Cenários simulados

Para demonstração do sistema desenvolvido, foram estabelecidos três cenários hipotéticos para análise de concessão de outorga de lançamento de efluentes, considerando diferentes condições de enquadramento do corpo de água.

Considerou-se, hipoteticamente, para os três cenários simulados, que, apenas para exemplificação, a Cooperativa leiteira solicitaria um estudo para verificação dos locais possíveis para sua implantação, observando que o efluente industrial seria lançado sem tratamento no rio.

4.3.3.1 Cenário 1

Inexistência de fontes pontuais e difusas significativas de poluição

Neste primeiro cenário, considerou-se a inexistência de fontes pontuais e difusas significativas de poluição contribuindo para o rio. A Cooperativa para a qual estava sendo solicitada outorga seria a única fonte significativa a utilizar o corpo de água para lançamento

de efluentes. Adotou-se o valor de OD de 8,5mg/l e de DBO 1,0mg/l para o corpo de água simulado, conforme sugere a literatura para rios limpos (VON SPERLING, 1996).

Para o cenário 1, foram consideradas três hipóteses diferentes de enquadramento. O Quadro 2 apresenta as classes de enquadramento, segundo a Resolução CONAMA n.º 357/2005, para os três casos.

Casos Trechos Enquadramento

1 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 e 10 Classe 1 2 1, 2, 3, 4, 5 e 6 Classe 1 7, 8, 9 e 10 Classe 2 3 1, 2, 3, 4, 5 e 6 Classe 2 7, 8, 9 e 10 Classe 1

Quadro 2. Enquadramento Resolução CONAMA n.º 357/2005

A Figura 15 apresenta diagrama unifilar mostrando a discretização do rio, os pontos de afluências de tributários e os principais elementos considerados no cenário 1

Figura 15. Discretização do rio com os pontos de afluências de tributários e os principais elementos

4.3.3.2 Cenário 2

Existência de duas fontes pontuais de poluição, já outorgadas, consideradas nas simulações

No segundo cenário simulado, considerou-se a existência de duas Estações de Tratamento de Esgoto (ETE), com lançamentos de efluentes já outorgados, com emissários no rio Santa Maria da Vitória, denominadas ETE 1 e ETE 2.

O esgoto gerado pela população de Santa Maria de Jetibá seria tratado pelas ETE 1 e ETE 2. A ETE 1 estaria localizada próxima à afluência do rio São Luiz ao rio Santa Maria da Vitória. A ETE 2 seria localizada nas proximidades do afluente Possmouser, a 6,0km da sua cabeceira (Figura 16).

Para estimativa das vazões lançadas pelas ETE 1 e ETE 2, levou-se em consideração o consumo per capita de água da população do município de Santa Maria de Jetiba. Estudo realizado por HABITEC (1997) apresentou uma população de 25.576 habitantes para o município. Em função dessa população, o local pode ser classificado como povoado pequeno (população entre 10.000 e 50.000 habitantes) podendo ser adotado um consumo per capita de 145 l/hab/dia, de acordo com von Sperling (1996).

Considerou-se que todo o esgoto proveniente dessa população seria tratado pelas ETEs. Dessa forma, as vazões de lançamento desses efluentes corresponderiam, aproximadamente, aos consumos de água multiplicados por um coeficiente de retorno (c). O coeficiente de retorno representa a fração da água que retorna pelo sistema coletor de esgoto e ao curso de água, variando geralmente entre 60% e 100%. Adotou-se, no presente estudo, o valor de 80% (VOV SPERLING, 1996). A Equação 4.30 foi utilizada para determinação da vazão média de esgoto doméstico. 86400 . 1000 . .QPCc Pop Q_med = 4.30 Onde:

Pop = população de projeto (hab.)

QPC = quota per capita de água( l/hab./dia)

c = coeficiente de retorno.

O valor médio estimado para a vazão de esgotos efluentes da população de Santa Maria de Jetiba foi 0,034m³/s.

Com o valor de vazão média estimado, procedeu-se à determinação do valor da DBO. Adotou-se para esse efluente uma carga per capita de 54 (g/hab.dia) de DBO. Essa carga foi estimada por meio de valores típicos de literatura (VON SPERLING, 1996). Pela equação 4.31, calculou-se a concentração de DBO desse efluente.

86400 . . med Q Pop capita Kper C = 4.31 Onde: C = concentração de DBO (mg/l)

Kper capita = carga per capita do parâmetro por habitante (g/hab.dia)

Pop = população de projeto (hab.)

Qmed = vazão média de esgoto (m³/s)

14 , 470 86400 . 037 , 0 25576 . 54 ₌ = C (mg/l)

Considerou-se, para exemplificação, que 73,5% dos efluentes provenientes do município de Santa Maria de Jetibá seriam tratados pela ETE 1 (vazão média 0,025m³/s), e os outros 26,5% pela ETE 2 (vazão média de 0,009m³/s).

Nesse cenário, foram levados em consideração dois casos. No caso 1, o efluente da ETE 1 seria lançado sem tratamento; no caso 2, essa ETE teria seu efluente tratado. As vazões e as cargas de DBO das ETEs são apresentadas na Tabela 14. As eficiências de tratamento adotadas para cada um dos casos são as apresentadas na Tabela 21. O Quadro 3 aponta as classes de enquadramento consideradas, de acordo com a Resolução CONAMA n.º 357/2005.

A Tabela 14 apresenta parâmetros considerados para cada uma das estações de tratamento de esgoto.

Tabela 14. Dados das ETEs consideradas no cenário 2

Estações de Tratamento DBO (mg/l) OD (mg/l) Temperatura (0_C) Vazões (m³/s) ETE 1 470 0,0 25 0,025 ETE 2 470 0,0 25 0,009

Para as ETE 1 e ETE 2, adotou-se um sistema de tratamento de esgoto do tipo lagoa de estabilização aerada, que apresenta eficiência de remoção de DBO entre 75% e 85% (VON SPERLING, 1996).

Trechos Enquadramento

1, 2, 3, 4, 5 e 6 Classe 1

7, 8, 9 e 10 Classe 2

Quadro 3. Classes de enquadramento consideradas no cenário 2

A Figura 16 apresenta diagrama unifilar mostrando a localização de pontos de lançamentos das ETE 1 e 2, consideradas no cenário 2.

4.3.3.3 Cenário 3

Existência de quatro fontes pontuais de poluição nas simulações do cenário 3

Para o terceiro cenário, além das ETE 1 e ETE 2, foram inseridas no sistema mais duas estações de tratamento de esgoto hipotéticas, com lançamentos no rio Santa Maria da Vitória já outorgados, ETE 3 e ETE 4. A finalidade dessa inserção foi simular cenários apresentando um número maior de fontes pontuais de poluição. As características dos efluentes das quatro ETEs estão apresentadas na Tabela 15.

Tabela 15. Dados das ETEs consideradas no cenário 3

Estações de tratamento DBO (mg/l) OD (mg/l) Temperatura (0_C) Vazões _(m³/s) ETE 1 470 0,0 25 0,025 ETE 2 470 0,0 25 0,009 ETE 3 300 0,0 25 0,012 ETE 4 350 0,0 25 0,020

Captação prévia considerada nas simulações do cenário 3

Para o abastecimento de água da população de Santa Maria de Jetibá, considerou-se, no cenário 3, a existência de uma estação de tratamento de água com ponto de captação de água localizado no primeiro trecho do rio principal. Adotou-se o mesmo consumo per capita de água utilizado para cálculo da vazão de esgoto, para o cenário anterior, ou seja 0,043m³/s (43 l/s). Não foram consideradas perdas, isto é, toda a vazão captada seria distribuída à população.

Considerações relativas à poluição difusa

Por tratar-se de uma região onde a agropecuária é a atividade predominante, considerou-se, neste cenário 3, que a poluição difusa estava associada ao fluxo incremental, recebido pelo rio proporcionalmente às áreas de drenagem. Essa forma de poluição foi considerada na vazão incremental de cada trecho, sendo adotada concentração de 3,0mg/l de DBO ao longo de todo o sistema.

Considerações gerais

Foram adotadas para o cenário 3 as mesmas classes de enquadramento apresentadas no Quadro 3, para o cenário 2. Considerou-se para exemplificação a poluição difusa distribuída uniformemente no fluxo incremental com valor de OD 8,0mg/l e DBO 3,0mg/l. As eficiências de tratamento adotadas para cada uma das estações de tratamento são apresentadas na Tabela 23.

A Figura 17 apresenta diagrama unifilar mostrando a localização de pontos de lançamentos e captações consideradas no cenário 3.

5 RESULTADOS

Neste capítulo, são apresentados resultados a respeito da aplicação das metodologias.

5.1 SISTEMA DESENVOLVIDO

O sistema foi desenvolvido considerando que a escolha do melhor local para lançamento de fontes pontuais em um curso de água está condicionada a uma série de fatores, tais como: disponibilidade hídrica do local; enquadramento do corpo de água no local do lançamento ou estabelecimento de metas progressivas para o enquadramento; qualidade da água no local solicitado; localização de lançamentos já existentes na rede hidrográfica; capacidade de autodepuração do corpo hídrico; características hidráulicas do corpo receptor; localização do lançamento na rede hidrográfica solicitada; usos que estão submetidos à rede hidrográfica.

Visando a compatibilizar esses fatores, o presente trabalho desenvolveu um sistema de suporte à decisão, denominado SSD-RIOS, que permitisse a localização de uma nova fonte de lançamento no curso de água levando em consideração os aspectos de quantidade e a qualidade da água e auxiliasse o gerenciamento da qualidade das águas e as possíveis medidas dirigidas para o controle da poluição.

O SSD-RIOS foi desenvolvido com o objetivo de apoiar a análise técnica de solicitações de licenças ambientais e outorga de uso de água em rios. Nesse sentido, visa a facilitar a decisão a respeito da melhor localização de fontes de lançamento de efluentes.

O sistema permite, também, análise a respeito de eficiências de tratamento de efluentes necessárias para a manutenção de parâmetros de qualidade de água de corpos receptores dentro de padrões estabelecidos.

O sistema de suporte à decisão desenvolvido possui, em sua arquitetura, um módulo “modelo” que utiliza o modelo QUAL2E para simular o comportamento da qualidade do corpo de água, um módulo de díalogo e uma base de dados. Esse formato caracteriza-se como uma típica estrutura de sistema de suporte à decisão conforme citado por Porto e Azevedo (1997).