IV - POLUIÇÃO DAS ÁGUAS

SANEAMENTO BÁSICO

POLUIÇÃO DAS ÁGUAS

Ciências Biológicas, Agronomia e Engenharias - CABE Curso de Engenharia Civil

Prof. Walter C. Carvalho Jr. VÁRZEA GRANDE, 2018

O que é poluição das águas

✓ Entende-se por poluição das águas a adição de formas de

energia que, direta ou indiretamente, alterem a natureza do corpo d´agua de uma maneira tal que prejudique os legítimos usos que dele são feitos (VON SPERLING, 2005).

✓ Segundo a Lei Nº 6938 de 31/08/1981 (Política

Nacional de Meio Ambiente), a Poluição é entendida como a degradação da qualidade

Segundo OMS (2009) 88% das mortes por diarréia no mundo são causadas pelo saneamento inadequado.

UNICEF (2009) indica que é a 2º maior causa de mortes em crianças menores de 5 anos.

Com o crescimento

populacional desordenado ...

Doenças de

veiculação hídrica: cólera, hepatite, etc..

Fonte: Profº Roque Piveli Dep. Engº Hidráulica - USP

Lançamento de esgoto in natura e

clandestinos

ADUÇÃO CAPTAÇÃO TRATAMENTO ÁGUA RESERVAÇÃO DISTRIBUIÇÃO TRATAMENTO ESGOTO RECURSOS HÍDRICOS LANÇAMENTO DE EFLUENTES COLETA INDUSTRIA REUSO

Ciclo do Saneamento

Fonte: Profº Roque Piveli Dep. Engº Hidráulica - USP

Composição geral dos Esgotos

~ 99,9 % de água

~ 0,1 % de sólidos

Sólidos

PADRÕES

A análise de qualidade da água é baseada na comparação de suas características físico,

químicas e biológicas com padrões estabelecidos para os diversos tipos de usos previstos.

Variáveis biológicas

• Os organismos de interesse sanitário e ambiental são divididos em 4 grupos:

- bactérias; - Algas;

- Protozoários; - Helmintos.

Variáveis biológicas

Bactérias

• São seres unicelulares, procariontes (núcleo primitivo) podendo ser autotrófico (cianobactérias) ou heterotróficos.

• Estudo feito com

organismos indicadores de contaminação fecal. n Bactérias do grupo coliformes. Patogênica Bactérias Bactérias Intestinais Grupo coliformes C T CF

Indicadores de Contaminação Fecal

• São Bactérias típicas do intestino do ser humano e de animais de sangue quente e consequentemente presentes no excremento. Coliformes Totais, Coliformes Termotolerantes e Escherichia Coli.

Variáveis biológicas

Bactérias

• A Escherichia Coli é usualmente utilizada como indicadora de contaminação fecal em águas superficiais ou de abastecimento público.

Bacilos habitantes da flora intestinal de animais de sangue quente, portanto não são nocivas a saúde.

Variáveis biológicas

Algas

• São seres uni ou pluricelulares, eucariontes (com exceção das algas azuis) e autótrofos.

Algas

• Em estações de tratamento de esgoto por lagoas de estabilização são essenciais devido á simbiose entre as bactérias.

Lagoa CPA3, Cuiabá/MT

Algas

• Em estações de tratamento de água as algas são indesejáveis no processo de cloração, devido a liberação de cianotoxinas

Algas

• Em águas superficiais podem indicar o fenômeno de eutrofização, exclusivamente pelo presença de nutrientes tais como nitrogênio e fósforo.

Variáveis biológicas

Protozoários

• Os protozoário são seres pluricelulares, eucariontes e heterotróficos. Utilizadosd como parâmetro de qualidade em efluentes de ETE’s

Variáveis biológicas

Helmintos

• Os helmintos são seres eucariontes, heterotróficos, alguns são parasitas do homem e animais de sangue quente.

• São parâmetros de controle de qualidade de efluentes finais de estações de tratamento de esgoto

O Áscaris lumbricóides é um parasita intestinal causador da ascaridíase, podem provocar , dependendo de onde as larvas se instalam, sintomas como dores abdominais, pneumonia e apatia mental.

Variáveis Físicas

Os principais parâmetros utilizados para caracterizar fisicamente as águas naturais são:

• Cor; • Turbidez; • Sólidos; • Temperatura. . pH

Variáveis Físicas

COR

• Associada ao grau de redução de intensidade que a luz sofre ao atravessá-la;

• Devido à presença de sólidos dissolvidos, principalmente material em estado coloidal orgânico e inorgânico

Variáveis Físicas

TURBIDEZ

• É a medida da dificuldade de um feixe de luz atravessar uma certa quantidade de água, conferindo uma aparência turva à mesma.

Variáveis Físicas

TEMPERATURA

-diminui a solubilidade de gases como o O₂

- Favorece processos aeróbicos

O aumentoda T - Importante para manutenção da vida aquática

-mau cheiro (produtos de degradação)

Variáveis Químicas

Potencial Hidrogeniônico (pH)

• Seres vivos necessitam de água em pH próximo á neutralidade (entre 6-9)

• Tubulações de água (domésticas ou industriais) podem ser entupidas (águas duras) ou ter elementos metálicos lixiviados...

• Água com sabor desagradável e pode ter efeitos laxativos

Variáveis Químicas

Nitrogênio e Fósforo

⚫ Nutrientes presentes em efluentes domésticos e fertilizantes ⚫ Àguas pluvias podem carrear os nutrientes para os corpos

receptores;

⚫ Excesso de nutrientes podem ocasionar o fenômeno de eutrofização (crescimento excessivo de algas e plantas aquáticas)

• Oxigênio Dissolvido •

• É muito fundamental para a respiração dos microorganismos aquáticos;

• A temperatura é um dos fatores mais

Oxigênio Dissolvido (OD)

?

Matéria orgânica OD distância

Variáveis Químicas

Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO)

• A DBO corresponde à fração biodegradável dos compostos presentes na amostra, que é mantida cinco dias a uma temperatura constante de 20°C.

Variáveis Químicas

Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO)

• Em outras linhas a DBO corresponde uma medida

indireta de matéria orgânica biodegradável.

• Quantidade de oxigênio requerida por microrganismos

aeróbios para a oxidação de compostos orgânicos presentes na fase líquida.

COMPORTAMENTO DO OD E DBO

NA NATUREZA

AUTODEPURAÇÃO

“Autodepuração é a capacidade que um corpo d’água tem de se restabelecer seu equilíbrio naturalmente após o despejo dos poluentes”.

É a conversão da matéria orgânica em produtos mineralizados inertes por mecanismos naturais. (Von Sperling, 1996)

Autodepuração Natural

• Equação de Streeter - Phelps:

• D_t: deficit de oxigênio dissolvido, em relação à saturação, nos diversos instantes t, em mg/L. • k₁: coeficiente de desoxigenação, em d-1

• k₂: coeficiente de reaeração, em d-1

• L_a: DBO total de 1o_{estágio das águas do rio, imediatamente após a mistura com os esgotos, em mg/L.}

• D_a: deficit inicial de oxigênio dissolvido, isto é, deficit de oxigênio no ponto de lançamento dos esgotos, em relação à saturação, em mg/L. • t: tempo, em dias.

(

)

_k t a t k t k a t

L

D

k

k

k

D

₁₀

1.

₁₀

2.

₁₀

2 1 2 1 −

−

−

+

−

−

=

Ex: Curva depleção OD e DBO

4,00 6,00 8,00 10,00 12,00 14,00 D B O e O D ( m g/L) Córrego Esparramo

ANÁLISE DA QUALIDADE DA

ÁGUA

Qual é a importância de analisar

parâmetro?

A introdução de matéria orgânica em um corpo d'agua resulta, indiretamente, no consumo de oxigênio dissolvido.

Tal se deve aos processos de estabilização da matéria orgânica realizados pelas bactérias decompositoras

Após o lançamento dos esgotos, o curso d’água poderá se recuperar por mecanismos puramente naturais, constituindo o fenômeno da

Qual é a importância deste parâmetro?

É de grande importância o conhecimento do fenômeno de autodepuração e da sua quantificação, tendo em vista os seguintes objetivos:

• Utilizar a capacidade de assimilação dos rios;

• Impedir o lançamento de despejos acima do

que possa suportar o corpo d'água.

Critérios de Análise Avaliação dos Pedidos

CAPTAÇÃO SUPERFICIAL

→ Individual: até 20% da Q95 → Vazão Outorgável até 70% da Q95

DILUIÇÃO DE EFLUENTES

→ Individual: Vazão de Diluição até 50% da Q95 → Vazão Outorgável até seção do corpo hídrico

Qdil = vazão de diluição em m³/s; Qlanç = vazão de lançamento em m³/s;

Clanç = Concentração do DBO de lançamento em mg/l;

( ) (Cpermitida Cnatural) Cpermitida Clanç Qlanç Qdil − − = .

Como obter os dados de entrada?

São os seguintes os dados de entrada necessários para a utilização das equações de diluição:

• Vazão do rio, a montante do lançamento (Q95%) • Vazão de esgotos (Qlanç)

• DBO5 do esgoto (Clanç)

• DBO5 no rio, a montante do lançamento (Cnatural)

Como obter os dados de entrada?

a) Vazão do curso d'água (Q95%)

A vazão mínima é utilizada para o planejamento da bacia hidrográfica, para a avaliação do

cumprimento aos padrões ambientais do corpo receptor e para a alocação de cargas poluidoras.

b) Vazão de esgotos (Qlanç)

A vazão de esgotos é obtida através dos procedimentos convencionais, utilizando-se dados de população, contribuição per capita, infiltração, contribuição específica (no caso de despejos industriais) etc.

Ou por monitoramento da vazão através de calhas ou vertedouros.

d) DBO do esgoto (Clanç)

A concentração da DBO dos esgotos domésticos tratados. Dependem do tipo de tratamento e da eficiência da ETE.

tem suas unidades medidas em (mg/l = g/m3_).

• Resolução CONAMA 430/2011 define uma remoção mínima de DBO de 60%.

C) DBO no rio (Cnatural)

A DBO5 no rio, a montante do lançamento, é função dos despejos lançados ao longo do percurso até o ponto em questão.

Klein (1962) propõe a classificação apresentada no Quadro 1, na ausência de dados específicos.

Condição do rio DBO5 do rio (mg/l) Bastante limpo Limpo Razoavelmente limpo Duvidoso Ruim 1 2 3 5 >10

Exercício

Um empreendimento imobiliário tem seus efluentes tratados através de uma ETE compacta que ao final deste é lançado em um corpo receptor, cuja a classificação se enquadra em classe 2.

Fazer uma análise do lançamento deste efluente tratado quanto ao padrão ambiental vigente.