - 6 meses 22,36 16,00 38,36
Controle de Daninhas - 12 meses 39,84 39,00 78,84
Adubação de Cobertura - 12 meses 9,96 210,00 219,96
Gasto anual - 2° ano 70,49 20,52 91,01
Gasto anual - 3° ano 70,49 20,52 91,01
Gasto anual - 4° ano 70,49 20,52 91,01
Gasto anual - 5° ano 70,49 20,52 91,01
Gasto anual - 6° ano 70,49 20,52 91,01
Gasto anual - 7° ano 70,49 20,52 91,01
Total 1.369,76 2.534,29 3.904,05
Fonte: Adaptado IMEA (2014)
2.7 Custos do Reúso da Água
Os custos de um sistema de reúso estão diretamente relacionados aos fins a
que ele se destina, uma vez que o fator mais importante para se propor um sistema de
reutilização de águas residuárias é que sua qualidade seja adequada aos usos
pretendidos (NOGUEIRA, 2010).
Entre os custos que podem ser associados ao reúso planejado da água estão
(ABES, 1992):
Custos de capital e de operação das instalações para tratamento das águas
residuárias no grau requerido para a obtenção da qualidade necessária para o
reúso;
Custos de capital e de operação para dar destino adequado aos subprodutos dos
processos de tratamento;
54
Custos de capital e de operação para as instalações de condução das águas
residuárias, desde os pontos de geração até o local de tratamento para reúso e
utilização da água;
Custos de capital e de operação para auto-produção de água com a qualidade
requerida pelo uso a que se destina, potável, industrial ou outros;
Custos relativos à compra de água produzida por terceiros, abrangendo taxas,
tarifas;
Custos de capital e de operação da instalação necessária para assegurar
confiabilidade ao sistema - reservatórios;
Custos ambientais, decorrentes dos riscos ambientais referentes ao tratamento
da água a ser reusada, dos projetos de construção do sistema.
Quanto mais contato humano no manuseio e manejo das águas residuárias
maior é o custo na produção do efluente, pois maior deve ser sua qualidade. Porém,
como já mencionado nesse trabalho, é necessário que os sistemas de produção de
água de reúso (sistemas de tratamento de efluentes) sejam projetados de forma a
atender aos padrões de lançamento no corpo receptor, pois, no caso de o sistema de
reúso não absorver toda produção, o excedente terá que ser lançado no corpo d´água.
Fica evidente que o custo de tratamento varia de acordo com a tecnologia
adotada. Na Região metropolitana de São Paulo, que trata aproximadamente 16 m³/s
de esgotos, o preço da água de reúso praticado pela Companhia de Saneamento
Básico do Estado de São Paulo (Sabesp) depende da qualidade do produto fornecido e
se situa entre R$ 0,88 a R$ 2,99/m³, para venda para iniciativa privada, e R$ 0,54 a R$
2,99/m³, para o setor público. Os custos do transporte da água de reúso são de
responsabilidade do comprador (SABESP, 2012).
O projeto Aquapolo que está sendo implementado pela Sabesp (Companhia de
Saneamento Básico do Estado de São Paulo) e pela Foz do Brasil (empresa de
engenharia ambiental da Organização Odebrecht), fica localizado dentro da ETE-ABC
55
(situada no município de São Paulo) e terá a capacidade de produção de 1,00 m³/s de
água de reúso. A água produzida pelo Aquapolo será aduzida por meio de uma adutora
de aço com 17 km de extensão e será utilizada pelo Polo Petroquímico, localizado nos
municípios de Mauá e Santo André. O preço da água de reúso do sistema Aquapolo
será decrescente, variando de R$ 5,74/m³, para consumo de até 800.000 m³/mês, a R$
2,84/m³, para consumo de 1.700.000 m³/mês (AQUAPOLO, 2012).
Segundo Costanzi (2008), para competir com a água tratada a água de reuso
tem que ter um custo inferior a R$ 3,00 por metro cúbico.
Na Tabela 2.16 são apresentados os preços da água de reúso e potável
praticados por alguns países.
Tabela 2.16 - Variação de preços da água de reúso e potável em alguns países (dólares/metro cúbico)
Países Água de Reúso - Uso Residencial (U$$/m³)
Água de Reúso - Uso Comercial e Outros
(U$$/m³)
Potável (U$$/m³)
Japão 0,83 2,99 1,08 a 3,99 México 0,30 0,30 1,40 Tunísia 0,01 0,01 -
Fonte: USEPA (2004)
Os custos do reúso para irrigação de culturas agrícolas são compostos pelas
seguintes parcelas:
Produção da água residuária: os custos relacionados à produção da
água residuária (Sistema de Tratamento de Efluente), incluindo a área e
preparação do terreno, projetos, serviços de engenharia, construção,
materiais e equipamentos;
Irrigação: referem-se aos custos dos sistemas de transporte, reservação
e de distribuição de efluentes. Dependendo da topografia do terreno o
transporte pode ser feito por gravidade ou por recalque. Sendo por
recalque será necessária a implantação de uma estação elevatória e de
56
uma adutora, incidindo os custos de operação e manutenção dessas
unidades. Sendo por gravidade existe o custo da implantação da adutora
e o correspondente custo de operação e manutenção. Dependendo do
desnível geométrico entre o local de produção da água resíduária e a
área do reúso, a implantação do projeto pode se inviabilizar.
Operação e Manutenção: constituem os custos para manter e operar o
sistema, incluindo custos adicionais de energia, mão de obra, roupas
especiais para os trabalhadores, complementação de fertilizantes (caso
necessário), custos de administração, testes e monitoramento.
Segundo Hespanhol (2003) apenas custos marginais devem ser incluídos na
avaliação econômica de um projeto de reúso. Dessa forma, os custos associados a
sistemas de tratamento para proteção ambiental (que deveriam ser implementados
independentemente do reúso) não devem ser levados em consideração na avaliação
econômica. Da mesma maneira, os custos de irrigação, de implantação e
desenvolvimento institucional das fazendas a serem considerados, são unicamente os
associados ao uso de esgotos, isto é, aqueles que podem ocorrer em adição aos
eventuais custos inferidos pelo uso de qualquer outra fonte convencional de água.
Na literatura são escassos os registros de custos para reutilização da água na
cultura de eucalipto. Em uma pesquisa desenvolvida por Araújo (2010), na qual se
avaliou economicamente a irrigação de eucalipto em diversos cenários, chegou-se aos
custos apresentados na Tabela 2.17.
Tabela 2.17 - Custos da irrigação de cultura de eucalipto (R$.ha-1). Despesas de Operação e
Manutenção R$.ha
-1.ano
-1 Valor Total (Ciclo
5 anos) R$.ha-1
Valor Total (Ciclo
6 anos) R$.ha-1
Valor Total (Ciclo
7 anos) R$.ha-1
Mão de obra necessária 381,92 1.909,60 2.291,52 2.673,44 Manutenção e reparos 133,05 665,25 798,30 931,35 Energia elétrica 453,69 2.268,45 2.722,14 3.175,83 Outras despesas 205,15 1.025,75 1.230,90 1.436,05 Subtotal 1.173,81 5.869,05 7.042,86 8.216,67
Investimentos R$.ha-1
Sistema de Irrigação 9.177,20 Sistema Elétrico 308,00 Subtotal 9.485,20
Total (Despesas +Investimento) 15.354,25 16.528,06 17.701,87
Fonte: Adaptada (ARAÚJO, 2010).
57
Observando a Tabela 2.17 verifica-se que os custos para operação e
manutenção do sistema foram de R$ 1.173,83/hectare.ano e que a implantação do
sistema ficou em R$ 9.845,20/hectare. O ciclo convencional do eucalipto é de 7 anos,
sendo que a irrigação pode reduzir esse período. Dessa forma, no prazo habitual o
custo total (investimento + despesas de operação e manutenção) seria de R$
17.701,87, enquanto que no prazo de 6 anos o custo seria reduzido para R$ 16.528,06
e no prazo de 5 anos para R$ 15.354,25.
2.8 Viabilidade Econômica do Reúso
Segundo Hespanhol (2003) existem benefícios indiretos do reúso agrícola que
podem atrair a atenção dos avaliadores econômicos e tomadores de decisão. Esses
benefícios são relacionados a melhorias ambientais, de saúde e sociais, tais como:
Aumento do nível nutricional das populações mais pobres, através do aumento
da produção de alimentos;
Aumento da disponibilidade de empregos e assentamentos populacionais nas
áreas rurais;
Redução de danos ao meio ambiente;
Proteção de recursos subterrâneos contra depleção;
Proteção dos recursos hídricos de boa qualidade contra a poluição;
Controle da erosão, redução da desertificação, etc.
Apesar dos benefícios indiretos não serem considerados na avaliação
econômica de projetos de reúso, as vantagens geradas por eles são muito relevantes,
58
pois podem tornar secundárias as análises de custo/benefício em relação a tomada de
decisão para implementação do projeto de reutilização de águas residuárias,
principalmente em países em desenvolvimento, como no caso brasileiro. Nesse
contexto, quando os custos associados ao reúso são elevados, pode ser necessário
subsidiar a implantação dos sistemas, por meio de suporte governamental para o
esquema de recuperação de custos. Também é necessário investigar a capacidade e o
interesse dos agricultores em pagar pelos serviços (HESPANHOL, 2003).
Conforme Rocha al. (2010) deve haver incentivo normativo e fiscal para a
prática do reúso, sendo assim, as leis brasileiras devem ser mais restritivas para o
consumo de água de boa qualidade e mais atrativa ao uso das águas residuárias.
Há poucos registros da utilização de efluentes na irrigação de cultura de
eucalipto, as pesquisas desenvolvidas objetivaram avaliar o incremento de
produtividade e a contaminação do ambiente. Existem pesquisas que avaliaram a
viabilidade econômica da fertiirrigação na cultura de eucalipto.
Araújo (2010) avaliou economicamente a irrigação da cultura de eucalipto em
diferentes cenários. Por meio da análise do VPL e da TIR concluiu-se que o projeto foi
viável economicamente, tanto nas situações de sequeiro como na fertiirrigada. Na
comparação entre as situações de sequeiro e a fertiirrigada, a primeira demonstrou-se
mais viável economicamente. Porém, a alternativa fertiirrigada deve ser considerada em
situações estratégicas de produção de madeira, quando for necessário reduzir a área
de plantio para a produção da mesma demanda, pois se verificou que para atendimento
dessa condição é possível reduzir 41,6% da área plantada.
59
3. MATERIAL E MÉTODOS
A descrição da instalação do experimento, situada entre os itens 3.1 e 3.7 da
presente tese, baseou-se nas informações das dissertações de mestrado desenvolvidas
no mesmo campo experimental (VERONÊZ, 2009 e SALOMÃO, 2012).
3.1 Localização do Experimento
A pesquisa foi desenvolvida na UGRHI 08 (Unidade Hidrográfica de
Gerenciamento de Recursos Hídricos Sapucaí/Grande), no município de Franca-SP, em
uma área cedida pela Escola Técnica Estadual Professor Carmelino Correa Junior
(Colégio Agrícola), unidade escolar ligada ao Centro Paula Souza.
Figura 3.1 - Localização do município de Franca/SP e da UGRHI 08. (Fonte: Adaptado SIGRH e WIKIPEDIA, 2012)
Toda área cedida perfaz um montante de aproximadamente 18.000 m2 (1,8
hectares). As coordenadas UTM (Universal Transverse Mercator - sistema de
60
coordenadas) de um dos pontos da área do experimento são 249.764 m E, 7.735.225 m
N e altitude de 975 m. O solo é classificado como Neossolo Quartizarênico, conforme a
EMBRAPA (2006). A topografia do local é plana a suavemente ondulada. O
levantamento planimétrico foi feito com aparelho de GPS (Global Positioning System). A
localização da área do experimento é apresentada na Figura 3.2.
O Clima no local do experimento com base na classificação climática proposta
por Köppen é do tipo Cwb (temperado úmido com estação seca). A precipitação média
anual excede 1.500 mm, o volume de chuva no mês mais seco é menor que 30 mm. A
temperatura média no mês mais quente é inferior a 22 ºC e no mês mais frio é menor
que 18ºC (IPT, 1999).
Figura 3.2 - Imagem aérea com a localização da área experimental (Fonte: BASE, 2003)
3.2 Instalação da Pesquisa
3.2.1 Limpeza da área e controle de formigas
No local da pesquisa existia uma plantação de milho que foi retirada por meio
de trator, com colhedeira e carreta (Figura 3.3).
61
Logo após a retirada do milho, foi aplicado o herbicida glyfosato em toda área
do experimento para eliminação das ervas daninhas e aplicado o herbicida 2,4 D em
pontos isolados com infestação de ervas de folhas larga, que apresentaram resistência
ao primeiro herbicida. A aplicação dos herbicidas foi realizada por meio de bomba
costal (Figura 3.4).
O controle das formigas foi efetuado por meio de formicida granulado (princípio
ativo Sulfluramida Atta-Kill) aplicando o mesmo próximo aos carreiros encontrados e
também do formicida líquido (princípio ativo Fipronil) aplicando-o diretamente no olheiro.
Figura 3.3 - Limpeza da área experimental (retirada do milho)
(Fonte: AUTOR, 2007)
62
Figura 3.4 - Aplicação de herbicida na área do experimento
(Fonte: AUTOR, 2007)
3.2.2 Delineamento experimental
Para definição do posicionamento das parcelas foi necessário verificar o sentido
de fluxo da água subterrânea, para cujo processo foi realizada a investigação do
subsolo por meio do método de sondagem (SPT). Executaram-se 3 perfurações não
alinhadas e obtiveram-se as informações apresentadas na Tabela 3.1 e detalhadas na
Figura 3.5.
A partir das informações obtidas na sondagem, foi realizado o levantamento
altimétrico do terreno e determinadas as linhas equipotenciais do lençol freático,
obtendo-se assim o direcionamento do fluxo da água subterrânea. Em função desse
sentido definiu-se o posicionamento das parcelas.
Tabela 3.1 - Resultados das perfurações de sondagem Perfuração Nível da Água -
Profundidade em relação a superfície (m)
Coordenadas Altitude (m)
N(m) E(m)
P1 4,00 7.735.125 249.726 974 P2 11,60 7.735.327 249.788 972 P3 9,75 7.735.190 249.796 969
63
Sentido do Fluxo da Água Subterrânea
Limites daÁrea Experimental
Equipotenciais
CoordenadasN - 7.735.125 mE - 249.726 mProf. NA - 4,00m
CoordenadasN - 7.735.327 mE - 249.788 m Prof. NA - 11,60 m
CoordenadasN - 7.735.190 mE - 249.796 m Prof. NA - 9,75 m
Figura 3.5 - Representação das linhas equipotenciais e sentido de fluxo da água
subterrânea (Fonte: AUTOR, 2007)
Depois de definida a posição das parcelas, as mesmas foram demarcadas: no
total foram 8 tratamentos, com 4 repetições cada, totalizando 32 parcelas. Para o seu
estabelecimento, foram consideradas as linhas de fluxo da água subterrânea, a qual
fazia parte do escopo da avaliação do impacto da irrigação, utilizou-se o delineamento
experimental de blocos casualizados.
Conforme pode ser observado na Figura 3.6, cada parcela contou com uma
área de 108 m2 (9 m x 12 m), entre as parcelas de um mesmo tratamento foi delineada
uma bordadura de 72 m2 (6 m x 12 m) e entre as parcelas de tratamentos diferentes
uma bordadura de 108 m2 (9 m x 12 m).
64
T1R1
T1R2
T1R3
T1R4
T2R1
T2R2
T2R3
T2R4
T3R1
T3R2
T3R3
T3R4
T4R1
T4R2
T4R3
T4R4
T5R1
T5R2
T5R3
T5R4
T6R1
T6R2
T6R3
T6R4
T7R1
T7R2
T7R3
T7R4
T8R1
T8R2
T8R3
T8R4
P1
P2
P3
P4
P5
P6
P7
P8
LegendaT - Tratamento
R - Repetição
Limite da área experimental
P - Poços
Figura 3.6 - Delineamento experimental implantado (Fonte: AUTOR, 2007)
Os tratamentos implantados na pesquisa foram irrigados e adubados, conforme
a Tabela 3.2.
Tabela 3.2 - Formas de irrigação e adubação dos tratamentos implantados Tratamento Quantidade de água/efluente Adubação
T1 Água - necessidade hídrica do eucalipto Sem adubação
T2 Água - necessidade hídrica do eucalipto NPK + B + Zn
T3 Efluente - 1/3 da necessidade hídrica do eucalipto NPK + B + Zn
T4 Efluente - 1/2 da necessidade hídrica do eucalipto NPK + B + Zn
T5 Efluente - necessidade hídrica do eucalipto NPK + B + Zn
T6 Efluente - necessidade hídrica do eucalipto Sem adubação
T7 Efluente - 1,5 necessidade hídrica do eucalipto NPK + B + Zn
T8 Sem irrigação Sem adubação
65
3.2.3 Adubação e plantio
Foram coletadas amostras de solo para realização de uma amostragem
composta de toda a área. Em seguida foi feita a análise de fertilidade do solo, na
camada 0,00 - 0,20 m. De posse deste resultado, foi verificado, na ocasião, ser
desnecessário efetuar a calagem, conforme recomendação do Boletim 100 do IAC.
Após a demarcação das parcelas, executaram-se os sulcos para adubação,
utilizando um trator do tipo cafeeiro com o arado acoplado (Figura 3.7). Os sulcos foram
direcionados de acordo com a topografia do terreno.
Figura 3.7 - Abertura dos sulcos para adubação na área de plantio de eucalipto
(Fonte: AUTOR, 2007)
As parcelas (dos tratamentos adubados) receberam adubação manual, sendo
aplicadas em cada linha de plantio, dentro de cada parcela, as quantidades
determinadas conforme a análise química da área, sendo 200 kg ha-1 de 6:30:6 (NPK).
Também foram aplicados os micronutrientes Boro e Zinco na quantidade de
3,30 kg ha-1 cada. Para a aplicação dos micronutrientes, os sais foram previamente
pesados e diluídos em água, permitindo assim uma aplicação mais precisa
quantitativamente, em cada linha de cada parcela. Os adubos aplicados no experimento
66
foram na formulação granulada e apresentaram como fontes: de Nitrogênio - Nitrato, de
Fósforo - Super Fosfato Simples, de Potássio - Cloreto de Potássio, de Boro - Borogran
(10% de B) e de Zinco - Zincogran (15% de Zn).
Foram realizadas adubações de cobertura (nos tratamentos que receberam
adubação) após períodos de seis meses e um ano do plantio. As coberturas também
receberam 200 gramas por planta de 6:30:6 (NPK).
As mudas utilizadas na pesquisa foram doadas pela VCP - Votorantim Celulose
e Papel, do viveiro florestal da unidade de Capão Bonito, sendo clonadas da espécie
Eucalyptus urograndis. Na Figura 3.8 são mostradas as mudas de eucalipto utilizadas
na pesquisa.
Figura 3.8 - Mudas de eucalipto utilizadas na pesquisa
(Fonte: AUTOR, 2007)
O plantio foi realizado no mês de abril de 2007, de forma manual, com o auxílio
de cavadeira, utilizando-se o espaçamento de 3 m x 2 m, sendo 3 m nas entrelinhas e 2
m na linha. Portanto, cada parcela contava com 3 linhas e 6 plantas na mesma,
perfazendo uma média de 18 plantas por parcela (Figura 3.9).
67
Figura 3.9 - Representação esquemática de uma parcela
(Fonte: AUTOR, 2012)
Na Figura 3.10 é mostrado o plantio de uma muda de eucalipto na área da
pesquisa.
Figura 3.10 - Plantio de eucalipto na área experimental (Fonte: AUTOR, 2007)
68
3.2.4 Instalação dos poços de monitoramento da água subterrânea
Para o monitoramento da qualidade da água subterrânea foram perfurados 8
poços por meio de caminhão acoplado com perfuratriz. Os poços de monitoramento
foram localizados a partir da determinação do fluxo da água subterrânea. A implantação
dos poços foi realizada conforme a norma CETESB 6410 (1988) “Amostragem e
monitoramento de águas subterrâneas”, tendo sido todos os poços desinfetados, por
meio da correção de pH e da aplicação de hipoclorito de sódio, com dosagem
determinada em laboratório, antes da irrigação. Foram coletadas amostras e verificados
os atributos de qualidade de água, antes do início da aplicação de esgoto. Na Figura
3.11 é mostrado um dos poços de monitoramento instalados na pesquisa.
Figura 3.11 - Poço de monitoramento de água subterrânea instalado no experimento
(Fonte: AUTOR, 2007)
Os resultados do monitoramento da qualidade da água subterrânea estão
contidos na tese de doutorado desenvolvida no campo experimental (CINTRA FILHO,
2013).
3.2.5 Sistema de irrigação
Até a implantação do sistema de irrigação, o eucalipto foi regado com água por
meio de um trator e tanque acoplado.
69
Por uma questão de inovação tecnológica, optou-se por implantar um sistema
de irrigação por aspersão, pois em várias pesquisas desenvolvidas utilizando efluente
na irrigação (pesquisas em Limeira-SP e Franca-SP), havia sido testado o sistema de
irrigação por sulcos de infiltração.
Devido às características do efluente optou-se pela utilização de materiais à
base de PVC e outros não metálicos no sistema de irrigação. Esta medida também
reduziria problemas futuros de furtos, pois a área experimental é muito próxima da
comunidade. Para instalação do sistema de irrigação foi necessário executar duas
adutoras. A primeira para transportar, por gravidade, água limpa da represa existente
na área do Colégio para três depósitos de 3.000 L cada, interligados e implantados na
pesquisa. A segunda para transporte, por gravidade, do efluente da ETE City Petrópolis,
para três depósitos, de 2.000 L cada, interligados e também instalados na pesquisa
(Figura 3.13).
Dos reservatórios os líquidos são recalcados, por meio de redes independentes
(água e efluente) de PVC com diâmetro de 50 mm, por meio de 2 bombas multi-estágio,
marca Thebe, modelo P11/4, motor trifásico 220 W, 3500 rpm e 2,0 CV de potência. O
sistema foi inicialmente projetado para uma pressão na rede de irrigação de 60 mca. De
acordo com as características do sistema e considerando a curva da bomba o
rendimento se situa em torno de 55%.
Inicialmente optou-se por irrigação com microaspersores, com a finalidade de
reduzir a formação de aerossol. Porém, devido a alguns problemas, como a ocorrência
de entupimentos frequentes, foi necessário substituí-los pelo aspersor tipo sub-copa de
baixa pressão e diâmetro interno acentuado, tipo pingo setorial.
O sistema, como pode ser observado na Figura 3.12, foi implantado utilizando 2
aspersores por parcela, que são alimentados por tubos de polietileno de 20 mm de
diâmetro, os quais derivam da rede secundária, exceto pelo tratamento 8 que não foi
70
irrigado (recebeu irrigação apenas nos primeiros dias após o transplante das mudas
para o campo).
Figura 3.12 - Croqui do sistema de irrigação implantado na área experimental
(Fonte: AUTOR, 2009)
O sistema de acionamento das bombas é manual. No intuito de proteger o
sistema de recalque (bombas), foram implantados, nas tomadas de água e efluente, um
filtro, confeccionado com tela de nylon de malha 2,0 x 2,0 mm (tipo tela mosqueteiro), e
um filtro tipo Y na tubulação de entrada das bombas.
71
Figura 3.13 - Reservatórios de água e efluente implantados na pesquisa
(Fonte: AUTOR, 2008)
3.2.6 Instalação dos coletores de drenagem livre
Para o monitoramento da qualidade dos líquidos percolados, foram instalados,
na linha central de plantio de cada parcela, 3 coletores de drenagem livre, com distância
entre eles de aproximadamente 1,00 m e implantados a 0,30 m, 0,60 m e 0,90 m de
profundidade.
Os coletores foram confeccionados utilizando tubos de PVC de diâmetro 150
mm, comprimento de 0,40 m (sendo 2 partes de 0,20 m). Na junção das 2 partes do
tubo foi colocado um ralo e sobre este uma tela de “nylon” (tela mosqueteiro), lã de
vidro e uma camada de areia de 2 cm de espessura. Para tamponamento do fundo do
coletor foi acoplado um “cap” de PVC. Nesse conjunto de peças, foi conectada
mangueira de borracha, para sucção do líquido armazenado nestes coletores. Na
Figura 3.14 pode ser observado o esquema de montagem dos coletores.
72
Figura 3.14 - Esquema dos coletores de drenagem (Fonte: AUTOR, 2009)
A escavação do terreno para instalação dos coletores foi executada por meio de
cavadeira manual, instalando-se, posteriormente, nas devidas profundidades, aferidas a
partir da superfície do solo até a extremidade superior do coletor. Os furos contendo os
coletores foram aterrados com o mesmo solo retirado na escavação, sendo o mesmo
compactado manualmente. Na Figura 3.15 é mostrada a instalação de um dos
coletores.
73
Figura 3.15 - Instalação de um coletor no experimento. Colégio Agrícola,
Franca/SP (Fonte: AUTOR, 2007)
3.3 Caracterização e Capacidade de Retenção de Água do Solo
De acordo com as análises físicas e químicas da área do experimento, o solo
foi classificado como Neossolo Quartizarênico, conforme a classificação da EMBRAPA
(2006). Nas tabelas 3.3, 3.4 e 3.5 a seguir são apresentados os resultados das
características químicas e físicas do solo no local do experimento.
74
Tabela 3.3 - Resultados das análises de fertilidade do solo e metais em amostras na área experimental.
Parâmetro Unidade
Profundidade (m)
0-0,2 0,2-0,4 0,4-0,6 0,6-0,8 0,8-1,00
M.O . g dm3-
25 22 16 14 13
pH 5,7 5,5 5,5 5,6 5,8
P mg dm3-
20 8 3 1 1
K mmolc dm3-
0,9 1,3 0,9 0,4 0,4
Ca mmolc dm3-
21 17 9 6 6
Mg mmolc dm3-
7 6 3 2 2
H + Al mmolc dm3-
16 18 16 15 13
S.B. mmolc dm3-
28,9 24,3 12,9 8,4 8,4
C.T.C. mmolc dm3-
45,3 42,5 29,3 23,2 21,7
V% % 64 57 44 36 39
B mg dm3-
0,2 0,2 0,2 0,2 0,1
Cu mg dm3-
2,1 3 1 0,5 0,4
Fe mg dm3-
17 16 12 7 5
Mn mg dm3-
1,8 1,2 0,3 0,2 0,2
Zn mg dm3-
13,1 10,2 4,4 1,7 1,2
Cd mg dm3-
0,04 0,03 < 0,01 < 0,01 < 0,01
Cr mg dm3-
< 0,01 < 0,01 < 0,01 < 0,01 < 0,01
Ni mg dm3-
0,06 0,04 0,02 0,01 < 0,01
Pb mg dm3-
2,77 2,22 0,76 0,36 0,3
A análise granulométrica da terra fina foi realizada pelo método da pipeta,
utilizando-se solução de NAOH 0,1 N como dispersante químico e agitação com
aparato de baixa rotação (EMBRAPA, 1997).
Tabela 3.4 - Resultados das análises granulométricas de amostras de solo Material Tratamentos - % do material
T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 T8
Areia 70 71 71 72 71 72 71 71
Silte 22 21 21 20 21 21 21 21
Argila 8 8 8 8 8 7 8 8
*Médias entre parcelas na profundidade 0,00-0,20 m.
A densidade de partícula foi obtida pelo método do balão volumétrico
(FORSYTHE, 1971).
75
Para determinação da densidade e porosidade do solo foram coletadas
amostras indeformadas com anéis volumétricos de 0,04 m de altura e 0,05 m de
diâmetro, a microporosidade foi determinada em mesa de tensão e corresponde à
umidade volumétrica da amostra submetida a uma tensão de 0,006 MPa, após a
saturação (EMBRAPA, 1997). A porosidade total e a densidade solo foram obtidas
segundo a EMBRAPA (1997) e a macroporosidade por diferença entre a porosidade
total e a microporosidade.
Tabela 3.5 - Resultados da porosidade e da densidade solo
Tratamento
Profundidade
(m)
Valores médios
Porosidade (m3/m
3) Densidade
do
solo
(kg/m3)
Total micro macro
T1 0 - 0,05
0,05 - 0,10 0,15 - 0,20
0,40 0,39 0,39
0,21 0,21 0,22
0,19 0,17 0,17
1450 1535 1470
T2 0 - 0,05
0,05 - 0,10 0,15 - 0,20
0,39 0,36 0,37
0,24 0,17 0,23
0,15 0,19 0,14
1498 1575 1549
T3 0 - 0,05
0,05 - 0,10 0,15 - 0,20
0,39 0,35 0,36
0,23 0,24 0,21
0,15 0,11 0,15
1525 1598 1574
T4 0 - 0,05
0,05 - 0,10 0,15 - 0,20
0,37 0,37 0,38
0,18 0,21 0,20
0,19 0,16 0,18
1509 1542 1494
T5 0 - 0,05
0,05 - 0,10 0,15 - 0,20
0,36 0,38 0,35
0,22 0,22 0,21
0,14 0,16 0,14
1529 1556 1550
T6 0 - 0,05
0,05 - 0,10 0,15 - 0,20
0,37 0,36 0,37
0,22 0,23 0,22
0,15 0,13 0,15
1536 1565 1556
T7 0 - 0,05
0,05 - 0,10 0,15 - 0,20
0,37 0,38 0,37
0,22 0,22 0,28
0,14 0,15 0,10
1530 1525 1519
T8 0 - 0,05
0,05 - 0,10 0,15 - 0,20
0,38 0,36 0,35
0,21 0,21 0,24
0,17 0,15 0,11
1516 1560 1581
A determinação da necessidade hídrica da planta foi estabelecida em função
dos ensaios físicos e da determinação da curva de retenção de água.
Foram coletadas amostras indeformadas e os resultados estão descritos na
Tabela 3.6. Para a coleta foi utilizado extrator Uhland para amostra não deformada.
76
Foram retiradas amostras nas profundidades 0,00 - 0,20; 0,20 - 0,40; 0,40 -
0,60 e 0,60 - 0,80 m, encaminhadas ao laboratório de solos da FEAGRI/UNICAMP e
foram obtidas as densidades de partícula (relação entre massa e volume), e a
densidade do solo, que é a relação entre a massa de uma amostra de solo seco a 110
°C e o volume dessa amostra não deformada, incluindo os espaços ocupados pelo ar e
pela água.
As amostras de solo foram criteriosamente coletadas e devidamente
identificadas, colocadas em latas de alumínio, vedadas com fita adesiva,
acondicionadas em caixas e protegidas, para evitar sua deformação durante o
transporte.
Em função dos resultados, foi calculada a lâmina de irrigação, sendo
considerada uma aplicação de 7 mm como suficiente para as necessidades hídricas
das plantas e para o primeiro estágio de desenvolvimento.
A lâmina de água a ser aplicada deveria corresponder à umidade determinada
em amostras de solo, na profundidade de instalação dos tensiômetros, 0,30; 0,60 e 0,90
m. Esta medida confirmou que a lâmina aplicada foi suficiente para atender às
necessidades hídricas das plantas, sem percolação de água na profundidade de 0,90
m, indicando que a lamina calculada correspondeu às determinações em campo, para
atender a uma necessidade hídrica, conforme a proposta do tratamento 6. Estas
determinações e o monitoramento foram importantes para o correto estabelecimento da
cultura, da aplicação da lâmina hídrica e para evitar a poluição do lençol freático.
Tabela 3.6 - Resultados da densidade do solo Ponto 1 Ponto 2
Profundidade(m) Densidade do solo
(Kg dm-3
)
Profundidade(m) Densidade do solo
(Kg dm-3
)
0,00 a 0,20 153 0,00 a 0,20 152
0,20 a 0,40 149 0,20 a 0,40 167
0,40 a 0,60 143 0,40 a 0,60 157
0,60 a 0,80 148 0,60 a 0,80 157
77
Na Tabela 3.7 são apresentados os resultados da determinação da capacidade
de retenção de água no solo no local do experimento.
Tabela 3.7 - Resultados da determinação da capacidade de retenção de água no solo
Camada 0,00 - 0,20 m CC
(g g-1
) Ds
(Kg dm-3)
CC
(cm3 cm
-3)
PM (cm
3 cm
-3)
CC (mm) PM (mm) CAD (mm)
0,15 153 0,23 0,16 45,90 32,74 13
Camada 0,20 - 0,40 m CC
(g g-1
) Ds
(Kg dm-3)
CC
(cm3 cm
-3)
PM (cm
3 cm
-3)
CC (mm) PM (mm) CAD (mm)
0,14 149 0,21 0,13 41,72 26,82 15
Camada 0,40 - 0,60 m CC
(g g-1
) Ds
(Kg dm-3)
CC
(cm3 cm
-3)
PM (cm
3 cm
-3)
CC (mm) PM (mm) CAD (mm)
0,13 143 0,19 0,13 37,75 25,74 12
Camada 0,60 - 0,80 m CC
(g g-1
) Ds
(Kg dm-3)
CC
(cm3 cm
-3)
PM (cm
3 cm
-3)
CC (mm) PM (mm) CAD (mm)
0,14 148 0,21 0,15 42,03 30,19 12
Sendo:
Ds = densidade do solo;
CC = umidade do solo na capacidade de campo;
PM = ponto de murcha permanente;
CAD = Capacidade de água disponível no solo (diferença entre CC e PM).
O cálculo do CAD nos diferentes estágios de crescimento foi executado
utilizando o fator de disponibilidade f=0,60 da água total.
Para o levantamento das curvas de retenção de água (Figuras 3.16 e 3.17)
foram coletadas amostras em um ponto por parcela em anéis do tipo Köpeck nas
profundidades de 0,00-0,05 m; 0,05-0,10 m e 0,10-0,15 m, para um total de 108
amostras e levadas na câmara de pressão de Richards. A partir dos dados e umidade
para cada ψm mensurado (0, 1, 2, 6, 10, 20, 30, 50, 75, 100, 300 e 1500 KPa),
promovendo o ajuste dos pontos por meio do modelo matemático desenvolvido por
VAN GENUCHTEN (1980), mediante o programa Soil Water Retention Curve.
78
Figura 3.16 - Curva de retenção de água do solo para profundidade de 0,00 a 0,20
m.
Figura 3.17 - Curva de retenção de água do solo para profundidade de 0,60 a 0,80
m.
79
3.4 Irrigação e Precipitações Pluviométricas
Os dados referentes às precipitações pluviométricas foram rigorosamente
registrados por meio da leitura dos índices (pluviométricos) em um pluviômetro
instalado nas proximidades do campo experimental.
Os tratamentos irrigados receberam água ou efluente de 2 a 4 dias na semana,
conforme as quantidades definidas previamente. Na Tabela 3.8 é apresentada a síntese
das lâminas aplicadas e das precipitações naturais no período. As lâminas
apresentaram discrepâncias nos valores aplicados em função de problemas
apresentados pelas bombas de irrigação, mas a proporcionalidade na quantidade de
efluente aplicado foi mantida para cada tratamento.
Figura 3.18 - Pluviômetro instalado próximo à área experimental
(Fonte: AUTOR, 2008)
80
Tabela 3.8 - Resumo da pluviometria e das lâminas de irrigação
Meses
Pluviometria Irrigação c/ água (mm) Irrigação c/ efluente (mm) Natural (mm) T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7
Ano de 2008 Subtotal
(Jan a Dez) 1.707,4 1.844,5 1.736,0 605,2 980,0 1.748,3 2.040,5 2.583,0
Ano de 2009 Subtotal
(Jan a Dez) 1.842,6 938,0 938,0 466,3 686,0 1.292,2 1.277,5 1.918,0
Ano de 2010
jan/10 402,2 14,0 28,0 28,0 84,0 122,5 66,5 126,0
fev/10 191,9 - - 9,3 14,0 21,0 84,0 42,0
mar/10 219,4 42,0 42,0 18,7 28,0 80,5 91,0 140,0
abr/10 18,5 168,0 154,0 55,9 98,0 119,0 133,0 196,0
mai/10 21,1 98,0 112,0 37,2 70,0 105,0 77,0 182,0
jun/10 10,2 112,0 140,0 37,2 84,0 122,5 157,5 196,0
jul/10 - 56,0 70,0 18,6 56,0 21,0 91,0 42,0
ago/10 - 126,0 126,0 - - - - -
set/10 112,0 84,0 84,0 9,3 14,0 17,5 - -
out/10 192,6 28,0 56,0 18,6 14,0 35,0 28,0 28,0
nov/10 217,4 84,0 98,0 37,2 42,0 98,0 98,0 140,0
dez/10 195,4 42,0 70,0 27,9 56,0 56,0 70,0 70,0
Subtotal 1.580,7 854,0 980,0 298,1 560,0 798,0 896,0 1.162,0
Ano de 2011
jan/11 299,0 - - - - - - -
fev/11 174,9 - - - - - - -
mar/11 396,7 - - 18,6 42,0 - 77,0 126,0
abr/11 127,3 - - 9,3 28,0 52,5 84,0 112,0
mai/11 3,3 - - 27,9 70,0 164,5 87,5 154,0
jun/11 - - - 27,9 70,0 164,5 87,5 154,0
jul/11 - 126,0 126,0 46,6 73,5 122,5 119,0 182,0
ago/11 - 154,0 126,0 46,6 84,0 150,5 161,0 210,0
set/11 44,3 168,0 133,0 74,5 98,0 210,0 182,0 266,0
out/11 90,7 98,0 91,0 27,9 56,0 94,5 112,0 252,0
nov/11 133,6 98,0 98,0 37,2 84,0 105,0 119,0 168,0
dez/11 313,0 168,0 168,0 55,9 70,0 154,0 185,5 266,0
Subtotal 1.582,8 812,0 742,0 372,4 675,5 1.218,0 1.214,5 1.890,0
Ano de 2012
jan/12 517,1 252,0 252,0 74,5 126,0 213,5 245,0 378,0
fev/12 111,7 154,0 140,0 55,9 70,0 164,5 175,0 210,0
mar/12 226,5 182,0 168,0 65,2 98,0 224,0 245,0 350,0
abr/12 63,0 28,0 28,0 46,6 70,0 150,5 140,0 224,0
Subtotal 918,3 616,0 588,0 242,1 364,0 752,5 805,0 1.162,0
Total 7.631,8 5.064,5 4.984,0 1.984,0 3.265,5 5.809,0 6.233,5 8.715,0
81
Para monitorar a quantidade de água aplicada na irrigação e
consequentemente a umidade do solo, foram instalados tensiômetros a 0,30; 0,60 e
0,90 m de profundidade, em uma parcela de cada tratamento. Na Figura 3.19 é
apresentado um tensiômetro instalado na pesquisa.
O tensiômetro é utilizado para determinar a umidade atual e o armazenamento
de água no solo. Esse aparelho mede a tensão de água ou potencial matricial do solo,
que pode ser convertido para umidade do solo. O tensiômetro foi constituído por um
tubo plástico com um vacuômetro e um tampão conectados na parte superior e uma
cápsula de cerâmica porosa instalada na sua extremidade inferior.
Segundo Neto et al. (2007), quando o tensiômetro se encontra instalado
adequadamente no campo, a água do seu interior entra em contato com a do solo, por
meio dos poros da cápsula porosa, e o equilíbrio tende a se estabelecer. À medida que
ocorre a evapotranspiração, a umidade do solo diminui e reduz a pressão dentro do
tensiômetro, a qual é medida no vacuômetro. No entanto, quando chove ou ocorre
irrigação, a umidade do solo aumenta e o equilíbrio entre as águas do solo e do
tensiômetro tende a ser novamente estabelecido, elevando a pressão hidrostática no
interior do equipamento. A tensões medidas no tensiômetro variam de 0 (condição de
solo saturado) a 0,75 atm (75 kPa).
A leitura das medições dos tensiômetros foi monitorada, antes e depois de cada
período de irrigação, no intuito de verificar se as lâminas hídricas aplicadas estavam
adequadas à necessidade da planta.
82
Figura 3.19 - Tensiômetro instalado na área experimental (Fonte: AUTOR, 2008)
3.5 Caracterização dos Afluentes, Efluentes e da Água Utilizados
na Irrigação
No experimento, a irrigação foi feita utilizando-se duas fontes: o efluente
sanitário da Estação de Tratamento de Esgotos do bairro City Petrópolis e a água da
represa situada na Escola Técnica Estadual Professor Carmelino Correa Junior
(Colégio Agrícola).
O sistema de tratamento de esgotos do bairro City Petrópolis é operado pela
concessionária Sabesp e composto por pré-tratamento (gradeamento e caixa de areia)
e lagoa facultativa (que é mostrada na Figura 3.20). A lagoa tem as seguintes
características:
Comprimento: 165,50 m
Largura: 42,00 m
Altura: 1,20 m
Área Superficial: 4.494,00 m2
83
Volume: 6741,00 m³
Atendimento: Aproximadamente 650 imóveis e 2.000 habitantes
Capacidade da ETE: 3,5 l.s-1
A ETE City Petrópolis recebe apenas efluente sanitário para tratamento.
Atualmente a vazão média afluente está em torno de 3,5 l.s-1 (302,4 m3 dia-1) e o tempo
de detenção teórico do sistema é de aproximadamente 22 dias. Porém, o tempo de
detenção real está em torno de 17 dias, devido ao volume de lodo interno (25% do
volume da lagoa).
O corpo receptor dos efluentes é o Córrego Pouso Alto, corpo d´água classe 2,
afluente do Rio Canoas (manancial responsável por 80% do abastecimento público da
cidade de Franca). No ponto do lançamento a Q7,10 (vazão mínima de sete dias
consecutivos e período de retorno de 10 anos) é de 6,55 l.s-1. A adução do efluente
para a área da pesquisa foi feita por gravidade por meio de uma tubulação mista de
ferro fundido com diâmetro de 100 mm e PVC com diâmetro de 50 mm.
Figura 3.20 - Fluxograma e foto aérea da ETE City Petrópolis, operada pela SABESP
(Fonte: AUTOR, 2008 e SALOMÃO, 2012)
84
A água limpa utilizada na irrigação é de uma represa (Figura 3.21), proveniente
de um barramento no córrego Pouso Alto, a montante do lançamento da ETE City
Petrópolis, de onde é aduzida por gravidade até os reservatórios do experimento, por
meio de duas tubulações (em paralelo) de PVC 50 mm.
Figura 3.21 - Represa utilizada como fonte de água limpa
(Fonte: AUTOR, 2009)
A caracterização do esgoto afluente e efluente da ETE City Petrópolis e da
água da represa, foi realizada por meio de uma série de campanhas, através de
amostras compostas. As análises dos atributos foram feitas no laboratório de Controle
Sanitário da Sabesp, cujos métodos são certificados pela ISO 9001-2000 (International
Standard Organization, versão 9001, do ano de 2000) e credenciados no INMETRO
(Instituto Nacional de Metrologia, Normalização, e Qualidade Industrial) e de acordo
com o “Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater” - 20a ed.-
AWWA (American Water and Wastewater Association).
Nas Tabelas 3.9, 3.10 e 3.11, são descritos os resultados dos atributos físicos,
químicos e microbiológicos monitorados na água da represa, no afluente e efluente da
ETE City Petrópolis.
85
Tabela 3.9 - Caracterização da água da represa
Parâmetro Unidade Média Desvio Padrão
Alumínio Total mg L-1 0,093 0,038
Antimônio mg L-1 < 0,0040 -
Arsênio mg L-1 < 0,0050 -
Bário mg L-1 < 0,070 -
Boro mg L-1 < 0,50 -
Cádmio mg L-1 < 0,0010 -
Cálcio mg L-1 0,783 -
Chumbo mg L-1 < 0,0030 -
Cianeto mg L-1 <0,002 -
Cloreto mg L-1 3 2
Cobre mg L-1 < 0,005 -
Coli Total NMP 100mL-1 1,42E+04 1,23E+04
Condutividade µS.cm-1 20,82 2,45
Cor Verdadeira UC 12 5
Cromo Total mg L-1 < 0,010 -
DBO mg L-1 < 4 -
DQO mg L-1 13,6 3,5
E. coli NMP 100mL-1 1,48E+3 1,46E+3
Estanho mg L-1 < 1,5 -
Ferro Dissolvido mg L-1 0,359 0,418
Fluoreto mg L-1 < 0,1 -
Fósforo mg L-1 0,08 0,03
Magnésio mg L-1 0 -
Manganês Total mg L-1 0,034 0,018
Mercúrio mg L-1 < 0,00050 -
Nitrato mgNO3-N L-1 < 1 -
Nitrito mg L-1 < 0,2 -
Nitrogênio Amoniacal mg L-1 0,20 0,09
Óleos e graxas mg L-1 0 -
Oxigênio Dissolvido mg L-1 7,0 0,8
pH - 7,1 0,3
Prata mg L-1 < 0,010 -
Selênio mg L-1 < 0,0030 -
Sódio Total mg L-1 < 0,50 -
Sólidos Sedimentáveis mg L-1 < 0,10 -
Sólidos Dissolvidos Totais mg L-1 < 60 -
Sulfato mg L-1 < 10 -
Sulfetos mg L-1 < 0,005 -
Surfactantes aniônicos mg L-1 < 0,15 -
Temperatura da amostra ºC 20 -
Turbidez NTU 20,3 2,1
Zinco mg L-1 < 0,010 -
86
Tabela 3.10 - Caracterização do afluente da ETE City Petrópolis
Parâmetro Unidade Média Desvio Padrão
Antimônio mg L-1 < 0,0040 -
Arsênio mg L-1 < 0,0050 -
Bário mg L-1 < 0,070 -
Boro mg L-1 < 0,50 -
Cádmio mg L-1 < 0,0010 -
Cálcio mg L-1 38,95 -
Chumbo mg L-1 < 0,0030 -
Cianeto mg L-1 <0,002 -
Cloreto mg L-1 184 125
Cobre mg L-1 < 0,005 -
Coli Total NMP 100mL-1 1,15E+8 4,83E+7
Condutividade µS.cm-1 1180,2 282,0
Cromo Total mg L-1 < 0,010 -
DBO mg L-1 637 111
DQO mg L-1 1327 254
E. coli NMP 100mL-1 2,45E+7 1,21E+7
Estanho mg L-1 < 1,5 -
Ferro Dissolvido mg L-1 0,540 0,236
Fluoreto mg L-1 0,7 0,1
Fósforo mg L-1 11,25 0,07
Magnésio mg L-1 7,59 -
Manganês Dissolvido mg L-1 0,048 0,020
Mercúrio mg L-1 < 0,00050 -
Nitrato mgNO3-N L-1 1,01 0,01
Nitrogênio Amoniacal mg L-1 68,0 25,9
Óleos e graxas mg L-1 131 71
pH - 7,1 0,4
Prata mg L-1 < 0,010 -
Selênio mg L-1 < 0,0030 -
Sódio Total mg L-1 88,99 13,07
Sólidos Sedimentáveis mg L-1 6,8 1,1
Sólidos Dissolvidos Totais mg L-1 257 105
Sulfetos mg L-1 1,980 1,970
Temperatura da amostra ºC 25 1
Zinco mg L-1 < 0,010 -
87
Tabela 3.11 - Caracterização do efluente da ETE City Petrópolis
Parâmetro Unidade Média Desvio Padrão
Antimônio mg L-1 < 0,0040 -
Arsênio mg L-1 < 0,0050 -
Bário mg L-1 < 0,070 -
Boro mg L-1 < 0,50 -
Cádmio mg L-1 < 0,0010 -
Cálcio mg L-1 36,27 -
Chumbo mg L-1 < 0,0030 -
Cianeto mg L-1 <0,002 -
Cloreto mg L-1 140 46
Cobre mg L-1 < 0,005 -
Coli Total NMP 100mL-1 5,63E+6 2,96E+6
Condutividade µS.cm-1 795,20 48,84
Cromo Total mg L-1 < 0,010 -
DBO mg L-1 143 25
DQO mg L-1 491 14
E. coli NMP 100mL-1 1,43E+6 8,85E+5
Estanho mg L-1 < 1,5 -
Ferro Dissolvido mg L-1 0,325 0,088
Fluoreto mg L-1 0,7 0,1
Fósforo mg L-1 6,80 1,00
Magnésio mg L-1 5,472 -
Manganês Dissolvido mg L-1 0,051 0,021
Mercúrio mg L-1 < 0,00050 -
Nitrato mgNO3-N L-1 <1 -
Nitrogênio Amoniacal mg L-1 31,7 3,1
Óleos e graxas mg L-1 15 7
pH - 7,3 0,1
Prata mg L-1 < 0,010 -
Selênio mg L-1 < 0,0030 -
Sódio Total mg L-1 70,70 9,67
Sólidos Sedimentáveis mg L-1 < 0,10 -
Sólidos Dissolvidos Totais mg L-1 352 176
Sulfetos mg L-1 0,5313 0,5628
Temperatura da amostra ºC 21 1
Zinco mg L-1 < 0,010 -
Verifica-se, de acordo com as Tabelas 3.10 e 3.11, que a ETE City Petrópolis
possui uma eficiência satisfatória, pois apresenta as seguintes eficiências médias de
remoção: de 78% para DBO, 63% para DQO, 95% para Coli Total, 94 % para E. Coli e
praticamente 100% para sólidos sedimentáveis.
88
Quanto à RAS (Razão de Adsorção de Sódio) do efluente, utilizaram-se as
seguintes concentrações para o cálculo:
Sódio = 70,70 mg L-1 = 3,07 mEq L-¹
Cálcio = 36,27 mg L-1 = 1,81 mEq L-¹ = 1,81 mmol L-¹
Magnésio = 5,472 mg L-1 = 0,45 mEq L-¹ = 0,45 mmol L-¹
Condutividade elétrica = 795,2 µs cm-1 = 795,2 micromhos cm-1 = 0,795 ds m-1
O valor da RAS calculada equivale a 2,89. De acordo com o diagrama para
classificação de água de irrigação, são águas com salinidade alta e baixa sodificação,
não podendo ser usadas em solos de drenagem deficiente, prestando-se para culturas
com boa tolerância salina.
3.6 Monitoramento do DAP
Um dos atributos utilizados pela Engenharia Florestal para medir a
produtividade da cultura é o DAP (diâmetro à altura do peito), medido a 1,30 m da base
do tronco. A análise do DAP foi realizada bimestralmente até o mês de junho de 2008 e
mensalmente após esse período. Esse atributo foi monitorado por meio de medição,
utilizando como instrumento o paquímetro (Figura 3.22). Os resultados do
monitoramento do DAP estão contidos nas dissertações de mestrado desenvolvidas no
campo experimental (VERONÊZ, 2009 e SALOMÃO, 2012).
89
Figura 3.22 - Medição do DAP do caule do eucalipto
(Fonte: SALOMÃO, 2012)
3.7 Monitoramento dos Lixiviados
Para monitoramento dos líquidos lixiviados foram realizadas 10 campanhas de
amostragem. Estas campanhas ocorreram nos meses de: maio/2008, setembro/2008,
novembro/2008, junho/2009, março/2010, Julho/2010, dezembro/2010, março/2010,
Julho/2011 e Dezembro/2011. Nessas campanhas os lixiviados armazenados nos
coletores de 0,30, 0,60 e 0,90 m de profundidade foram coletados e encaminhados para
análise no laboratório da SABESP/Franca.
As coletas foram realizadas com o auxilio de uma bomba de vácuo e acessórios
de vidraria (um frasco com capacidade de um litro e um frasco pulmão com capacidade
para 10 litros), conforme pode ser observado na Figura 3.23.
90
Figura 3.23 - Coleta do percolado armazenado no coletor de drenagem livre (Fonte: AUTOR, 2008)
Devido à grande quantidade de amostras, padronizou-se em cada campanha,
que as coletas nas diferentes profundidades seriam alternadas. Dessa forma, em uma
semana coletavam-se amostras nos coletores de 0,30 m de profundidade; na outra, os
de 0,60 m e na outra os de 0,90 m, nem sempre nessa seqüência. Foi necessário
executar essa alternância por uma questão de logística, para entrada das amostras no
laboratório da SABESP/Franca.
Durante as campanhas de amostragem, alguns coletores não possuíam líquido
armazenado para captação. Em todos os coletores com líquidos armazenados, foram
analisados os seguintes atributos: Cádmio total, Chumbo total, Cobre total,
Condutividade, Cromo total, Nitrato, pH, Sódio Total, Zinco Total, Cálcio Total e
Magnésio Total.
Foram analisados os seguintes parâmetros em um coletor de cada tratamento
de cada profundidade que continha líquido percolado: Alcalinidade Total, Coliformes
totais e Escherichia coli (99% dos coliformes termotolerantes presente no efluente
doméstico é E. coli), Cloretos, DBO, DQO, Nitrogênio Amoniacal e Sólidos Totais.
91
Os resultados do monitoramento dos lixiviados são apresentados nas
dissertações de mestrado desenvolvidas no campo experimental (VERONÊZ, 2009 e
SALOMÃO, 2012).
3.8 Determinação da Produção
Nos meses de agosto e setembro do ano de 2012 foi realizada a colheita do
eucalipto. A empresa que adquiriu a madeira foi responsável pelo corte. Esse corte foi
realizado por meio de motoserra. Primeiramente foram cortadas as bordaduras,
deixando as plantas referentes aos tratamentos ainda de pé, e posteriormente foram
cortadas as plantas dos tratamentos. Para aferição da quantidade de madeira produzida
por cada tratamento, foram cortadas peças de um metro de comprimento e empilhadas
(conforme pode ser observado na Figura 3.24). Em cada pilha foram executadas seis
medições de alturas e obtido o valor médio. A partir do produto da altura média pelo
comprimento e largura foi obtido o volume em metro estéreo. Esse procedimento foi
feito para cada tratamento individualmente, ou seja, os eucaliptos de cada tratamento
eram cortados, empilhados e medidos.
Figura 3.24 - Eucalipto empilhado para aferição do volume (Fonte: AUTOR, 2012)
92
3.9 Modelo Econômico
O modelo econômico foi desenvolvido utilizando a planilha eletrônica do
software Microsoft Office Excel. O modelo contou com variáveis de entrada que
permitiram inserir dados de acordo com os diferentes cenários.
Nesse modelo também foi possível por meio do fluxo de caixa gerado,
constituído por receitas e despesas, calcular os índices econômicos (VPL e TIR) que
auxiliaram na análise econômica dos cenários propostos.
Para a determinação das despesas e receitas de entrada no modelo serão
considerados os seguintes cenários:
Cenário 1: Atender a legislação adequando o sistema de tratamento e afastamento de
esgoto existente.
Cenário 2: Aplicação do efluente tratado na irrigação de cultura de eucalipto.
Cenário 3: Cultura de sequeiro, sem aplicar qualquer tipo de irrigação. Foi considerada
a produtividade obtida no experimento (tratamento 8).
Cenário 4: Aplicação de água natural na irrigação de cultura de eucalipto. Foi
considerada a produtividade obtida no experimento (tratamento 2).
A análise econômica foi desenvolvida de duas formas no presente trabalho,
uma considerando o interesse do agricultor e a outra a do operador do sistema de
saneamento. As duas formas são descritas a seguir:
1) Interesse do Agricultor: Compararam-se os cenários de sequeiro
(cenário 3) e os irrigados com efluente (cenários 2) e água natural
(cenário 4), para isso considerou-se a área de 1 hectare (10.000 m²);
93
2) Interesse do operador do sistema de saneamento: Consideraram-se
as áreas necessárias de cada tratamento para absorver todo esgoto
gerado na ETE (3,5 l.s-1), comparando a adequação do sistema de
esgotamento sanitário (cenário 1) com o cenário que recebeu irrigação
com efluente sanitário (cenário 2).
O primeiro tipo de análise permitiu avaliar qual dos cenários (2, 3 e 4) é mais
viável economicamente por hectare. Essa forma de análise é importante para verificar
se a irrigação, tanto com água natural quanto com efluente, pode competir com a
cultura de sequeiro.
No segundo tipo de análise comparou-se o cenário 1 com o cenário irrigado
com efluente. Nesse caso, as áreas são variáveis devido à lâmina aplicada em cada
tratamento. Assim, foi possível verificar se o cenário irrigado com efluente é mais viável
do que a adequação do sistema de afastamento e tratamento de esgotos.
94
Figura 3.25 - Representação esquemática da comparação dos cenários da análise econômica
(Fonte: AUTOR, 2015)
No setor florestal tem sido comum adotar taxas de desconto (custo de
oportunidade ou custo de capital) entre 6 e 12% ao ano. No presente trabalho adotou-
se o valor de 8,06 %, sendo a mesma taxa utilizada pela SABESP (Companhia de
Saneamento Básico do Estado de São Paulo) na avaliação de empreendimentos
relacionados a saneamento básico.
95
3.10 Determinação dos Custos do Projeto
Para o desenvolvimento do presente trabalho contou-se com mão-de-obra
subsidiada por meio de estagiários da Unicamp e do Centro Paula Souza. Mudas
doadas pela VCP e auxílio da Sabesp no monitoramento ambiental.
Na avaliação econômica todos os custos utilizados foram baseados em valores
de mercado, levantados na pesquisa bibliográfica e atualizados para o ano de 2014.
Os custos foram subdivididos para melhor ordenação, conforme descrição a
seguir:
Custos de planejamento: nesses custos estão incluídas as despesas de
projetos e orientação, levantamentos topográficos e demarcação de áreas de
preservação permanentes como reserva legal, licenciamentos ambientais e inventário
florestal.
Custos de pré-plantio: envolvem atividades para correção do solo, construção
de bacias de retenção, controle de plantas daninhas, subsolagem e controle de
formigas.
Custos de plantio: nesses custos estão as despesas relacionadas ao plantio,
tais como as mudas, a adubação de base, o controle sistemático das formigas e a
irrigação inicial.
Custos de manutenção da cultura de eucalipto: esses custos referem-se a
manutenção da área do plantio, tais como controle das formigas, adubação de
cobertura, controle de daninhas, coroamento e gastos comuns de manutenção anual.
96
Custo da terra: foi adotado o valor médio de arrendamento da terra na região
de Franca, de acordo com os dados do ano de 2014 do Instituto de Economia Agrícola
de São Paulo (IEA, 2014);
Custos de colheita e transporte: não houve esses custos na pesquisa, pois a
comercialização da produção foi feita através da madeira em pé.
Custos de implantação do sistema de irrigação: esses custos referem-se a
implantação do sistema de irrigação e são relacionados:
Adução do efluente;
Adução da água natural;
Reservação;
Casa de bombas;
Conjuntos motobombas para pressurização da irrigação;
Tubulação e acessórios para condução dos líquidos;
Aspersores.
Custos de energia elétrica do sistema de irrigação: esses custos referem-se
às despesas com energia elétrica do sistema de irrigação. Nos cenários 2, 3 e 4 os
custos foram calculados considerando a potência consumida pelos conjunto moto-
bombas (KWh) multiplicada pelo valor da tarifa da concessionária, nesse caso, utilizou-
se o valor pago pela unidade escolar (Tarifa - Baixa Tensão, classificação CPFL: B3 -
Poder Público Estadual).
Custos de mão de obra para irrigação: esses custos referem-se as despesas
com mão de obra para operacionalizar o sistema de irrigação.
Custos de manutenção do sistema de irrigação: referem-se as despesas
com a manutenção dos dispositivos do sistema de irrigação (bombas, aspersores, etc).
97
Custos da cobrança pelo uso dos recursos hídricos: referem-se aos valores
destinados ao pagamento pela cobrança pelo uso dos recursos hídricos. No cenário 3
não há uso da água, pois trata-se da cultura de sequeiro. O cenário 4 também não
incide cobrança, pois o uso na irrigação ainda não está regulamentado. No cenário 2
existe esse custo, apesar da cobrança para irrigação não estar regulamentada, quando
se pratica a irrigação com efluentes oriundos de sistemas de tratamento, os mesmos
deixam de ser lançados no corpo receptor, ou seja, nesse caso o responsável por
operar o sistema de saneamento do município não paga pela parcela referente ao
lançamento de efluentes. Em contrapartida, quando se utiliza o efluente na irrigação,
aumenta a parcela do consumo de água, pois esse volume é calculado por meio da
diferença entre a quantidade captada e a lançada no corpo receptor. Para calcular o
valor utilizaram-se os dados de vazão da ETE fornecidos pela SABESP e os valores
estabelecidos pelo CBH/SMG (Comitê da Bacia Hidrográfica do Sapucaí-Mirim/Grande).
Custos com monitoramento ambiental: referem-se as despesas com
monitoramento ambiental da água e do solo. Os cenários 3 e 4 não tiveram esse custo,
pois não receberam irrigação com efluente. No cenário 2 essa despesa foi calculada
considerando os parâmetros recomendados por normas técnicas e os valores de
mercado para execução das análises.
3.11 Receitas obtidas com a venda da madeira
Segundo valores levantados pelo Instituto de Economia Agrícola a cotação
média de madeira de eucalipto para venda no Estado de São Paulo, no ano de 2014, é
de R$ 69,14 por m³. Esse valor se refere à média das cotações de madeira de eucalipto
para as seguintes finalidades: energia, processo, tratamento e serraria (IEA, 2014).
No presente trabalho a madeira de eucalipto foi vendida em pé, ou seja, o custo
de corte e transporte da madeira ficou por conta do comprador. Na região de Franca o
98
valor médio atual de eucalipto em pé para lenha é de R$ 40,00 por metro estéreo (ano
2014), que equivale a R$ 57,14 por metro cúbico. Foi adotado esse valor no cálculo das
receitas dos cenários 2, 3 e 4.
3.12 Investimentos necessários no sistema caso não se implante o
reuso
Conforme já abordado anteriormente, para alguns parâmetros o sistema de
tratamento de efluentes atende ao padrão de lançamento, porém não consegue atender
a todos os parâmetros de qualidade requeridos para o corpo receptor, em virtude da
baixa capacidade de diluição. Nessa situação, caso não se realize o reuso do efluente
será necessária a implantação de uma das soluções descritas abaixo de forma a
garantir o atendimento da legislação quanto ao padrão do corpo receptor:
Reversão dos esgotos por meio de uma estação elevatória de esgotos
para que eles possam ser processados numa outra ETE da cidade de
Franca e lançados em um outro corpo receptor;
Adequação do sistema de tratamento de esgotos implantando um
processo terciário de tratamento, como o físico-quimico, por exemplo, e
mantendo o ponto de lançamento atual;
Lançamento do efluente tratado na ETE City Petrópolis, sem nenhuma
adequação na unidade existente, em outro corpo receptor ou num ponto a
jusante do corpo receptor atual, onde exista mais vazão e
consequentemente maior poder de depuração.
Qualquer dessas soluções pode significar a necessidade de grandes
investimentos financeiros.
99
Apesar de a ETE City Petrópolis operar com eficiência adequada, o corpo
receptor não atinge os parâmetros de qualidade requeridos, em virtude da baixa vazão
do córrego no ponto de lançamento.
Esse mesmo tipo de problema ocorre em outras estações de tratamento de
esgoto existentes em Franca. Por esse motivo, a Sabesp contratou com a empresa
Partner Engenharia & Gerenciamento Ltda um estudo denominado “Alternativas do
Sistema de Esgotamento Sanitário do Município de Franca”, que examinou as várias
alternativas para o sistema de esgotos de Franca para atendimento da cidade no futuro.
Na alternativa selecionada a solução escolhida para a bacia do City Petrópolis foi a
desativação da ETE existente e implantação de uma EEE para transporte do esgoto
para a denominada Bacia Luiza, cujos esgotos são tratados na ETE Luiza.
Sendo assim, para a situação em que o efluente da ETE não é aplicado na
irrigação da cultura de eucalipto, foi considerado o custo da solução adotada pela
SABESP descrita acima.
3.13 Horizonte de Projeto
Para se executar a análise e a avaliação econômica de um empreendimento é
necessário definir os limites temporais. Esses limites são definidos como horizonte de
projeto. No presente trabalho será adotado um horizonte de projeto de 22 anos. O
trabalho no campo experimental, primeiro ciclo, durou 5,5 anos (66 meses) do plantio a
colheita. Sendo assim, serão considerados 4 ciclos de plantio (4 x 5,5 = 22 anos).
Adotou-se esse horizonte, por dois motivos: os períodos de projeto de
empreendimentos florestais costumam variar de 20 a 30 anos; o fato de o Contrato de
Programa que a SABESP mantém com o município de Franca para operar o sistema de
saneamento básico da cidade se encerrar no ano de 2036.
100
Dessa forma, esse horizonte de projeto seria suficiente para finalização do
empreendimento dentro do período de concessão da SABESP.
Para os ciclos 2, 3 e 4 foram adotados os mesmos custos de implantação da
cultura de eucalipto do primeiro ciclo. Em todos os cenários irrigados foi previsto uma
substituição do sistema de irrigação na metade do horizonte de projeto, devido a vida
útil dos materiais e equipamentos.
As despesas com a manutenção da cultura de eucalipto, do sistema de
irrigação serão as mesmas do primeiro ciclo. Os custos com a operação do sistema de
irrigação também serão mantidos.
3.14 Atualização de valores
Os valores de investimentos, custos e receitas da bibliografia utilizados no
presente trabalho foram atualizados considerando o ano base de 2014.
Para os valores com datas de referência anteriores ao ano de 2014 utilizou-se o
IPG-M (Índice Geral de Preços do Mercado) acumulado de cada ano, calculado pela
Fundação Getúlio Vargas.
101
4. ANÁLISE DOS DADOS E RESULTADOS
4.1 Produtividade
No cálculo da produtividade considerou-se apenas a área dos tratamentos,
excluindo-se a superfície das bordaduras e demais áreas.
Para delimitar a área produtiva dos tratamentos, obteve-se o produto do número
de plantas de cada tratamento por 6,0 m² (devido a área de influência, espaçamento 3,0
x 2,0).
A produtividade de cada tratamento foi aferida por meio da medição do volume
em metro estéreo. Para conversão em metro cúbico foi utilizado o fator de conversão
0,70, ou seja, 1 metro estéreo equivale a 0,70 m³ (SBS, 2008).
Na tabela 4.1 são apresentados os resultados da avaliação estatística descritiva
da produtividade de eucalipto nas quatro repetições de cada tratamento.
Tabela 4.1 – Síntese da estatística descritiva da produtividade de eucalipto nos tratamentos
Parâmetros T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 T8
Mínimo (m³.ha-1
) 227,56 345,15 505,76 493,40 417,70 329,23 467,49 311,06
Máximo (m³.ha-1
) 494,26 510,42 609,82 592,15 721,67 539,19 626,89 534,43
Mediana (m³.ha-1
) 279,81 440,13 580,35 514,42 514,66 433,63 581,48 347,29
Média Aritmética (m³.ha-1
) 320,36 433,96 569,07 528,60 542,17 433,92 564,33 385,02
Desvio Padrão (m³.ha-1
) 121,83 67,95 46,61 43,88 136,24 95,76 74,06 102,71
Coeficiente de Variação (%) 38,03% 15,66% 8,19% 8,30% 25,13% 22,07% 13,12% 26,68%
102
Figura 4.1 - Comparação dos volumes médios de madeira produzidos nos
tratamentos por hectare (Fonte: AUTOR, 2015)
Para facilitar a análise da Tabela 4.1 e da Figura 4.1 a seguir são
reapresentadas as informações de cada tratamento.
T1 - Irrigação com água (necessidade hídrica) sem adubação;
T2 - Irrigação com água (necessidade hídrica) mais adubação;
T3 - Irrigação com efluente (1/3 da necessidade hídrica) mais adubação;
T4 - Irrigação com efluente (1/2 da necessidade hídrica) mais adubação;
T5 - Irrigação com efluente (necessidade hídrica) mais adubação;
T6 - Irrigação com efluente (necessidade hídrica) sem adubação;
T7 - Irrigação com efluente (1,5 da necessidade hídrica) mais adubação;
T8 - Sequeiro sem adubação.
Analisando a Tabela 4.1 e a Figura 4.1, verifica-se que todos os tratamentos
irrigados, exceto o tratamento 1, apresentaram produtividade superior ao tratamento 8
que não foi irrigado. Comparando os valores médios dos tratamentos irrigados com
esgoto com o tratamento 8, verifica-se que o T3 teve uma produtividade 48% maior,
seguido do T7 com 47%, do T5 com 41%, do T4 com 37% e do T6 com 13%. Na
103
comparação do T8 com os tratamentos irrigados com água natural, o T2 apresentou
uma produtividade 13% maior, enquanto o T1 produziu 17% menos que T8.
Comparando o tratamento 2, que recebeu a necessidade hídrica de irrigação
com água natural e adubação química, com os tratamentos irrigados com efluente,
verifica-se que o T3 apresentou produtividade média 31% superior, seguido do T7 com
30%, do T5 com 25% e do T4 com 22%. O tratamento 6 que recebeu a necessidade
hídrica de irrigação com efluente e não foi adubado quimicamente, teve produtividade
praticamente semelhante ao T2, infere-se, dessa forma, que os nutrientes presentes no
esgoto podem substituir a adubação química.
Como já informado nesse trabalho, não foram encontradas referências relativas
à produtividade de eucalipto irrigado com efluentes.
Tomazello Filho (2006) aponta que a cultura de eucalipto com manejo
tradicional, com a aplicação de fertilizantes, tem uma produtividade média de 49
m³.ha-1.ano-1. No caso de se associar a irrigação com a fertilização a produção atinge
68 m³.ha-1.ano-1, representando um acréscimo de 39% quando comparado ao manejo
tradicional.
Verifica-se que os valores médios de produtividade dos tratamentos irrigados
com efluente tiveram uma produção entre 78,89 (T6) e 103,47 m³.ha-1.ano-1 (T3).
Comparando com a produtividade do eucalipto fertiirrigado de 68 m³.ha-1.ano-1
(TOMAZELLO FILHO, 2006), têm-se um acréscimo oscilando de 16% a 52%.
Outros trabalhos, que analisaram o incremento de produtividade de culturas
agrícolas diante da aplicação de efluente sanitário na irrigação, apresentaram os
seguintes resultados em relação ao manejo tradicional, irrigação com água natural mais
adubação (BELLINGIERI, 2005):
Trigo – incremento de produtividade de 28%;
104
Batata – incremento de produtividade de 30%;
Algodão – incremento de produtividade de 41%;
Milho – incremento de produtividade de 6%;
Girassol – incremento de produtividade de 21%;
Sorgo – redução de produtividade de 5%.
Para análise de variância foi aplicado o teste de normalidade de Kolmogorov-
Smirnov. Verificou-se que a produtividade dos tratamentos apresentou uma distribuição
gaussiana (distribuição normal). Portanto, optou-se pela utilização do teste de Tukey
(teste paramétrico), em nível de significância de 5% (p<0,05). A Tabela 4.2 apresenta a
síntese da análise de variância.
Tabela 4.2 – Síntese da análise de Variância pelo método Tukey (5%) Tratamentos Comparados Análise de Variância
T1 e T2 NS
T1 e T3 < 0.05
T1 e T4 NS
T1 e T5 < 0.05
T1 e T6 NS
T1 e T7 < 0.05
T1 e T8 NS
T2 e T3 NS
T2 e T4 NS
T2 e T5 NS
T2 e T6 NS
T2 e T7 NS
T2 e T8 NS
T3 e T4 NS
T3 e T5 NS
T3 e T6 NS
T3 e T7 NS
T3 e T8 NS
T4 e T5 NS
T4 e T6 NS
T4 e T7 NS
T4 e T8 NS
T5 e T6 NS
T5 e T7 NS
T5 e T8 NS
T6 e T7 NS
T6 e T8 NS
T7 e T8 NS Obs: p < 0.05 (diferença significativa); NS – (diferença não significativa)
105
4.2 Receita Auferida
A receita foi calculada a partir do volume médio de produtividade e do valor
auferido pela venda do eucalipto referente à área dos tratamentos implantados. O preço
atualizado para o ano de ano de 2014 obtido na venda da madeira em pé foi de R$
40,00 por metro estéreo (equivalente a R$ 57,14 por metro cúbico). Na Tabela 4.3 são
apresentados os valores obtidos em cada tratamento e o que poderia ser arrecadado
caso fosse plantado 1 hectare.
Tabela 4.3 - Receita por hectare obtida em cada tratamento com venda do eucalipto – Ano Base 2014
Tratamentos Produtividade Média (m³.ha-1
) Valor (R$)
T1 320,36 18.305,23
T2 433,96 24.796,33
T3 569,07 32.516,66
T4 528,60 30.203,92
T5 542,17 30.979,74
T6 433,92 24.794,19
T7 564,33 32.245,96
T8 385,02 21.999,90
4.3 Investimentos e custos do Cenário 1
A SABESP contratou a empresa Partner Engenharia & Gerenciamento Ltda
para elaborar o estudo denominado “Elaboração de Estudo de Alternativas do Sistema
de Esgotamento Sanitário do Município de Franca”. Nesse trabalho, foi verificada a
inviabilidade de adequação da ETE City Petrópolis e foi proposta a sua desativação,
tendo em vista a baixa vazão afluente e se tratar de um sistema de tratamento de
pequeno porte com baixa escala.
106
A solução recomendada foi a reversão dos esgotos afluentes a ETE-City
Petropólis para a ETE-Luiza, um sistema existente de tratamento de esgotos por lodos
ativados com aeração prolongada.
Para essa reversão está prevista a implantação de uma estação elevatória de
esgotos orçada em R$ 940.000,00 e uma linha de recalque com 1568,40 m de
comprimento, 150 mm de diâmetro, material PVC-DEFOFO com custo R$ 377.765,38,
totalizando R$ 1.317.765,38 (PARTNER, 2014).
De acordo com Partner (2014) o custo operacional anual do cenário 1, incluindo
energia elétrica da EEE-City Petrópolis será de aproximadamente R$ 8.000,00.
4.4 Custos de implantação e manutenção da cultura de eucalipto
Para os cenários 2, 3 e 4 utilizou-se o valor de mercado, considerando o ano
base de 2014.
Os custos foram levantados por hectare para execução da análise e
comparação da viabilidade econômica entre a cultura de sequeiro e irrigada com água e
efluente.
Para possibilitar a comparação entre o cenário 2 (irrigado com efluente) e o
cenário 1 (implantação da solução adotada pela Sabesp), foi necessário determinar a
área equivalente para cada tratamento que possibilita a absorção de todo efluente
gerado na ETE (3,5 l.s-1), devido às respectivas lâminas de irrigação. Assim, os custos
considerados foram proporcionais às respectivas áreas.
Na Tabela 4.4 são apresentadas as áreas necessárias para absorver todo o
efluente gerado na ETE.
107
Tabela 4.4 - Áreas necessárias de cada tratamento para absorver o esgoto gerado na ETE City Petrópolis
Tratamentos Área (ha)
T3 12,96
T4 8,64
T5 4,32
T6 4,32
T7 2,88
4.4.1 Custos de Planejamento
Foi considerado o valor de Souza Junior (2012) atualizado para o ano de 2014.
Então para os cenários 2, 3 e 4 foi adotado o valor de R$ 193,41 por hectare para
ações de planejamento de implantação da cultura de eucalipto.
A Tabela 4.5 apresenta os valores de planejamento para implantação de cultura
de eucalipto para absorção de todo efluente gerado na ETE-City Petrópolis.
Tabela 4.5 - Custos de planejamento para implantação da cultura de eucalipto para absorção do efluente gerado na ETE City Petrópolis (Cenário 2) – Ano Base
2014
Tratamentos Área para absorção de todo
efluente (ha) Valor Planejamento - Cenário 2
(R$)
T3 12,96 2.506,59
T4 8,64 1.671,06
T5 4,32 835,53
T6 4,32 835,53
T7 2,88 557,02
4.4.2 Custos de pré-plantio
Para estimativa de custos dos cenários 2, 3 e 4 foram utilizados valores de
mercado (IMEA, 2014), esses custos foram de R$ 489,99 por hectare.
A Tabela 4.6 apresenta os custos de pré-plantio para absorção de todo efluente
gerado na ETE.
108
Tabela 4.6 - Custos de pré-plantio da cultura de eucalipto para absorção do efluente gerado na ETE City Petrópolis (Cenário 2) – Ano Base 2014
Tratamento Valor pré-plantio
Cenário 2 (R$)
T3 6.350,27
T4 4.233,51
T5 2.116,76
T6 2.116,76
T7 1.411,17
4.4.3 Custos de plantio
Nos cenários 2, 3 e 4 esses custos foram de R$ 1.781,58 por hectare (IMEA,
2014).
Na Tabela 4.7 são apresentados os custos para absorção de todo efluente
gerado na ETE.
Tabela 4.7 - Custos de plantio da cultura de eucalipto para absorção do efluente gerado na ETE City Petrópolis (Cenário 2) – Ano Base 2014
Tratamento Valor plantio
Cenário 2 (R$)
T3 23.089,28
T4 15.392,85
T5 7.696,43
T6 7.696,43
T7 5.130,95
É possível aproveitar a brotação das cepas do eucalipto após o corte. A cepa
pode ser aproveitada por mais duas vezes sem a necessidade de replantio. Porém, há
uma queda de produtividade após a primeira colheita, justificando, em alguns casos,
eliminar as cepas e executar o replantio na área (EMBRAPA, 2000). No presente
estudo, optou-se por realizar as simulações econômicas considerando a eliminação das
cepas e a execução de replantio. Sendo assim, adotou-se que os demais cortes terão a
mesma produtividade do primeiro.
109
4.4.4 Custos de Manutenção do eucalipto
Os custos de manutenção da cultura de eucalipto para os cenários da pesquisa
são apresentados nas Tabelas 4.8 e 4.9 (IMEA, 2014).
Tabela 4.8 - Custos de manutenção da cultura de eucalipto por hectare nos cenários 2, 3 e 4 – Ano Base 2014
Atividades
Cenários 2, 3 e 4
Mão-de-obra (R$.ha
-1)
Insumos (R$.ha-1
) Total (R$.ha-1
)
Controle de formigas 11,18 12,00 23,18
Coroamento 40,00 - 40,00
Controle de daninhas c/ 6 meses 48,53 132,00 180,53
Adubação de cobertura c/ 6 meses
15,55 490,00 505,55
Controle de formigas c/ 6 meses 22,36 16,00 38,36
Controle de daninhas com 12 meses
39,84 39,00 78,84
Adubação de cobertura c/ 12 meses
9,96 210,00 219,96
Gasto anual - 2° ano 70,49 20,52 91,01
Gasto anual - 3° ano 70,49 20,52 91,01
Gasto anual - 4° ano 70,49 20,52 91,01
Gasto anual - 5° ano 70,49 20,52 91,01
Gasto anual - 6° ano 35,25 10,26 45,51
Total 504,62 991,34 1.495,97
Tabela 4.9 - Custos de manutenção da cultura de eucalipto para absorção do
efluente gerado na ETE City Petrópolis (Cenários 2) - Ano Base 2014
Atividades Cenário 2 (R$)
T3 T4 T5 T6 T7
Controle de formigas 300,41 200,28 100,14 100,14 66,76 Coroamento 518,40 345,60 172,80 172,80 115,20 Controle de daninhas c/ 6 meses
2.339,67 1.559,78 779,89 779,89 519,93
Adubação de cobertura c/ 6 meses
6.551,93 4.367,95 2.183,98 - 1.455,98
Controle de formigas c/ 6 meses
497,15 331,43 165,72 165,72 110,48
Controle de daninhas com 12 meses
1.021,77 681,18 340,59 340,59 227,06
Adubação de cobertura c/ 12 meses
2.850,68 1.900,45 950,23 - 633,48
Gasto anual - 2° ano 1.179,49 786,33 393,16 393,16 262,11 Gasto anual - 3° ano 1.179,49 786,33 393,16 393,16 262,11 Gasto anual - 4° ano 1.179,49 786,33 393,16 393,16 262,11 Gasto anual - 5° ano 1.179,49 786,33 393,16 393,16 262,11 Gasto anual - 6° ano 589,74 393,16 196,58 196,58 131,05
Total 19387,71 12925,15 6462,57 3328,36 4308,38
110
4.4.5 Custo da Terra
Nos cenários 2, 3 e 4 será adotado o valor médio de arrendamento da terra na
região de Franca, que de acordo com os dados do IEA (Instituto de Economia Agrícola
de São Paulo) custa R$ 658,29 por hectare ao ano (IEA, 2014).
Os custos da terra do cenário 2 para absorção de todo efluente gerado na ETE
City Petrópolis são apresentados na Tabela 4.10.
Tabela 4.10 - Custos de arrendamento da terra para absorção do efluente gerado na ETE City Petrópolis (Cenário 2) – Ano Base 2014
Tratamento Área (ha) Valor arrendamento anual (R$)
T3 12,96 8.531,44
T4 8,64 5.687,63
T5 4,32 2.843,81
T6 4,32 2.843,81
T7 2,88 1.895,88
4.5 Investimentos para implantação o sistema de irrigação
De acordo com as referências bibliográficas verificou-se que o custo de
implantação de sistemas convencionais de irrigação por aspersão variam de R$
3.200,00 a R$ 7.500,00 por hectare. Fica evidente que esse custo depende de uma
série de fatores e é diretamente proporcional a escala do projeto. No cenário 4
(irrigação com água natural) adotou-se o custo médio de R$ 5.350,00 por hectare.
Já no cenário 2 não foram encontradas referências bibliográficas quanto ao
custo de implantação de sistema de irrigação com efluentes.
Analisando a escassa bibliografia sobre irrigação de eucalipto, a situação mais
similar a do presente trabalho foi a pesquisa desenvolvida por Araújo (2010), na qual se
avaliou economicamente a irrigação de eucalipto em diversos cenários. Araújo (2010)
teve um custo de implantação do sistema de irrigação de R$ 9.485,20. No presente
111
trabalho atualizou-se esse valor por meio do IGP-M, adotando um custo de R$
11.341,53 para implantação do sistema de irrigação de cada hectare no cenário 2.
Na Tabela 4.11 são apresentados os custos de implantação do sistema de
irrigação no cenário 2 considerando as áreas necessárias para absorção de todo o
efluente gerado na ETE City Petrópolis.
Tabela 4.11 - Investimentos do cenário 2 para implantação do sistema de irrigação para absorver o efluente gerado na ETE City Petrópolis –
Ano Base 2014
Tratamentos Área (ha) Valor (R$)
T3 12,96 146.986,23
T4 8,64 97.990,82
T5 4,32 48.995,41
T6 4,32 48.995,41
T7 2,88 32.663,61
Em todos os cenários irrigados foi previsto uma substituição do sistema na
metade do horizonte de projeto, devido a vida útil dos materiais e equipamentos.
4.6 Custos para operação e manutenção do sistema de irrigação
4.6.1 Custos de energia elétrica do sistema de irrigação
Foi considerado o preço da tarifa de R$ 0,31/KW.h, valor referente ao mês de
julho/2014 pago pela Unidade Escolar. A Tabela 4.12 apresenta os consumos e custos
anuais de energia elétrica por hectare de cada tratamento no cenário 2.
112
Tabela 4.12 - Custos com energia elétrica do cenário 2 para irrigação de 1 hectare – Ano Base 2014
Tratamentos Consumo Anual (KW.h) Valor Anual (R$)
T3 1.989,41 616,72
T4 2.986,44 925,80
T5 5.995,91 1.858,73
T6 5.995,91 1.858,73
T7 9.047,32 2.804,67
Nos cálculos do consumo e valores gastos com energia elétrica para absorção
de todo efluente gerado na ETE City Petrópolis, considerou-se a mesma vazão (3,5
l.s-1) para todos os tratamentos. Porém, as perdas de carga e os consumos energéticos
são diferentes, pois para cada tratamento é necessário uma área para absorção do
efluente e consequentemente extensões de tubulações distintas. A Tabela 4.13
apresenta os consumos e custos anuais de energia elétrica para absorção de todo
efluente no cenário 2.
Tabela 4.13 - Custos com energia elétrica do cenário 2 para aplicar o efluente gerado na ETE City Petrópolis na irrigação da cultura de
eucalipto – Ano Base 2014
Tratamentos Consumo Anual (KW.h) Valor Anual (R$)
T3 40.199,89 12.461,97
T4 35.732,84 11.077,18
T5 31.265,79 9.692,40
T6 31.265,79 9.692,40
T7 29.776,78 9.230,80
Para o cenário 4, consideraram-se os mesmos conjuntos motobomba,
porém, adotando uma única lâmina de irrigação, 7 mm por dia, para todos os
tratamentos, chegando-se a um custo anual de energia de R$ 1.858,73 por hectare.
113
4.6.2 Custos de mão de obra para irrigação
Para definição dos custos da situação de mercado (cenário 2) não se encontrou
referências relativas a valores de mão de obra para irrigação de eucalipto com
efluentes. Há referências de valores, apenas para irrigação e fertiirrigação. Gruber
(2006) apontou ser necessário anualmente U$$ 15,41 por hectare para mão de obra de
irrigação de eucalipto. Já Araújo (2010) considerou ser necessário anualmente R$
381,92 por hectare para mão de obra de fertiirrigação de eucalipto.
Sabe-se que esses valores são variáveis e dependem muito da escala do
projeto, no presente trabalho considerou-se o custo anual de mão de obra para
irrigação com efluentes, cenário 2, de R$ 500,00 por hectare e R$ 300,00 por hectare
para irrigação com água natural (cenário 4).
Na Tabela 4.14 são apresentados os custos de mão de obra para operação da
irrigação no cenário 2, considerando as áreas necessárias para absorção de todo o
efluente gerado na ETE City Petrópolis.
Tabela 4.14 - Custos com mão de obra para irrigação, cenário 2, para aplicar o efluente gerado na ETE City Petrópolis – Ano
Base 2014
Tratamentos Área Valor Anual (R$)
T3 12,96 6.480,00
T4 8,64 4.320,00
T5 4,32 2.160,00
T6 4,32 2.160,00
T7 2,88 1.440,00
4.6.3 Custos de manutenção do sistema de irrigação
A pesquisa desenvolvida por Araújo (2010) apontou um valor anual de R$
133,05 por hectare para manutenção do sistema de fertiirrigação de eucalipto.
114
Atualizando esse valor, utilizando o IPG-M de cada ano, chega-se a R$ 158,84 por
hectare. Esse valor foi utilizado no cenário 4.
Já no cenário 2, considerou-se o custo anual de manutenção de R$ 200,00 por
hectare, devido ao maior desgaste do sistema de irrigação, tendo em vista a aplicação
de efluente.
Na Tabela 4.15 são apresentados os custos de manutenção do sistema de
irrigação no cenário 2, considerando as áreas necessárias para absorção de todo o
efluente gerado na ETE City Petrópolis.
Tabela 4.15 - Custo anual com manutenção do sistema de irrigação, cenário 2, para aplicar o efluente gerado na ETE City Petrópolis –
Ano Base 2014
Tratamentos Área (ha) Custo Anual (R$)
T3 12,96 2.592,00
T4 8,64 1.728,00
T5 4,32 864,00
T6 4,32 864,00
T7 2,88 576,00
4.7 Custos da cobrança pelo uso dos recursos hídricos
Conforme já mencionado nesse trabalho, no Estado de São Paulo, está
regulamentada a cobrança pelo uso dos recursos hídricos apenas para usuários
urbanos e industriais. Outros usos, como irrigação ainda não foram regulamentados e
por isso ainda não são passíveis de cobrança. Dessa forma, os cenários 3 (sequeiro) e
4 (irrigação com água natural) não são passíveis de cobrança pelo uso dos recursos
hídricos.
No entanto, quando se pratica a irrigação com efluentes oriundos de sistemas
de tratamento, os mesmos deixam de ser lançados no corpo receptor. Ou seja, nesse
caso o responsável por operar o sistema de saneamento do município não paga pela
115
parcela referente ao lançamento de efluentes. Em contrapartida, quando se utiliza o
efluente na irrigação, aumenta a parcela do consumo de água, pois esse volume é
calculado por meio da diferença entre a quantidade captada e a lançada no corpo
receptor.
Dessa forma, quando se realiza a irrigação com efluentes deixa-se de pagar a
parcela referente ao lançamento. Porém, há um acréscimo em relação à parcela
referente ao consumo.
No presente trabalho, o valor da cobrança pelo lançamento foi calculado
considerando uma vazão média de 3,5 l.s-1 e um coeficiente de remoção de matéria
orgânica de 80%.
O PUB (preço unitário básico) de lançamento definido pelo CBH/SMG é de R$
0,10 por quilo de DBO. Como os coeficientes (Y1, Y2 e Y3) são iguais a 1, o PUF
(preço unitário final) também é igual a R$ 0,10 por quilo de DBO.
Sendo assim, o valor anual da cobrança pelo lançamento é de R$ 1.406,19. No
cenário 1 será adotada essa despesa anual, pois nessa alternativa o efluente
continuará sendo lançado no corpo receptor.
Para calcular o valor da parcela referente ao consumo também foi considerada
uma vazão média de 3,5 l.s-1.
O PUB (preço unitário básico) para consumo definido pelo CBH/SMG é de R$
0,02 por metro cúbico. Como os coeficientes de consumo são todos iguais a 1, o PUF
(preço unitário final) também é igual a R$ 0,02 por metro cúbico.
Sendo assim, o valor anual da cobrança pelo consumo é de R$ 2.207,52,
considerando a aplicação de toda vazão tratada, porém como foram aplicadas lâminas
diferentes de irrigação, cada tratamento necessita de uma quantidade de área para
absorver o efluente e consequentemente os valores por unidade de área são diferentes.
116
Essa despesa será considerada apenas para o cenário 2 que se refere à
irrigação com efluente aos valores de mercado. Na situação real da pesquisa, essa
despesa ainda não existiria, pois o município de Franca capta água num rio de domínio
da União (Rio Canoas) e a cobrança ainda não foi aprovada no Comitê da Bacia
Hidrográfica do Rio Grande (Comitê Federal).
A Tabela 4.16 apresenta as áreas necessárias para absorver todo o efluente
tratado na ETE, bem como, os valores da cobrança pelo uso dos recursos hídricos por
hectare de cada tratamento que recebeu irrigação com esgoto tratado.
Tabela 4.16 - Despesas anuais com a cobrança pelo uso dos recursos hídricos no cenário 2 - Ano Base 2014
Tratamentos Área irrigada com a lâmina aplicada (ha) Valor (R$.ha
-1.ano
-1)
Valor Total - (R$)
3 12,96 170,33 2.207,52
4 8,64 255,50 2.207,52
5 4,32 511,00 2.207,52
6 4,32 511,00 2.207,52
7 2,88 766,50 2.207,52
Ressalta-se que o município de Franca tem uma situação peculiar, pois tem a
água captada para abastecimento público em rio de domínio da União e os
lançamentos de efluentes em corpos de água de domínio estadual. Sendo assim, até
que a cobrança pelo uso de recursos hídricos esteja estabelecida pelo comitê federal, o
município está sujeito à cobrança pelo lançamento de efluentes, porém está isento as
parcelas referentes à captação e ao consumo.
4.8 Custos do Monitoramento Ambiental
4.8.1 Custos de monitoramento das águas subterrâneas
Nos Estados Unidos cada estado tem exigências diferentes quanto ao
monitoramento ambiental. Lá as exigências do monitoramento da água subterrânea
117
dependem da qualidade do efluente e da hidrogeologia do local. Os parâmetros de
amostragem e a frequência são analisados caso a caso. Em alguns estados
americanos a qualidade requerida do efluente para irrigação de culturas agrícolas (não
comestíveis como eucalipto) não é compatível com a realidade do Brasil (USEPA,
2004).
No Brasil não há norma específica que determina os parâmetros a serem
monitorados nas águas subterrâneas para aplicação de efluente sanitário na irrigação
de culturas agrícolas.
A Norma da CETESB P4-002, que dispõe sobre os critérios e procedimentos
para aplicação de efluentes e lodos fluidos de indústrias cítricas no solo agrícola,
estabelece que o monitoramento da qualidade das águas subterrâneas deverá ser
realizado com frequência semestral (junho/julho e janeiro/fevereiro), nas áreas de
aplicação dos efluentes, onde a profundidade do nível de água for inferior a 20 (vinte)
metros, demonstrada por sondagens.
Os parâmetros a serem monitorados sendo mensurados ou determinados em
amostras de água subterrânea são:
Bário;
Boro;
Cádmio;
Cálcio;
Carbono orgânico total;
Chumbo;
Cloreto;
Cobre;
Condutividade elétrica;
Crômio;
Dureza total;
Fluoreto;
Mercúrio;
pH;
Potássio;
Resíduo filtrável;
118
Série nitrogenada completa;
Sódio;
Sólidos totais dissolvidos;
Sulfato;
Turbidez;
A Norma define que o número de poços de monitoramento dependerá da
geologia local, do estudo hidrogeológico e do modelo conceitual desenvolvido para a
área, devendo possibilitar a obtenção de informações representativas da qualidade da
água antes e após o início das aplicações.
Já a Norma CETESB P4-231 de dezembro de 2006, que estabelece critérios e
procedimentos para aplicação de vinhaça no solo agrícola, determina que deverão ser
instalados 2 poços de monitoramento para cada porção de área de 10.000 m² para
investigação da água subterrânea.
Na pesquisa foram instalados 8 poços de monitoramento, porém a execução
dos poços, bem como as análises das amostras, foram realizadas por meio do auxílio
da SABESP.
No cenário 2 (situação de mercado) serão considerados 2 poços de
monitoramento por hectare, seguindo a Norma CETESB P4-231 de dezembro de 2006.
Para o levantamento do custo do monitoramento ambiental das águas
subterrâneas, optou-se por quantificar o valor dos parâmetros relacionados na Norma
da CETESB P4-002 mais os atributos Escherichia coli e Coliformes Totais, devido às
características do efluente aplicado na irrigação.
De acordo com os orçamentos realizados no ano de 2014 na empresa Bioagri
Ambiental, uma série completa desses parâmetros custa R$ 609,46. Como são 2 poços
de monitoramento por hectare, cada batelada de amostras perfaz um montante de R$
1.218,92.
119
A Norma da CETESB P4-002 exige uma frequência semestral para esse
monitoramento, ou seja, anualmente serão gastos R$ 2.437,84 por hectare com o
monitoramento ambiental das águas subterrâneas (cenário 2).
A perfuração e execução dos poços de monitoramento, conforme as diretrizes
estabelecidas pela CETESB custa R$ 1.943,00 por unidade, totalizando R$ 3.886,00
por hectare (cenário 2).
Na Tabela 4.17 são apresentados os custos de execução dos poços e
monitoramento ambiental das águas subterrâneas no cenário 2 considerando as áreas
necessárias para absorção de todo o efluente gerado na ETE City Petrópolis.
Tabela 4.17 – Custo de execução dos poços e despesas anuais com o monitoramento ambiental das águas subterrâneas considerando
aplicação do efluente gerado na ETE City Petrópolis - cenário 2 (Ano Base 2014)
Tratamentos Número de
Poços Valor Execução dos Poços (R$)
Valor Anual do Monitoramento Ambiental (R$)
T3 26 50.518,00 31.691,92
T4 18 34.974,00 21.940,56
T5 9 17.487,00 10.970,28
T6 9 17.487,00 10.970,28
T7 6 11.658,00 7.313,52
No cenário 3 (situação de sequeiro) e no cenário 4 (irrigação com água natural)
não foi necessário o monitoramento das águas subterrâneas, pois não houve aplicação
de efluentes nessas alternativas.
4.8.2 Custos de monitoramento do solo
Para monitoramento do solo também foram consideradas as diretrizes
estabelecidas na Norma da CETESB P4-002, que estabelece:
120
a) Que é necessário subdividir as áreas em glebas homogêneas quanto à
classificação do solo, posição no relevo e cobertura vegetal existente,
limitando em, no máximo, 50 (cinquenta) hectares cada gleba.
b) Em cada gleba, coletar, no mínimo, 4 amostras georreferenciadas
compostas, cada uma delas, de 4 (quatro) subamostras, uma no centro de
um círculo com raio de 10 (dez) metros e as outras 3 (três) ao longo do
perímetro, distanciadas cerca de 120 graus uma da outra. As coordenadas
devem ser planas da projeção cartográfica UTM e respectivo fuso, para o
datum horizontal SAD-69.
c) Coletar amostras separadamente em, no mínimo, 3 (três) profundidades
equidistantes, sendo que a primeira deverá ser de 0-20cm, e a sondagem
para coleta das demais amostras deverá aprofundar-se no mínimo 1,0m.
d) Monitoramento semestral de fertilidade de solo [pH, matéria orgânica,
fósforo, potássio, cálcio, magnésio, sulfato, acidez potencial (H+AI), soma de
bases (S), capacidade de troca catiônica (CTC) e porcentagem de saturação
em bases (V%)], Sódio trocável e condutividade elétrica.
e) Anualmente as seguintes substâncias deverão ser monitoradas: arsênio,
bário, cádmio, chumbo, cobre, cromo, mercúrio, níquel e zinco.
Como as áreas analisadas são inferiores a 50 hectares, até mesmo nos casos
de absorção total do efluente, é necessário coletar 4 amostras para monitoramento.
De acordo com os orçamentos realizados no ano de 2014, uma série completa
dos parâmetros relacionados no item “d” custa R$ 61,93. Logo, o valor para 4 amostras
será de R$ 247,72. Considerando que a norma exige uma frequência semestral para
esse monitoramento, prevê-se um custo anual de R$ 495,44 com o monitoramento do
item “d”.
121
Em relação ao item “e” uma série completa dos parâmetros custa R$ 322,80,
resultando num valor de R$ 1.291,20 as 4 amostras.
Considerando as análises dos itens “d” e “e”, prevê-se um custo anual de R$
1.786,64 com monitoramento ambiental do solo no cenário 2.
No cenário 3 (situação de sequeiro) e no cenário 4 (irrigação com água natural)
não foi necessário o monitoramento do solo, pois não houve aplicação de efluentes
nessas alternativas.
4.9 Análise Econômica
Foi desenvolvida, no presente trabalho, a análise econômica de duas maneiras:
1) Análise econômica considerando o interesse do agricultor:
Comparou-se os cenários de sequeiro (cenário 3) e os irrigados com
efluente (cenário 2) e água natural (cenário 4), para isso considerou-se
a área de 1 hectare (10.000 m²);
2) Análise econômica considerando o interesse do operador do
sistema de saneamento: Consideraram-se as áreas necessárias de
cada tratamento para absorver todo esgoto gerado na ETE (3,5 l.s-1),
comparando a adequação do sistema de esgotamento sanitário (cenário
1) com o cenário que recebeu irrigação com efluente sanitário (cenário
2).
122
4.9.1 Análise considerando o interesse do agricultor
Na Tabela 4.18 é apresentado o resumo dos valores iniciais de investimento
dos cenários 2, 3 e 4.
Tabela 4.18 - Resumo dos investimentos iniciais por hectare dos cenários 2, 3 e 4 – Ano Base 2014
Ação Cenário 2 (R$.ha
-1)
Cenário3 (R$.ha
-1)
Cenário 4 (R$.ha
-1)
Implantação da Cultura de Eucalipto 2.464,98 2.464,98 2.464,98
Implantação Sistema de Irrigação 11.341,53 - 5.350,00
Implantação do Sistema de Monitoramento ambiental (execução dos poços) 3.886,00 - -
Total 17.692,51 2.464,98 7.814,98
Salienta-se que durante o horizonte de projeto considerou-se os valores
referentes a mais três plantios da cultura de eucalipto e uma substituição do sistema de
irrigação. Os poços de monitoramento são executados apenas na implantação do
projeto.
Analisando a Tabela 4.18 verifica-se que no cenário 2 a implantação do sistema
de irrigação representou 64% do investimento, seguido do sistema de monitoramento
ambiental com 22% e da implantação da cultura de eucalipto com 14%. No cenário 3,
situação de sequeiro, não foi necessário implantar irrigação nem monitoramento
ambiental, então 100% do investimento destinou-se a instalação da cultura de eucalipto.
Já no cenário 4 a implantação da cultura de eucalipto representou 32% dos
investimentos e o sistema de irrigação 68%, não foi necessário implantar o
monitoramento ambiental, pois só ocorreu irrigação com água natural.
No cenário 2 os custos referentes à energia elétrica e à cobrança pelo uso dos
recursos hídricos são diferentes para cada tratamento, devido às respectivas lâminas
aplicadas. Na Tabela 4.19 são apresentados os custos dos cenários 3 e 4 a cada ciclo
da cultura de eucalipto.
123
Tabela 4.19 - Custos por hectare de cada ciclo da cultura de eucalipto dos cenários 3 e 4 – Ano Base 2014
Custos
Custos dos Cenários (R$.ha
-1)
Ano
3 4
Controle de formigas 23,18 23,18 1 Coroamento 40,00 40,00 1 Controle de daninhas c/ 6 meses 180,53 180,53 1 Adubação de cobertura c/ 6 meses 505,55 505,55 1 Controle de formigas c/ 6 meses 38,36 38,36 1 Controle de daninhas com 12 meses 78,84 78,84 1 Adubação de cobertura c/ 12 meses 219,96 219,96 1 Gasto anual manutenção da cultura - 2° ano 91,01 91,01 2 Gasto anual manutenção da cultura - 3° ano 91,01 91,01 3 Gasto anual manutenção da cultura - 4° ano 91,01 91,01 4 Gasto anual manutenção da cultura - 5° ano 91,01 91,01 5 Gasto anual manutenção da cultura - 6° ano 45,51 45,51 6 Arrendamento da Terra - 1° ano 658,29 658,29 1 Arrendamento da Terra - 2° ano 658,29 658,29 2 Arrendamento da Terra - 3° ano 658,29 658,29 3 Arrendamento da Terra - 4° ano 658,29 658,29 4 Arrendamento da Terra - 5° ano 658,29 658,29 5 Arrendamento da Terra - 6° ano 329,15 329,15 6 Despesas com energia elétrica - 1° ano - 1.858,73 1 Despesas com energia elétrica - 2° ano - 1.858,73 2 Despesas com energia elétrica - 3° ano - 1.858,73 3 Despesas com energia elétrica - 4° ano - 1.858,73 4 Despesas com energia elétrica - 5° ano - 1.858,73 5 Despesas com energia elétrica - 6° ano - 929,37 6 Mão de obra para irrigação - 1° ano - 300,00 1 Mão de obra para irrigação - 2° ano - 300,00 2 Mão de obra para irrigação - 3° ano - 300,00 3 Mão de obra para irrigação - 4° ano - 300,00 4 Mão de obra para irrigação - 5° ano - 300,00 5 Mão de obra para irrigação - 6° ano - 150,00 6 Manutenção do sistema de irrigação - 1° ano - 158,84 1 Manutenção do sistema de irrigação - 2° ano - 158,84 2 Manutenção do sistema de irrigação - 3° ano - 158,84 3 Manutenção do sistema de irrigação - 4° ano - 158,84 4 Manutenção do sistema de irrigação - 5° ano - 158,84 5 Manutenção do sistema de irrigação - 6° ano - 79,42 6 Cobrança pelo uso dos recursos hídricos - 1° ano - - 1 Cobrança pelo uso dos recursos hídricos - 2° ano - - 2 Cobrança pelo uso dos recursos hídricos - 3° ano - - 3 Cobrança pelo uso dos recursos hídricos - 4° ano - - 4 Cobrança pelo uso dos recursos hídricos - 5° ano - - 5 Cobrança pelo uso dos recursos hídricos - 6° ano - - 6 Monitoramento Ambiental - Águas Subterrâneas - 1° ano
- - 1
Monitoramento Ambiental - Águas Subterrâneas - 2° ano
- - 2
Monitoramento Ambiental - Águas Subterrâneas - 3° ano
- - 3
Monitoramento Ambiental - Águas Subterrâneas - 4° ano
- - 4
Monitoramento Ambiental - Águas Subterrâneas - 5° ano
- - 5
Monitoramento Ambiental - Águas Subterrâneas - 6° ano
- - 6
Monitoramento Ambiental - Solo - 1° ano - - 1 Monitoramento Ambiental - Solo - 2° ano - - 2 Monitoramento Ambiental - Solo -3° ano - - 3 Monitoramento Ambiental - Solo - 4° ano - - 4 Monitoramento Ambiental - Solo - 5° ano - - 5 Monitoramento Ambiental - Solo - 6° ano - - 6
124
Na Tabela 4.20 são apresentados os custos por hectare dos tratamentos do
cenário 2.
Tabela 4.20 - Custos por hectare de cada ciclo da cultura de eucalipto do cenário 2 – Ano Base 2014
Custos
Custos do Cenário 2 (R$.ha-1)
Ano T3 T4 T5 T6 T7
Controle de formigas 23,18 23,18 23,18 23,18 23,18 1 Coroamento 40,00 40,00 40,00 40,00 40,00 1 Controle de daninhas c/ 6 meses 180,53 180,53 180,53 180,53 180,53 1 Adubação de cobertura c/ 6 meses 505,55 505,55 505,55 505,55 1 Controle de formigas c/ 6 meses 38,36 38,36 38,36 38,36 38,36 1 Controle de daninhas com 12 meses 78,84 78,84 78,84 78,84 78,84 1 Adubação de cobertura c/ 12 meses 219,96 219,96 219,96 219,96 1 Gasto anual manutenção da cultura - 2° ano 91,01 91,01 91,01 91,01 91,01 2 Gasto anual manutenção da cultura - 3° ano 91,01 91,01 91,01 91,01 91,01 3 Gasto anual manutenção da cultura - 4° ano 91,01 91,01 91,01 91,01 91,01 4 Gasto anual manutenção da cultura - 5° ano 91,01 91,01 91,01 91,01 91,01 5 Gasto anual manutenção da cultura - 6° ano 45,51 45,51 45,51 45,51 45,51 6 Arrendamento da Terra - 1° ano 658,29 658,29 658,29 658,29 658,29 1 Arrendamento da Terra - 2° ano 658,29 658,29 658,29 658,29 658,29 2 Arrendamento da Terra - 3° ano 658,29 658,29 658,29 658,29 658,29 3 Arrendamento da Terra - 4° ano 658,29 658,29 658,29 658,29 658,29 4 Arrendamento da Terra - 5° ano 658,29 658,29 658,29 658,29 658,29 5 Arrendamento da Terra - 6° ano 329,15 329,15 329,15 329,15 329,15 6 Despesas com energia elétrica - 1° ano 616,72 925,80 1.858,73 1.858,73 2.804,67 1 Despesas com energia elétrica - 2° ano 616,72 925,80 1.858,73 1.858,73 2.804,67 2 Despesas com energia elétrica - 3° ano 616,72 925,80 1.858,73 1.858,73 2.804,67 3 Despesas com energia elétrica - 4° ano 616,72 925,80 1.858,73 1.858,73 2.804,67 4 Despesas com energia elétrica - 5° ano 616,72 925,80 1.858,73 1.858,73 2.804,67 5 Despesas com energia elétrica - 6° ano 308,36 462,90 929,37 929,37 1.402,34 6 Mão de obra para irrigação - 1° ano 500,00 500,00 500,00 500,00 500,00 1 Mão de obra para irrigação - 2° ano 500,00 500,00 500,00 500,00 500,00 2 Mão de obra para irrigação - 3° ano 500,00 500,00 500,00 500,00 500,00 3 Mão de obra para irrigação - 4° ano 500,00 500,00 500,00 500,00 500,00 4 Mão de obra para irrigação - 5° ano 500,00 500,00 500,00 500,00 500,00 5 Mão de obra para irrigação - 6° ano 250,00 250,00 250,00 250,00 250,00 6 Manutenção do sistema de irrigação - 1° ano 200,00 200,00 200,00 200,00 200,00 1 Manutenção do sistema de irrigação - 2° ano 200,00 200,00 200,00 200,00 200,00 2 Manutenção do sistema de irrigação - 3° ano 200,00 200,00 200,00 200,00 200,00 3 Manutenção do sistema de irrigação - 4° ano 200,00 200,00 200,00 200,00 200,00 4 Manutenção do sistema de irrigação - 5° ano 200,00 200,00 200,00 200,00 200,00 5 Manutenção do sistema de irrigação - 6° ano 100,00 100,00 100,00 100,00 100,00 6 Cobrança pelo uso dos recursos hídricos - 1° ano 170,33 255,50 511,00 511,00 766,50 1 Cobrança pelo uso dos recursos hídricos - 2° ano 170,33 255,50 511,00 511,00 766,50 2 Cobrança pelo uso dos recursos hídricos - 3° ano 170,33 255,50 511,00 511,00 766,50 3 Cobrança pelo uso dos recursos hídricos - 4° ano 170,33 255,50 511,00 511,00 766,50 4 Cobrança pelo uso dos recursos hídricos - 5° ano 170,33 255,50 511,00 511,00 766,50 5 Cobrança pelo uso dos recursos hídricos - 6° ano 85,17 127,75 255,50 255,50 383,25 6 Monitoramento Ambiental - Águas Subterrâneas - 1° ano
2.437,84 2.437,84 2.437,84 2.437,84 2.437,84 1
Monitoramento Ambiental - Águas Subterrâneas - 2° ano
2.437,84 2.437,84 2.437,84 2.437,84 2.437,84 2
Monitoramento Ambiental - Águas Subterrâneas - 3° ano
2.437,84 2.437,84 2.437,84 2.437,84 2.437,84 3
Monitoramento Ambiental - Águas Subterrâneas - 4° ano
2.437,84 2.437,84 2.437,84 2.437,84 2.437,84 4
Monitoramento Ambiental - Águas Subterrâneas - 5° ano
2.437,84 2.437,84 2.437,84 2.437,84 2.437,84 5
Monitoramento Ambiental - Águas Subterrâneas - 6° ano
1.218,92 1.218,92 1.218,92 1.218,92 1.218,92 6
Monitoramento Ambiental - Solo - 1° ano 1.786,64 1.786,64 1.786,64 1.786,64 1.786,64 1 Monitoramento Ambiental - Solo - 2° ano 1.786,64 1.786,64 1.786,64 1.786,64 1.786,64 2 Monitoramento Ambiental - Solo -3° ano 1.786,64 1.786,64 1.786,64 1.786,64 1.786,64 3
125
Custos
Custos do Cenário 2 (R$.ha-1)
Ano T3 T4 T5 T6 T7
Monitoramento Ambiental - Solo - 4° ano 1.786,64 1.786,64 1.786,64 1.786,64 1.786,64 4 Monitoramento Ambiental - Solo - 5° ano 1.786,64 1.786,64 1.786,64 1.786,64 1.786,64 5 Monitoramento Ambiental - Solo - 6° ano 893,32 893,32 893,32 893,32 893,32 6
Na Tabela 4.21 é apresentado o resumo dos custos dos cenários 2, 3 e 4
referente a um ciclo da cultura de eucalipto. Ressalta-se que são valores históricos, ou
seja, sem aplicação da taxa de desconto.
Tabela 4.21 - Resumo dos custos por hectare de cada ciclo da cultura de eucalipto dos cenários 2, 3 e 4 - Valores históricos - Ano Base 2014
Custos Cenário 2-T3 (R$.ha
-1)
Cenário 2 -T4 (R$.ha
-1)
Cenário 2 -T5 (R$.ha
-1)
Cenário 2 -T6 (R$.ha
-1)
Cenário 2 -T7 (R$.ha
-1)
Cenário 3 (R$.ha
-1)
Cenário 4(R$.ha
-1)
Adubação/Manutenção Cultura de Eucalipto 1.495,97 1.495,97 1.495,97 770,46 1.495,97 1.495,97 1.495,97
Terra 3.620,60 3.620,60 3.620,60 3.620,60 3.620,60 3.620,60 3.620,60
Energia Elétrica 3.391,94 5.091,88 10.223,02 10.223,02 15.425,69 - 10.223,02
Mão de Obra Irrigação 2.750,00 2.750,00 2.750,00 2.750,00 2.750,00 - 1.650,00 Manutenção Sistema de Irrigação 1.100,00 1.100,00 1.100,00 1.100,00 1.100,00 - 873,62
Cobrança da Água 936,83 1.405,25 2.810,50 2.810,50 4.215,75 - - Monitoramento Ambiental 23.234,64 23.234,64 23.234,64 23.234,64 23.234,64 - -
Total 36.529,97 38.698,33 45.234,72 44.509,21 51.842,64 5.116,56 17.863,20
Analisando as Tabelas 4.19, 4.20 e 4.21 verifica-se que no cenário 2 o
monitoramento ambiental representou o maior custo, variando nos tratamentos de 45%
(T7) a 64% (T3) do valor total. O segundo maior custo foi o de energia elétrica, que teve
uma variação de acordo com cada tratamento de 9% (T3) a 30% (T7) do valor total. O
custo da terra variou de 7% (T7) a 10% (T3), as despesas com mão de obra da
irrigação oscilaram de 5% (T7) a 8% (T3), o valor da cobrança pelo uso dos recursos
hídricos situaram entre 3% (T3) e 8% (T7), a manutenção do sistema de irrigação e a
adubação e manutenção da cultura de eucalipto representaram, cada, cerca de 3% do
custo total.
Já no cenário 3, situação de sequeiro, 29% dos custos destinaram-se a
adubação e manutenção da cultura de eucalipto, enquanto 71% representaram os
custos com arrendamento da terra.
126
O cenário 4, irrigação com água natural, teve a energia elétrica como maior
custo representando 57% do total, seguido dos valores com a terra (20%), da mão de
obra com irrigação com 9% e das despesas com manutenção da cultura de eucalipto
(8%) e do sistema de irrigação (5%).
Na Tabela 4.22 são apresentadas as receitas a cada ciclo da cultura de
eucalipto dos cenários 2, 3 e 4 por hectare.
Tabela 4.22 - Receitas de cada ciclo da cultura de eucalipto obtidas por hectare dos cenários 2, 3 e 4 – Ano Base 2014
Cenário
Valor (R$.ha-1
)
T3 T4 T5 T6 T7
2 32.516,66 30.203,92 30.979,74 24.794,19 32.245,96
3 21.999,90
4 24.796,33
Nas Tabelas 4.23, 4.24, 4.25 são apresentados os fluxos de caixa dos cenários
2, 3 e 4.
127
Tabela 4.23 - Fluxo de caixa por hectare do cenário 2 – Ano Base 2014
Ano Investimento (R$)
Despesas (R$)
T3 T4 T5 T6 T7
0 17.692,51 1
7.456,24 7.850,49 9.038,92 8.313,41 10.240,36
2
6.460,83 6.855,08 8.043,51 8.043,51 9.244,95 3
6.460,83 6.855,08 8.043,51 8.043,51 9.244,95
4
6.460,83 6.855,08 8.043,51 8.043,51 9.244,95 5
6.460,83 6.855,08 8.043,51 8.043,51 9.244,95
6 2.464,98 4.316,83 4.513,96 5.108,18 4.382,67 5.708,90 7
6.460,83 6.855,08 8.043,51 8.043,51 9.244,95
8
6.460,83 6.855,08 8.043,51 8.043,51 9.244,95 9
6.460,83 6.855,08 8.043,51 8.043,51 9.244,95
10
6.460,83 6.855,08 8.043,51 8.043,51 9.244,95 11 13.806,51 4.316,83 4.513,96 5.108,18 4.382,67 5.708,90 12
6.460,83 6.855,08 8.043,51 8.043,51 9.244,95
13
6.460,83 6.855,08 8.043,51 8.043,51 9.244,95 14
6.460,83 6.855,08 8.043,51 8.043,51 9.244,95
15
6.460,83 6.855,08 8.043,51 8.043,51 9.244,95 16
6.460,83 6.855,08 8.043,51 8.043,51 9.244,95
17 2.464,98 4.316,83 4.513,96 5.108,18 4.382,67 5.708,90 18
6.460,83 6.855,08 8.043,51 8.043,51 9.244,95
19
6.460,83 6.855,08 8.043,51 8.043,51 9.244,95 20
6.460,83 6.855,08 8.043,51 8.043,51 9.244,95
21
6.460,83 6.855,08 8.043,51 8.043,51 9.244,95 22
3.230,41 3.427,54 4.021,76 4.021,76 4.622,48
Ano
Receitas (R$)
T3 T4 T5 T6 T7
0 1 2 3 4 5 6 32.516,66 30.203,92 30.979,74 24.794,19 32.245,96 7 8 9 10 11 32.516,66 30.203,92 30.979,74 24.794,19 32.245,96 12 13 14 15 16 17 32.516,66 30.203,92 30.979,74 24.794,19 32.245,96 18 19 20 21 22 32.516,66 30.203,92 30.979,74 24.794,19 32.245,96
Ano
Fluxo de Caixa (R$)
T3 T4 T5 T6 T7
0 -17.692,51 -17.692,51 -17.692,51 -17.692,51 -17.692,51 1 -7.456,24 -7.850,49 -9.038,92 -8.313,41 -10.240,36 2 -6.460,83 -6.855,08 -8.043,51 -8.043,51 -9.244,95 3 -6.460,83 -6.855,08 -8.043,51 -8.043,51 -9.244,95 4 -6.460,83 -6.855,08 -8.043,51 -8.043,51 -9.244,95 5 -6.460,83 -6.855,08 -8.043,51 -8.043,51 -9.244,95 6 25.734,85 23.224,98 23.406,58 17.946,54 24.072,08 7 -6.460,83 -6.855,08 -8.043,51 -8.043,51 -9.244,95 8 -6.460,83 -6.855,08 -8.043,51 -8.043,51 -9.244,95 9 -6.460,83 -6.855,08 -8.043,51 -8.043,51 -9.244,95 10 -6.460,83 -6.855,08 -8.043,51 -8.043,51 -9.244,95 11 14.393,32 11.883,45 12.065,05 6.605,01 12.730,55 12 -6.460,83 -6.855,08 -8.043,51 -8.043,51 -9.244,95 13 -6.460,83 -6.855,08 -8.043,51 -8.043,51 -9.244,95 14 -6.460,83 -6.855,08 -8.043,51 -8.043,51 -9.244,95 15 -6.460,83 -6.855,08 -8.043,51 -8.043,51 -9.244,95 16 -6.460,83 -6.855,08 -8.043,51 -8.043,51 -9.244,95 17 25.734,85 23.224,98 23.406,58 17.946,54 24.072,08 18 -6.460,83 -6.855,08 -8.043,51 -8.043,51 -9.244,95 19 -6.460,83 -6.855,08 -8.043,51 -8.043,51 -9.244,95 20 -6.460,83 -6.855,08 -8.043,51 -8.043,51 -9.244,95 21 -6.460,83 -6.855,08 -8.043,51 -8.043,51 -9.244,95 22 29.286,25 26.776,38 26.957,98 20.772,43 27.623,48
VPL (R$) -39.981,44 -47.165,46 -57.170,85 -64.841,98 -66.561,02 TIR (%) -6,93% -10,36% Indefinida Indefinida Indefinida
128
Tabela 4.24 - Fluxo de caixa por hectare do cenário 3 – Ano Base 2014 Ano Investimento (R$) Despesas (R$) Receitas (R$) Fluxo de Caixa (R$)
0 2.464,98 -2.464,98 1 1.744,71 -1.744,71 2 749,30 -749,30 3 749,30 -749,30 4 749,30 -749,30 5 749,30 -749,30 6 2.464,98 1.461,07 21.999,90 18.073,85 7 749,30 -749,30 8 749,30 -749,30 9 749,30 -749,30
10 749,30 -749,30 11 2.464,98 1.461,07 21.999,90 18.073,85 12 749,30 -749,30 13 749,30 -749,30 14 749,30 -749,30 15 749,30 -749,30 16 749,30 -749,30 17 2.464,98 1.461,07 21.999,90 18.073,85 18 749,30 -749,30 19 749,30 -749,30 20 749,30 -749,30 21 749,30 -749,30 22 374,65 21.999,90 21.625,25
VPL 17.957,75
TIR 28,00%
Tabela 4.25 - Fluxo de caixa por hectare do cenário 4 – Ano Base 2014
Ano Investimento (R$) Despesas (R$) Receitas (R$) Fluxo de Caixa (R$)
0 7.814,98 -7.814,98
1 4.062,28 -4.062,28
2 3.066,87 -3.066,87
3 3.066,87 -3.066,87
4 3.066,87 -3.066,87
5 3.066,87 -3.066,87
6 2.464,98 2.619,86 24.796,33 19.711,50
7 3.066,87 -3.066,87
8 3.066,87 -3.066,87
9 3.066,87 -3.066,87
10 3.066,87 -3.066,87
11 7.814,98 2.619,86 24.796,33 14.361,50
12 3.066,87 -3.066,87
13 3.066,87 -3.066,87
14 3.066,87 -3.066,87
15 3.066,87 -3.066,87
16 3.066,87 -3.066,87
17 2.464,98 2.619,86 24.796,33 19.711,50
18 3.066,87 -3.066,87
19 3.066,87 -3.066,87
20 3.066,87 -3.066,87
21 3.066,87 -3.066,87
22 1.533,44 24.796,33 23.262,90
VPL -7.254,22
TIR 3,59%
129
Na Tabela 4.26 é apresentado o resumo dos valores do VPL e da TIR de cada
cenário.
Tabela 4.26 - Resumo dos valores do VPL e da TIR dos cenários 2, 3 e 4 – Ano Base 2014
Cenários VPL (R$) TIR (%)
2 - T3 -39.981,44 -6,93%
2 - T4 -47.165,46 -10,36%
2 - T5 -57.170,85 Indefinida
2 - T6 -64.841,98 Indefinida
2 - T7 -66.561,02 Indefinida
3 17.957,75 28,00%
4 -7.254,22 3,59%
Analisando a Tabela 4.26, verifica-se que os cenários 3 (sequeiro) e 4 (irrigado
com água natural) apresentaram TIR positivas.
O cenário 3, situação de sequeiro, mostrou-se o mais viável economicamente
com um VPL de R$ 17.957,75 e uma TIR de 28,00%, bem acima da taxa de desconto
(taxa média de atratividade) adotada na pesquisa (8,06 %).
O cenário 4, irrigação com água natural, apresentou valores inferiores ao do
cenário 3 (situação de sequeiro). Verificando um VPL negativo de R$ 7.254,22 e uma
TIR de 3,59%, inferior à taxa média de atratividade adotada na pesquisa (8,06 %).
Já o cenário 2 apresentou-se inviável economicamente. Fica evidente que a
inviabilidade econômica apresentada nesse cenário se justifica em grande parte, devido
aos custos despendidos com o sistema de monitoramento ambiental. Pois, os custos
com a implantação do sistema de monitoramento representaram 22% do investimento
inicial do projeto. E o custo com o monitoramento situou-se entre 45 a 64% dos valores
gastos. Nesse caso, verifica-se um paradoxo, pois a utilização do efluente tratado na
irrigação de culturas agrícolas é uma forma de preservar os recursos hídricos, porém,
inviabilizada economicamente pelos custos ambientais.
130
Ficou constatado que a inexistência de regulamentações específicas para
aplicação de efluentes sanitários na irrigação de culturas agrícolas no Brasil torna-se
um problema. Pois, no presente trabalho adotaram-se as exigências estabelecidas na
Norma CETESB P 4-002, que dispõe sobre os critérios e procedimentos para aplicação
de efluentes e lodos fluidos de indústrias cítricas no solo agrícola, e na Norma CETESB
P 4-231, que estabelece critérios e procedimentos para aplicação de vinhaça no solo
agrícola. Essas regulamentações tendem a ser rigorosas demais para aplicação de
efluentes sanitários na irrigação de culturas agrícolas. Isso, consequentemente,
acarreta elevação dos custos com monitoramento ambiental. Assim, faz-se necessário
estabelecer regulamentações específicas para aplicação de efluente sanitário na
irrigação de culturas agrícolas, essas devem considerar os seguintes aspectos:
A qualidade do efluente tratado;
A taxa de aplicação;
O método de irrigação;
O tipo de solo do local;
A profundidade do lençol freático;
A cultura agrícola;
Entre outros fatores.
Diante dos resultados obtidos na pesquisa, quando não contextualizado com o
setor de saneamento, fica difícil convencer o produtor rural a utilizar efluente sanitário
na irrigação da cultura de eucalipto. Para que isso ocorra será necessário prever
incentivos fiscais, redução no rigor em relação ao monitoramento ambiental ou auxílio
para as análises laboratoriais, entre outros benefícios.
Numa análise desconsiderando os custos com monitoramento ambiental
(execução dos poços e monitoramento), o cenário 2 (tratamento 3) teria um VPL de R$
3.617,35 e uma TIR de 9,65%, acima da taxa de desconto (taxa média de atratividade)
adotada na pesquisa (8,06 %). Comprovando, assim, o quanto é relevante o custo do
monitoramento ambiental na análise de viabilidade econômica da irrigação de culturas
agrícolas com efluente sanitário.
131
Apesar da situação de sequeiro (cenário 3) ter apresentado melhor viabilidade
econômica quando comparada ao cenário 2 que recebeu aplicação de efluente, a
irrigação com esgoto sanitário pode se tornar estratégica quando o fator área for
importante na tomada de decisão, pois, de acordo com os resultados da pesquisa,
pode-se reduzir em até 48% da superfície para alcançar a mesma produtividade da
cultura sem irrigação.
Não se encontraram referências bibliográficas sobre análise da viabilidade
econômica da irrigação de cultura de eucalipto com efluentes. Araújo (2010) executou
análise econômica da aplicação de fertiirrigação na cultura de eucalipto, nessa pesquisa
a situação de sequeiro apresentou maior viabilidade econômica quando comparada a
cultura fertiirrigada.
4.9.2 Análise econômica considerando o interesse do operador do sistema de saneamento
Na Tabela 4.27 é apresentado o resumo dos valores iniciais de investimento
dos cenários 1 e 2, para adequação do sistema de esgotamento sanitário e absorção de
todo efluente gerado na ETE City Petrópolis.
Tabela 4.27 - Investimentos iniciais dos cenários 1 e 2 considerando todo efluente gerado na ETE City Petrópolis – Ano Base 2014
Investimento Cenário 1
(R$)
Cenário 2 - T3 (R$)
Cenário 2 - T4 (R$)
Cenário 2 - T5 (R$)
Cenário 2 - T6 (R$)
Cenário 2 - T7 (R$)
Implantação da Cultura de Eucalipto - 31.946,14 21.297,43 10.648,71 10.648,71 7.099,14
Implantação Sistema de Irrigação - 146.986,23 97.990,82 48.995,41 48.995,41 32.663,61
Implantação do Sistema de Monitoramento ambiental (execução dos poços) - 50.518,00 34.974,00 17.487,00 17.487,00 11.658,00
Adequação a ETE/Reversão dos esgotos 1.317.765,38 - - - - -
Total 1.317.765,38 229.450,37 154.262,25 77.131,12 77.131,12 51.420,75
132
Salienta-se que durante o horizonte de projeto considerou-se os valores
referentes a mais três plantios da cultura de eucalipto e uma substituição do sistema de
irrigação no cenário 2. Os poços de monitoramento são executados apenas na
implantação do projeto.
Analisando a Tabela 4.27, verifica-se que no cenário 1 a adequação do sistema
de afastamento e tratamento de esgoto representou 100% do investimento.
O cenário 2 teve o maior investimento com a implantação do sistema de
irrigação que girou em torno de 64%. Seguido da instalação do sistema de
monitoramento ambiental com 22% e da implantação da cultura de eucalipto com 14%.
Na Tabela 4.28 são apresentados os custos dos cenários 1 e 2 considerando
todo efluente gerado na ETE City Petrópolis.
A Tabela 4.29 apresenta o resumo dos custos dos cenários 1 e 2 referente a
um ciclo da cultura de eucalipto. Ressalta-se que são valores históricos, ou seja, sem
aplicação da taxa de desconto.
Tabela 4.28 - Custos dos cenários 1 e 2 durante um ciclo da cultura de eucalipto, considerando todo efluente gerado na ETE City Petrópolis - Ano Base 2014
Custos
Cenários (R$)
Ano 1 2 - T3 2 - T4 2 - T5 2 - T6 2 - T7
Controle de formigas - 300,41 200,28 100,14 100,14 66,76 1
Coroamento - 518,40 345,60 172,80 172,80 115,20 1
Controle de daninhas c/ 6 meses - 2.339,67 1.559,78 779,89 779,89 519,93 1
Adubação de cobertura c/ 6 meses - 6.551,93 4.367,95 2.183,98 -
1.455,98 1
Controle de formigas c/ 6 meses - 497,15 331,43 165,72 165,72 110,48 1 Controle de daninhas com 12 meses
- 1.021,77 681,18 340,59 340,59 227,06 1
Adubação de cobertura c/ 12 meses
- 2.850,68 1.900,45 950,23 - 633,48 1
Gasto anual manutenção da cultura - 2° ano
- 1.179,49 786,33 393,16 393,16 262,11 2
Gasto anual manutenção da cultura - 3° ano
- 1.179,49 786,33 393,16 393,16 262,11 3
Gasto anual manutenção da cultura - 4° ano
- 1.179,49 786,33 393,16 393,16 262,11 4
Gasto anual manutenção da cultura - 5° ano
- 1.179,49 786,33 393,16 393,16 262,11 5
133
Custos
Cenários (R$)
Ano 1 2 - T3 2 - T4 2 - T5 2 - T6 2 - T7
Gasto anual manutenção da cultura - 6° ano
- 589,74 393,16 196,58 196,58 131,05
6
Arrendamento da Terra - 1° ano - 8.531,44 5.687,63 2.843,81 2.843,81
1.895,88
1
Arrendamento da Terra - 2° ano - 8.531,44 5.687,63 2.843,81 2.843,81
1.895,88 2
Arrendamento da Terra - 3° ano - 8.531,44 5.687,63 2.843,81 2.843,81
1.895,88 3
Arrendamento da Terra - 4° ano - 8.531,44 5.687,63 2.843,81 2.843,81
1.895,88 4
Arrendamento da Terra - 5° ano - 8.531,44 5.687,63 2.843,81 2.843,81
1.895,88 5
Arrendamento da Terra - 6° ano - 4.265,72 2.843,81 1.421,91 1.421,91 947,94 6 Despesas com energia elétrica - 1° ano
8.000,00 12.461,97 11.077,18 9.692,40 9.692,40
9.230,80 1 Despesas com energia elétrica - 2° ano
8.000,00 12.461,97 11.077,18 9.692,40 9.692,40
9.230,80 2 Despesas com energia elétrica - 3° ano
8.000,00 12.461,97 11.077,18 9.692,40 9.692,40
9.230,80 3 Despesas com energia elétrica - 4° ano
8.000,00 12.461,97 11.077,18 9.692,40 9.692,40
9.230,80 4 Despesas com energia elétrica - 5° ano
8.000,00 12.461,97 11.077,18 9.692,40 9.692,40
9.230,80 5 Despesas com energia elétrica - 6° ano
4.000,00 6.230,98 5.538,59 4.846,20 4.846,20
4.615,40 6
Mão de obra para irrigação - 1° ano - 6.480,00 4.320,00 2.160,00 2.160,00
1.440,00 1
Mão de obra para irrigação - 2° ano - 6.480,00 4.320,00 2.160,00 2.160,00
1.440,00 2
Mão de obra para irrigação - 3° ano - 6.480,00 4.320,00 2.160,00 2.160,00
1.440,00 3
Mão de obra para irrigação - 4° ano - 6.480,00 4.320,00 2.160,00 2.160,00
1.440,00 4
Mão de obra para irrigação - 5° ano - 6.480,00 4.320,00 2.160,00 2.160,00
1.440,00 5
Mão de obra para irrigação - 6° ano - 3.240,00 2.160,00 1.080,00 1.080,00 720,00 6 Manutenção do sistema de irrigação - 1° ano
- 2.592,00 1.728,00 864,00 864,00 576,00 1
Manutenção do sistema de irrigação - 2° ano
- 2.592,00 1.728,00 864,00 864,00 576,00 2
Manutenção do sistema de irrigação - 3° ano
- 2.592,00 1.728,00 864,00 864,00 576,00 3
Manutenção do sistema de irrigação - 4° ano
- 2.592,00 1.728,00 864,00 864,00 576,00 4
Manutenção do sistema de irrigação - 5° ano
- 2.592,00 1.728,00 864,00 864,00 576,00 5
Manutenção do sistema de irrigação - 6° ano
- 1.296,00 864,00 432,00 432,00 288,00 6
Cobrança pelo uso dos recursos hídricos - 1° ano
1.406,19 2.207,52 2.207,52 2.207,52 2.207,52
2.207,52 1 Cobrança pelo uso dos recursos hídricos - 2° ano
1.406,19 2.207,52 2.207,52 2.207,52 2.207,52
2.207,52 2 Cobrança pelo uso dos recursos hídricos - 3° ano
1.406,19 2.207,52 2.207,52 2.207,52 2.207,52
2.207,52 3 Cobrança pelo uso dos recursos hídricos - 4° ano
1.406,19 2.207,52 2.207,52 2.207,52 2.207,52
2.207,52 4 Cobrança pelo uso dos recursos hídricos - 5° ano
1.406,19 2.207,52 2.207,52 2.207,52 2.207,52
2.207,52 5 Cobrança pelo uso dos recursos hídricos - 6° ano
703,10 1.103,76 1.103,76 1.103,76 1.103,76
1.103,76 6 Monitoramento Ambiental - Águas Subterrâneas - 1° ano
- 31.691,92 21.940,56 10.970,28 10.970,28
7.313,52 1
134
Custos
Cenários (R$)
Ano 1 2 - T3 2 - T4 2 - T5 2 - T6 2 - T7
Monitoramento Ambiental - Águas Subterrâneas - 2° ano
- 31.691,92 21.940,56 10.970,28 10.970,28
7.313,52 2 Monitoramento Ambiental - Águas Subterrâneas - 3° ano
- 31.691,92 21.940,56 10.970,28 10.970,28
7.313,52 3 Monitoramento Ambiental - Águas Subterrâneas - 4° ano
- 31.691,92 21.940,56 10.970,28 10.970,28
7.313,52 4 Monitoramento Ambiental - Águas Subterrâneas - 5° ano
- 31.691,92 21.940,56 10.970,28 10.970,28
7.313,52 5 Monitoramento Ambiental - Águas Subterrâneas - 6° ano
- 15.845,96 10.970,28 5.485,14 5.485,14
3.656,76 6 Monitoramento Ambiental - Solo - 1° ano
- 1.786,64 1.786,64 1.786,64 1.786,64
1.786,64 1 Monitoramento Ambiental - Solo - 2° ano
- 1.786,64 1.786,64 1.786,64 1.786,64
1.786,64 2 Monitoramento Ambiental - Solo -3° ano
- 1.786,64 1.786,64 1.786,64 1.786,64
1.786,64 3 Monitoramento Ambiental - Solo - 4° ano
- 1.786,64 1.786,64 1.786,64 1.786,64
1.786,64 4 Monitoramento Ambiental - Solo - 5° ano
- 1.786,64 1.786,64 1.786,64 1.786,64
1.786,64 5 Monitoramento Ambiental - Solo - 6° ano
- 893,32 893,32 893,32 893,32 893,32 6
Tabela 4.29 - Resumo dos custos dos cenários 1 e 2, durante um ciclo da cultura de eucalipto, considerando todo efluente gerado na ETE City Petrópolis - Valores
históricos (Ano Base 2014)
Custos
Cenários (R$)
1 2 - T3 2 - T4 2 - T5 2 - T6 2 - T7
Adubação/Manutenção Cultura de Eucalipto - 19.387,71 12.925,14 6.462,57 3.328,37 4.308,38
Terra - 46.922,91 31.281,94 15.640,97 15.640,97 10.427,31
Energia Elétrica 44.000,00 68.540,81 60.924,50 53.308,18 53.308,18 50.769,41
Mão de Obra Irrigação - 35.640,00 23.760,00 11.880,00 11.880,00 7.920,00
Manutenção Sistema de Irrigação - 14.256,00 9.504,00 4.752,00 4.752,00 3.168,00
Cobrança da Água 7.734,05 12.141,36 12.141,36 12.141,36 12.141,36 12.141,36
Monitoramento Ambiental - 184.132,08 130.499,60 70.163,06 70.163,06 50.050,88
Total 51.734,05 381.020,87 281.036,53 174.348,14 171.213,93 138.785,34
Analisando as Tabelas 4.28 e 4.29 verifica-se que no cenário 1 os custos com
energia elétrica representaram 85% do total, enquanto a cobrança pelo uso dos
recursos hídricos ficou em 15% do montante.
Já no cenário 2 o maior custo foi com o monitoramento ambiental, que variou de
36% (T7) a 48% (T3), conforme cada tratamento. O segundo maior custo foi o de
energia elétrica que ficou entre 18% (T3) e 37% (T7). O custo da terra (arrendamento)
situou-se entre 8% (T7) e 12% (T3), a cobrança pelo uso da água de 3% (T3) a 9%
(T7). A mão de obra para operar o sistema de irrigação de 6% (T7) a 9% (T3), a
manutenção do sistema de irrigação e da cultura de eucalipto de 2% (T7) a 4% (T3)
cada.
135
Na Tabela 4.30 são apresentadas as receitas dos tratamentos do cenário 2 a
cada ciclo da cultura de eucalipto.
Tabela 4.30 - Receitas de cada ciclo da cultura de eucalipto obtidas nos tratamentos do cenário 2 – Ano Base 2014
Tratamentos Valor (R$)
T3 421.415,91
T4 260.961,85
T5 133.832,46
T6 107.110,90
T7 92.868,36
Nas Tabelas 4.31 e 4.32 são apresentados os fluxos de caixa dos cenários 1 e
2.
Tabela 4.31 - Fluxo de caixa do cenário 1, considerando todo efluente gerado na ETE City Petrópolis – Ano Base 2014
Ano Investimento (R$) Despesas (R$) Receitas (R$) Fluxo de Caixa (R$)
0 1.317.765,38 0,00 -1.317.765,38
1 9.406,19 0,00 -9.406,19
2 9.406,19 0,00 -9.406,19
3 9.406,19 0,00 -9.406,19
4 9.406,19 0,00 -9.406,19
5 9.406,19 0,00 -9.406,19
6 9.406,19 0,00 -9.406,19
7 9.406,19 0,00 -9.406,19
8 9.406,19 0,00 -9.406,19
9 9.406,19 0,00 -9.406,19
10 9.406,19 0,00 -9.406,19
11 9.406,19 0,00 -9.406,19
12 9.406,19 0,00 -9.406,19
13 9.406,19 0,00 -9.406,19
14 9.406,19 0,00 -9.406,19
15 9.406,19 0,00 -9.406,19
16 9.406,19 0,00 -9.406,19
17 9.406,19 0,00 -9.406,19
18 9.406,19 0,00 -9.406,19
19 9.406,19 0,00 -9.406,19
20 9.406,19 0,00 -9.406,19
21 9.406,19 0,00 -9.406,19
22 4.703,10 0,00 -4.703,10
VPL -1.412.407,36
TIR Indefinida
136
Tabela 4.32 - Fluxo de caixa do cenário 2, considerando todo efluente gerado na ETE City Petrópolis – Ano Base 2014
Ano
Investimentos (R$) Despesas (R$)
T3 T4 T5 T6 T7 T3 T4 T5 T6 T7
0 229.450,37 154.262,25 77.131,12 77.131,12 51.420,75
1 79.831,49 58.134,20 35.217,98 32.083,78 27.579,25 2 66.930,97 49.533,85 30.917,81 30.917,81 24.712,46 3 66.930,97 49.533,85 30.917,81 30.917,81 24.712,46 4 66.930,97 49.533,85 30.917,81 30.917,81 24.712,46 5 66.930,97 49.533,85 30.917,81 30.917,81 24.712,46 6 31.946,14 21.297,43 10.648,71 10.648,71 7.099,14 47.545,49 34.153,60 20.152,24 17.018,04 15.485,12 7 66.930,97 49.533,85 30.917,81 30.917,81 24.712,46 8 66.930,97 49.533,85 30.917,81 30.917,81 24.712,46 9 66.930,97 49.533,85 30.917,81 30.917,81 24.712,46
10 66.930,97 49.533,85 30.917,81 30.917,81 24.712,46 11 178.932,37 119.288,25 59.644,12 59.644,12 39.762,75 47.545,49 34.153,60 20.152,24 17.018,04 15.485,12 12 66.930,97 49.533,85 30.917,81 30.917,81 24.712,46 13 66.930,97 49.533,85 30.917,81 30.917,81 24.712,46 14 66.930,97 49.533,85 30.917,81 30.917,81 24.712,46 15 66.930,97 49.533,85 30.917,81 30.917,81 24.712,46 16 66.930,97 49.533,85 30.917,81 30.917,81 24.712,46 17 31.946,14 21.297,43 10.648,71 10.648,71 7.099,14 47.545,49 34.153,60 20.152,24 17.018,04 15.485,12 18 66.930,97 49.533,85 30.917,81 30.917,81 24.712,46 19 66.930,97 49.533,85 30.917,81 30.917,81 24.712,46 20 66.930,97 49.533,85 30.917,81 30.917,81 24.712,46 21 66.930,97 49.533,85 30.917,81 30.917,81 24.712,46 22 33.465,49 24.766,93 15.458,91 15.458,91 12.356,23
Ano
Receitais (R$) Fluxo de Caixa (R$)
T3 T4 T5 T6 T7 T3 T4 T5 T6 T7
0 -229.450,37 -154.262,25 -77.131,12 -77.131,12 -51.420,75 1 -79.831,49 -58.134,20 -35.217,98 -32.083,78 -27.579,25 2 -66.930,97 -49.533,85 -30.917,81 -30.917,81 -24.712,46 3 -66.930,97 -49.533,85 -30.917,81 -30.917,81 -24.712,46 4 -66.930,97 -49.533,85 -30.917,81 -30.917,81 -24.712,46 5 -66.930,97 -49.533,85 -30.917,81 -30.917,81 -24.712,46 6 421.415,91 260.961,85 133.832,46 107.110,90 92.868,36 341.924,28 205.510,83 103.031,51 79.444,14 70.284,10 7 -66.930,97 -49.533,85 -30.917,81 -30.917,81 -24.712,46 8 -66.930,97 -49.533,85 -30.917,81 -30.917,81 -24.712,46 9 -66.930,97 -49.533,85 -30.917,81 -30.917,81 -24.712,46
10 -66.930,97 -49.533,85 -30.917,81 -30.917,81 -24.712,46 11 421.415,91 260.961,85 133.832,46 107.110,90 92.868,36 194.938,05 107.520,01 54.036,10 30.448,74 37.620,49 12 -66.930,97 -49.533,85 -30.917,81 -30.917,81 -24.712,46 13 -66.930,97 -49.533,85 -30.917,81 -30.917,81 -24.712,46 14 -66.930,97 -49.533,85 -30.917,81 -30.917,81 -24.712,46 15 -66.930,97 -49.533,85 -30.917,81 -30.917,81 -24.712,46 16 -66.930,97 -49.533,85 -30.917,81 -30.917,81 -24.712,46 17 421.415,91 260.961,85 133.832,46 107.110,90 92.868,36 341.924,28 205.510,83 103.031,51 79.444,14 70.284,10 18 -66.930,97 -49.533,85 -30.917,81 -30.917,81 -24.712,46 19 -66.930,97 -49.533,85 -30.917,81 -30.917,81 -24.712,46 20 -66.930,97 -49.533,85 -30.917,81 -30.917,81 -24.712,46 21 -66.930,97 -49.533,85 -30.917,81 -30.917,81 -24.712,46 22 421.415,91 260.961,85 133.832,46 107.110,90 92.868,36 387.950,42 236.194,93 118.373,56 91.651,99 80.512,13
VPL -360.371,40 -317.778,81 -211.671,65 -244.810,93 -174.178,72
TIR -2,44% -6,33% -10,71% -17,12% -14,35%
137
Na Tabela 4.33 é apresentado o resumo dos valores do VPL e da TIR dos
cenários 1 e 2 considerando todo efluente gerado na ETE City Petrópolis.
Tabela 4.33 - Resumo dos valores do VPL e TIR dos cenários 1 e 2 – Ano Base 2014
Cenários VPL (R$) TIR (%)
1 -1.412.407,36 indefinida
2 - T3 -360.371,40 -2,44%
2 - T4 -317.778,81 -6,33%
2 - T5 -211.671,65 -10,71%
2 - T6 -244.810,93 -17,12%
2 - T7 -174.178,72 -14,35%
Os cenários 1 e 2 apresentaram fluxos de caixa não convencionais, assim
geraram-se valores da TIR negativos ou indefinidos, nesses casos, conforme
recomendado na bibliografia, será utilizado o VPL como indicador econômico para
comparação.
O cenário 2 apresentou valores de VPL negativos, porém, superiores aos do
cenário 1, mostrando que a irrigação com efluentes é mais viável economicamente do
que a adequação do sistema de afastamento e tratamento de esgotos, visando atender
o padrão de qualidade o corpo receptor. Porém, fica evidente que essa viabilidade
econômica é extremamente dependente do tipo de adequação necessária no sistema
de afastamento e tratamento de esgotos.
Pode haver sistemas de tratamento que apresentam a eficiência exigida pela
legislação e também contam com corpos receptores com capacidade de autodepuração
ou mesmo sistemas que necessitam de pequenas adequações. Nesses casos os
investimentos necessários são menores inviabilizando economicamente a aplicação de
efluentes na irrigação de culturas agrícolas.
138
139
5. CONCLUSÕES
Considerando as características da área do experimento, os volumes de
madeira produzidos por cada tratamento e os resultados obtidos no estudo econômico,
são apresentadas as seguintes conclusões deste trabalho:
A produtividade de eucalipto, aferida por meio do volume médio produzido de
madeira, foi maior nos tratamentos irrigados com efluente quando comparado aos
demais;
A adubação química, da forma que foi praticada, pode ser substituída pela irrigação
com efluente doméstico, pois a produtividade média do tratamento T6 (irrigado com a
necessidade hídrica da planta com efluente e sem adubação química) foi similar a do
tratamento T2 (irrigado com água natural na necessidade hídrica da planta mais
adubação química);
A aplicação de água natural na irrigação da cultura de eucalipto mostrou ser
desnecessária, pois não representou acréscimo de produção média do T1 (irrigado
com água natural e sem adubação) em relação ao tratamento que não recebeu
irrigação e nem adubação (T8);
A melhor produtividade média foi no tratamento T3, que aplicou efluente a proporção
de um terço da necessidade hídrica da planta. Além disso, conforme as conclusões
de Veronêz (2009) e Salomão (2012), esse tratamento apresentou pequenos riscos
de contaminação da água subterrânea;
O tratamento T3 quando comparado à condição de sequeiro (tratamento T8),
apresentou uma produtividade média 48% maior;
A irrigação da cultura de eucalipto mostrou-se viável tanto no aspecto agronômico
como no sanitário, demonstrando ser uma alternativa adequada no pós-tratamento
de efluente e devendo ser considerada como uma possibilidade para o atendimento
a padrões de lançamento mais restritivos;
140
Na análise econômica considerando o interesse do agricultor, apesar da
produtividade do eucalipto irrigado com efluente chegar a ser até 48% superior a de
sequeiro, o cenário 3 (sequeiro) apresentou-se mais viável. Isso pode ser justificado
pelos altos valores de implantação do sistema de irrigação e das despesas com
monitoramento ambiental;
Com a utilização do efluente na irrigação de culturas agrícolas pode se liberar as
águas de cursos naturais para fins mais nobres, além de permitir o aproveitamento
dos nutrientes presentes no esgoto no desenvolvimento da planta. Porém, verificou-
se nesse trabalho que considerando o interesse do agricultor, a irrigação com
efluente torna-se inviável economicamente. Demonstrando um paradoxo, pois a
utilização do efluente é benéfica para o meio ambiente, mas os elevados custos com
monitoramento ambiental tendem a inviabilizar economicamente essa utilização;
O sistema irrigado com efluente pode se tornar interessante quando comparado ao
de sequeiro em situações estratégicas, quando o fator área for relevante na tomada
de decisão, pois se pode reduzir até 48% da superfície para atingir a mesma
produção;
Na análise econômica considerando o interesse do operador do sistema de
saneamento, verificou-se que a aplicação do efluente na irrigação da cultura de
eucalipto (cenário 2), mostrou-se mais viável que a adequação do sistema de
esgotamento sanitário, visando atender a legislação quanto à qualidade do corpo
receptor;
Fica evidente, que quando contextualizado com setor de saneamento, a viabilidade
econômica da irrigação da cultura de eucalipto com efluente depende da
complexidade das obras necessárias para adequação do sistema de tratamento e
afastamento de esgoto para atendimento da legislação quanto a qualidade do corpo
receptor (cenário 1).
141
6. RECOMENDAÇÕES
Com base nos resultados obtidos nessa pesquisa, são apresentadas algumas
recomendações para continuidade e fomento de ações voltadas para utilização de
efluentes na irrigação de culturas agrícolas:
Analisar previamente as condições da área (solo, profundidade do lençol, etc)
para implantação de empreendimentos destinados a utilizar efluente na irrigação
de culturas agrícolas;
Estabelecer legislação com regulamentação específica para utilização de
efluentes sanitários na irrigação de culturas agrícolas;
No presente trabalho estudou-se a viabilidade econômica com base nos
interesses específicos do agricultor e do operador do sistema de saneamento.
Faz-se necessário criar programas de incentivo a parcerias entre esses dois
entes, visando integrar o projeto e viabilizar a aplicação de efluentes na irrigação
de culturas agrícolas;
Estudar e criar programas de incentivos a aplicação de efluentes na irrigação de
culturas agrícolas, no intuito de viabilizar economicamente empreendimentos
com essa finalidade;
Modificar legislação e regulamentação sobre cobrança pelo uso dos recursos
hídricos de forma a beneficiar projetos de reuso de água.
142
143
7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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