Planos de Segurança de Água Projeto Piloto e Perspectivas

Planos de Segurança de Água
Projeto Piloto
e
Perspectivas de Implementação
no Brasil
Rafael K. X. Bastos
[email protected]
Universidade Federal de Viçosa
Departamento de Engenharia Civil
Plano de Segurança de Água
Projeto Piloto Viçosa -MG
US Environmental Protection Agency – EPA
US Center for Disease Control and Prevention –CDC
Universidade Federal de Viçosa
Projeto Piloto ?
O recurso a ferramentas de avaliação e gestão de riscos, aplicadas de forma abrangente
e integradas, desde a captação até o consumo, constitui a forma mais efetiva de garantir
a segurança da qualidade da água para consumo humano (WHO, 2006)
Projeto Piloto ?
2005
v Oficina Regional de Saúde Ambiental e Planos de Segurança da Água
Ø
v
Delegação brasileira : Ministério da Saúde, Ministerio dasCidades
Encontro de Ministros da Saúde e do Meio Ambiente das Américas (HEMA) (Buenos Aires)
Ø
Delegação brasileira : Ministério da Saúde
Objetivos do Milênio
Agenda de Cooperação– Ministros da Saúde e do Meio Ambiente (HEMA)
VIGIAGUA ↔ PSA
Projeto Piloto ?
PORTARIA MS Nº 518 de 25 de março de 2004
Controle da qualidade da água
v Manter e controlar a qualidade da água produzida e distribuída:
Ø
controle operacional das unidades de captação, adução, tratamento,
reservação e distribuição
Ø
exigência do controle de qualidade, por parte dos fabricantes de produtos
químicos utilizados no tratamento da água e de materiais empregados na
produção e distribuição que tenham contato com a água (ABNT)
Ø
capacitação e atualização técnica dos profissionais encarregados da
operação do sistema e do controle da qualidade da água
Ø
análises laboratoriais da água, em amostras provenientes das diversas
partes que compõem o sistema de abastecimento
Controle da qualidade da água (Portaria 518/2004)
Manter avaliação sistemática do sistema de abastecimento de água, com base na
ocupação da bacia contribuinte ao manancial, no histórico das características de suas
águas, nas características físicas do sistema, nas práticas operacionais e na qualidade da
água distribuída
v
Promover, em conjunto com os órgãos ambientais e gestores de recursos hídricos, as
ações cabíveis para a proteção do manancial de abastecimento e de sua bacia
contribuinte, assim como efetuar controle das características das suas águas (...)
notificando imediatamente a autoridade de saúde pública sempre que houver indícios de
risco à saúde (...)
v
Comunicar, imediatamente, à autoridade de saúde pública e informar, adequadamente,
à população a detecção de qualquer anomalia operacional no sistema ou não
conformidade na qualidade da água tratada, identificada como de risco à saúde
v
Como traduzir isso em ferrametas de pronta aplicação???
Projeto Piloto – Viçosa ?
Ø
UFV – sistema próprio de abastecimento de água
Ø
UFV – equipe multidisciplinar
Ø
UFV e MS: histórico de parcerias
PSA – fundamentos
Qualidade da água é um atributo dinâmico no tempo e no espaço
Qualidade da água bruta ↔ tratamento da água ↔ qualidade da água tratada ↔
qualidade água distribuída
Limites do controle laboratorial
O controle da qualidade da água baseado única e exclusivamente
em análises laboratoriais de amostras da água, ainda que
freqüente,
e
embora
indispensável,
não
constitui
garantia
absoluta de potabilidade.
Controle de qualidade da água  Princípio amostral
Distribuição dos contaminantes na água
Vieira, 2005
Limites do controle laboratorial
A qualidade da água bruta, tratada e distribuída pode sofrer alterações bruscas e não
detectadas em tempo real.
Limites do controle laboratorial
Emprego rotineiro de patogênicos: pouco prático
ü
Limitações financeiras
ü
Limitações técnico-analíticas
ü
Grande variedade de patogênicos
ü
Presença em baixas densidades
ü
Organismos “emergentes”
ü
Necessidade de respostas ágeis
emprego de indicadores
Indicador ideal não existe
Limites do controle laboratorial
Químicos emergentes
v
Arsênico
v
Produtos secundários da desinfecção
v
Resíduos farmacêuticos
v
Disruptores endócrinos
v
Agrotóxicos
v
Cianotoxinas / cianobactérias
v
Produtos de higiene pessoal
v
toxicidade ????
Plano de segurança da
água
Avaliação
do sistema
Controle e
Monitoramen
to
Gestão e
comunicaçã
o
ü
avaliação sistemática e detalhada de riscos
ü
monitoramento operacional das barreiras ou medidas de controle
ü
promoção um sistema estruturado e organizado visando minimizar
as chances de falhas
ü
produção de planos de gestão para responder a falhas no sistema
ou eventos de risco imprevistos.
Nova abordagem nas ações/atividades de controle da qualidade da água para
consumo humano (APPCC, Análise de risco, gestão de qualidade ): enfoque preventivo
•
PSA - fundamentos
ETAPA 3
Planos de Gestão e
Comunicação
ETAPA 2
Monitorização
Operacioanal
ETAPA 1
Avaliação do Sistema
Constituição de equipe para elaborar o
Plano de Segurança da Água
Descrição do Sistema de Abastecimento
Identificação de perigos e caracterização de riscos
(para identificar e entender como os perigos entrar no sistema )
Identificação e avaliação de medidas de controle
(as formas como os riscos podem ser controlados )
Estabelecimento de limites críticos
(quais limites definem um desempenho aceitável e como podem ser
monitorados)
Estabelecimento de procedimento de monitoramento das medidas de
controle
(para verificar que o plano de segurança da água funciona efetivamente e
alcançará as metas de saúde )
Estabelecimento de gestão de rotina
(treinamento , práticas de higiene , procedimentos operacionais padrão )
Estabelecimento de procedimentos de planos de gestão em condições de
emergências e comunicação
(para condições normais e incidentais )
Validação e Verificação do PSA
(avaliação do funcionamento do PSA )
Etapas para o
desenvolvimento de
Planos de Segurança
da Água
Fonte: Adaptado de
WHO (2004)
PSA – fundamentos
Descrição e avaliação do sistema
Uso e ocupação do solo
vLançamento de esgotos sanitários
v Atividades agropecuárias
v
Bacia de captação
Captação
infraestrutura
vqualidade da água
v
Qu
ali
Reservatórios desprotegidos
v pressurização da rede
v qualidade da água
v
da
Tratamento
de
da
ág
ua
Rede distribuição
Avaliação de desempenho
vEficiência do tratamento
v
Torneira consumidor
Recontaminação
v Uso de diferentes fontes
v
Exposição
v
Estudos epidemiológicos
Risco
PSA - projeto piloto
ETA II
ETA UFV
Rio Turvo
ETA I
Ribeirão São Bartolomeu
Pontos de monitoramento
PSA - projeto piloto
Monitoramento
Coliformes totais, Escherichia coli, Giardia, Cryptosporidium, algas e cianobacterias,
cianotoxinas, pesticidas, metais, nitrogênio, fósforo DQO, pH, alcalinidad, turbidez,
cor, sólidos suspensos
Vazão e dados pluviométricos
PSA - projeto piloto
Monitoramento
Doses coagulante, pH, alcalinidade, coliformes totais, Escherichia coli Giardia,
Cryptosporidium, cianobacterias, cianotoxinas, trihalometanos, turbidez, cor residual
cloro
Vazão , perda de carga (filtração)
PSA - projeto piloto
Monitoramento
pH, coliformes totais Escherichia coli, Giardia, Cryptosporidium, trihalometanos,
turbidez, cor, residual cloro .
PSA - projeto piloto
Monitoramento
Estudo epidemiológico
Dados secundarios: Programa de Vigilancia de Doenças Diarreicas Agudas (MDDA)
Dados primarios: MDDA e estudo de coorte
43
Bacia de captação
Mapa das sub-bacias, propriedades rurais e fontes de poluição pontuais e difusas, bacia de captação do ribeirão São
Bartolomeu, Viçosa -MG
Clique para editar o estilo do subtítulo mestre
Fontes de Poluição difusas e pontuais na bacia do Ribeirão São Bartolomeu
1-Acesso dos animais aos cursos d’água, 2 – Lançamento de efluente tratado, 3- Usos de
(irrigação), 4-Lançamento de esgoto, 5 – Usos de defensivos agrícolas, 6 – Suinocultura.
água
Clique para editar o estilo do subtítulo mestre
Mapa de solos e de declividades na bacia de captação do ribeirão São Bartolomeu, Viçosa -MG
Mapas de fluxo acumulado e de uso e ocupação do solo na bacia de captação do ribeirão São
Bartolomeu, Viçosa -MG
SIG, Análise Multicritério (Consulta Delphi)
Mapa de risco
Mapa de
qualidade da
água
43
Tratamento
Estações de tratamento de água:
Viçosa: SB (ETA I) (100 L/s) + RTS (ETA II) (SAAE Viçosa) (100 L/s)
v
UFV: SB (ETA UFV) (50 L/s)
v
v
Três ETAs: tratamento em ciclo completo
Ø
Ensaios de tratabilidade da água (parâmetros ótimos)
Avaliação desempenho (doses de coagulantes e pH de coagulação, gradientes de
velocidade de mistura e floculação, tempo de floculação, taxa de aplicação superficial
(decantação), taxa de filtração, caracterização das carreiras de filtração, residuais
desinfetantes, tempo de contato
Ø
Análise dados secundários (séries históricas de controle de qualidade da água) e
primários (programas de monitoramento).
Ø
Identificação de perigos e pontos críticos de controle
43
Tratamento
30
100%
95%
90%
85%
80%
75%
70%
65%
60%
55%
50%
45%
40%
35%
30%
25%
20%
15%
10%
5%
0%
Dose de Sulfato de Alumínio
25
20
15
10
5
65
70
pH
75
80
Diagrama de coagulação da água bruta do
Rio Turvo (ETA SAAE II), valores de
turbidez da água decantada em ensaios de
jarros
43
Tratamento
Parâmetros ótimos obtidos dos ensaios de tratabilidade com a água bruta do
Rio Turvo Sujo para a ETA SAAE II.
Mistura
Rápida/Coagulação
ETA
Período Dose de
Gradientes
sulfato de Concentração
alumínio
SAAE II
Seca 6 mg/L
Floculação
de
velocidade
1%
40 – 20 s-1
Decantação
Taxa de
Tempo
Aplicação
Superficial
20 min. 23 m3.m-2.d-1
43
Tratamento
Ensaio com traçador, floculador, ETA SAAE I
Determinação de vazões na calha coletora de
dacantador. ETA UFV
Clique para editar o estilo do subtítulo mestre
Análise do banco de dados de
qualidade da água, turbidez,
ETA UFV
Clique para editar o estilo do subtítulo mestre
Avaliação do processo de limpeza dos filtros e das carreiras
de filtração , ETA SAAE II
43
Distribuição
SIG, EPANET
43
Mapas de identificação de perigos, rede de distribuição de água de Viçosa-MG.
Cloro residual
Turbidez
Coliformes totais
Pressões
43
Mapas de identificação de perigos, rede de distribuição de água de Viçosa-MG.
Intermitência
Reclamações
Análise
Multicritério
PSA projeto piloto
ETAPA 3
Planos de Gestão e
Comunicação
ETAPA 2
Monitorização
Operacioanal
ETAPA 1
Avaliação do Sistema
Constituição de equipe para elaborar o
Plano de Segurança da Água
Descrição do Sistema de Abastecimento
Identificação de perigos e caracterização de riscos
(para identificar e entender como os perigos entrar no sistema )
Identificação e avaliação de medidas de controle
(as formas como os riscos podem ser controlados )
Estabelecimento de limites críticos
(quais limites definem um desempenho aceitável e como podem ser
monitorados)
Estabelecimento de procedimento de monitoramento das medidas de
Clique para editar ocontrole
estilo do subtítulo mestre
(para verificar que o plano de segurança da água funciona efetivamente e
alcançará as metas de saúde )
Estabelecimento de gestão de rotina
(treinamento , práticas de higiene , procedimentos operacionais padrão )
Estabelecimento de procedimentos de planos de gestão em condições de
emergências e comunicação
(para condições normais e incidentais )
Validação e Verificação do PSA
(avaliação do funcionamento do PSA )
Etapas para o
desenvolvimento de
Planos de Segurança
da Água
Fonte: Adaptado de
WHO (2004)
Identificação dos eventos perigos e perigos e Bacia Hidrográfica do
Ribeirão São Bartolomeu , Viçosa-MG
Eventos Perigosos
Descarga de efluentes domésticos sem tratamento
Descarga de efluentes industriais sem tratamento
Descarga de efluentes domésticos tratados
Descarga de efluentes industriais tratados
Descarga de efluentes de criadouros de animais sem tratamento
Descarga de efluentes de fossas sépticas
Aporte de escoamento superficial de áreas de atividade agrícola
Aporte de escoamento superficial de áreas de atividade pecuarista
Contaminação fecal por animais silvestres
Aporte de efluentes
de mineração
Clique para
editar o estilo do subtítulo mestre
Ocorrências de acidentes ambientais
Aporte de águas pluviais de origem urbana
Sim
x
x
x
x
x
x
Não
x
x
x
x
x
x
N.A
Identificação dos eventos perigos e perigos nas ETAs , Viçosa-MG
Eventos Perigosos
Ausência de ensaios para estabelecimento de
concentração, pH e dose ótimos
Ausência de jartest
Reduzida freqüência de realização do teste de jarros
Coagulaç Dose incorreta do coagulante
ão/Mistur Dosagem incorreta do coagulante
a Rápida Armazenamento incorreto do coagulante
Ponto de aplicação do coagulante inadequado
Ausência de bomba reserva
Tempo excessivo de mistura do coagulante, baixa
agitação (gradiente de velocidade insuficiente)
Eventos Perigosos
Inexistência
Clique para
de uma
editar
distribuição
o estilo do
decrescente
subtítulo mestre
de
gradientes entre as câmaras
Gradientes excessivos
Gradientes reduzidos
Floculaçã Gradiente nas passagens superior ao da câmara anterior
Deposição excessiva de sedimentos no floculador
o
Problemas estruturais nas instalações do floculador
Existência excessiva de fluxos preferenciais, afetando o
perfil hidráulico do floculador
TDH inadequado
Intervalo de tempo excessivo entre as operações de
limpeza
Sim
Não
N.A
x
x
x
x
x
x
x
x
x
Sim
Não
N.A
x
x
x
x
x
x
x
x
x
Caracterização dos riscos e medidas de controle
Caracterização do risco
Eventos perigosos Perigos
O (1) C(12)
Descarga de
microbiológico 5
efluentes domésticos
sem tratamento
2
R I(3)
10
Médio
Medidas de
Base/Fundamento
TC (4) controle
PA
Clique para editar o estilo do subtítulo mestre
Melhorias
sanitárias
Quanto ao destino do
esgoto
doméstico,
36,5% (91/249) das
propriedades
utilizam
fossa
seca;
16,8%
(42/249) fossa com
sumidouro;
2,0%
(5/249) fossa séptica;
32,9%
(82/249)
rio/ribeirão;
1,6%
(4/249) céu aberto e
10%
(25/249)
rede
pública. (todas as subbacias do RSB)
PSA – fundamentos
identificação de perigos
caracterização do risco
Matriz de priorização de risco
Conseqüências
Ocorrência
Insignificante
Peso 1
Baixa
Peso 2
Moderada
Peso 3
Grave
Peso 4
Muito Grave
Peso 5
Quase Certo
Peso 5
Baixo
5
Moderado 10
Alto
15
Muito Alto 20
Muito Alto
25
Muito
Freqüente Peso
4
Baixo
4
Moderado
8
Alto
12
Muito Alto 16
Muito Alto
20
Freqüente
Peso 3
Muito Baixo 3
Moderado
6
Moderado
9
Muito Alto 12
Muito Alto
15
Pouco
Freqüente
Peso 2
Muito Baixo 2
Baixo
4
Moderado
6
Alto
8
Muito Alto
10
Raro
Peso 1
Muito Baixo 1
Muito Baixo 2
Baixo
3
Moderado
4
Alto
5
PSA – fundamentos
identificação de perigos
caracterização do risco
Conseqüências (Risco anual de infecção)
10-5
10-4
10-3
10-2
10-1
Insignificante
Peso 1
Baixa
Peso 2
Moderada
Peso 3
Grave
Peso 4
Muito Grave
Peso 5
Quase Certo
Peso 5
Baixo
5
Moderado 10
Alto
15
Muito Alto 20
Muito Alto
25
Muito Freqüente
Peso 4
Baixo
4
Moderado
8
Alto
12
Muito Alto 16
Muito Alto
20
Freqüente
Peso 3
Muito Baixo 3
Moderado
6
Moderado
9
Muito Alto 12
Muito Alto
15
Pouco Freqüente
Peso 2
Muito Baixo 2
Baixo
4
Moderado
6
Alto
8
Muito Alto
10
Raro
Peso 1
Muito Baixo 1
Muito Baixo 2
Baixo
3
Moderado
4
Alto
5
Ocorrência
Q1 - São possíveis medidas
preventivas e de controle
para o perigo?
Não
Sim
42
PSA – fundamentos
Modificar etapa,
processo ou produto
Sim
APPCC - Árvore de Decisão
Nesta etapa é necessário um controle para
garantir a segurança?
Não
Não é PCC
PARE
Q2 - Esta etapa elimina ou reduz o
perigo a um nível aceitável?
Sim
Não
Q 3 - Pode ocorrer contaminação
pelo perigo ou aumento deste
a valores não aceitáveis?
Não
Sim
Não é PCC
PARE
Sim
Q4 - Existe uma etapa seguinte
que elimina ou reduz o
perigo a níveis aceitáveis?
Não
PCC Fonte: Adaptado de WHO (1997)
Etapa do
Tratamento
Limite
Operacional
Ponto de controle
Mistura rápida /
Coagulação
Vazão
-
Turbidez
-
Decantação
Filtração
16 uT
20 uT
40 uT Para coagulação com Al2(SO4)3 – para
cada mg.L-1 de coagulante aplicado deve
haver 0,45 mg CaO .L-1
-
pH
-
6,5 a 8,0
6,5 a 8,0
6,5 a
7,5*
-
8 a 28
8 a 28
5 a 15*
Clique para editar o estilo do subtítulo mestre
Limpeza
Turbidez
Limpeza
-
Turbidez
≤ 1,0 uT
Perda de carga
-
Limpeza
-
Cloro residual livre
Desinfecção
ETA
ETA UFV
ETA SAAE I
SAAE
II
Variação da ordem de 2,5% da vazão
programada – ETA vazão < 150 L.s-1 Alcalinidade
Dose de coagulante
aplicada
Floculação
Crítico
pH
Limpeza
0,5 mg Cl .L-1 (TC – 30
min.)
≤8
-
Variação da dose estabelecida em ± 1
mg.L-1
Variável – produção e acumulo de flocos
4,0 uT
7,0 uT
Variável – acumulo de lodo
0,5
0,5 uT
0,75 uT
uT 1,75
1,60 m
1,65 m
m
Limite operacional – turbidez ou perda de
carga
2,0 mg Cl .L-1 ≤8
Variável – acumulo de impurezas
Monitoramento Operacional
Eventos
perigosos
Perigos
Limites Críticos
Monitoramento
Ações
Freqüênci Responsá Corretivas
Local
a
vel
Descarga de
Microorganism Atendimento
ETE–Romão dos Mensal
SAAE
Controle
efluentes
os patogênicos a Resolução
reis
operacional e
domésticos sem (DBO, DQO,
CONAMA n.º 357 Monitoramento
monitoramen
tratamento
Sólidos
do efluente da
to dos
adequado
Sedimentáveis,
ETE e no ponto
efluentes
provenientes de NTK, Fósforo,
de mistura do rio
estação de
Coliformes
tratamento de
Totais e Fecais,
esgoto
protozoários,
etc
PSA projeto piloto
ETAPA 3
Planos de Gestão e
Comunicação
ETAPA 2
Monitorização
Operacioanal
ETAPA 1
Avaliação do Sistema
Constituição de equipe para elaborar o
Plano de Segurança da Água
Descrição do Sistema de Abastecimento
Identificação de perigos e caracterização de riscos
(para identificar e entender como os perigos entrar no sistema )
Identificação e avaliação de medidas de controle
(as formas como os riscos podem ser controlados )
Estabelecimento de limites críticos
(quais limites definem um desempenho aceitável e como podem ser
monitorados)
Estabelecimento de procedimento de monitoramento das medidas de
controle
(para verificar que o plano de segurança da água funciona efetivamente e
alcançará as metas de saúde )
Estabelecimento de gestão de rotina
(treinamento , práticas de higiene , procedimentos operacionais padrão )
Estabelecimento de procedimentos de planos de gestão em condições de
emergências e comunicação
(para condições normais e incidentais )
Validação e Verificação do PSA
(avaliação do funcionamento do PSA )
Etapas para o
desenvolvimento de
Planos de Segurança
da Água
Fonte: Adaptado de
WHO (2004)
PSA – Desafios e Perspectivas de Implementação no Brasil
v Mudança de paradigmas
Ø
autocontrole e auditoria
Ø
Empresas de saneamento e agentes reguladores
Ø
Capacitação, experiências piloto
Ø
Intercâmbio: Rede PSA LAC, WOP
v Regulação
Ø
Portaria 518/2004