Módulo I CARACTERIZAÇÃO QUALITATIVA E QUANTITATIVA DE ESGOTOS SANITÁRIOS Ricardo Franci Gonçalves Eng. Civil e sanitarista, D.Ing. UFES e Fluxo Ambiental Ltda. EPP. Quantidade de Esgotos Concepção do Sistema: n Sistema Combinado;; Águas pluviais;; n Águas residuárias. Sistema Separador (Brasil);; n Águas residuárias n n n Quantidade de Esgotos n Esgoto doméstico n Despejos industriais n Infiltrações Quantidade de Esgotos n Esgoto doméstico ØDomicílios ØComércio ØInstituições n n Vazão de esgoto: n População da área a tendida;; n Quota per capita (QPC);; n Coeficiente de retorno (C);; Vazão máx. e mín.: n Coef. de variação de vazão (K). Quantidade de Esgotos n Previsão da População da área de projeto n n n n Qualidade das informações;; Tamanho da área (Á. peq. > Erros);; Período de tempo (T. longo > Erros);; Uso de Metodologias. Ø Ø Ø Ø Ø Censos;; Mapeamento da região;; Ligações de água e luz;; Padrão econômico;; Plano e projetos de industriais, habitacionais, etc;; Quantidade de Esgotos Quota per capita (QPC);; n n Para Sistemas de Abastecimento de Água n Projeto via satisfazer: n Consumo doméstico;; n Consumo comercial;; n Consumo de Indústrias (processos sem água) Para Sistemas de Esgotos n Consumo efetivo;; n Não incluindo as perdas. Quantidade de Esgotos n Quota per capita (QPC);; n n n n n n n n Hábitos higiênicos e culturais;; Sistema de medição do abastecimento de água;; Instalações e equipamentos hidráulico-­sanitários;; Valor da tarifa;; Temperatura média da região;; Renda familiar;; Índice de Industrialização da região;; Tipo de atividade comercial. Quota per capita (QPC); Porte da comunidade Povoado rural Vila Pequena comunidade Cidade média Cidade grande Faixa população (hab.) < 5.000 5.000 – 10.000 10.000 – 50.000 50.000 – 250.000 > 250.000 Consumo per capita (QPC) (l/hab.d) 90 - 140 100 – 160 110 – 180 120 – 220 150 - 300 Quantidade de Esgotos Coeficiente de retorno (C);; n Volume de esgotos recebido na rede coletora / Volume água efetivo fornecido à população. n n Lavagem de carros, quintais, calçadas e ruas;; Rega de hortas e jardins públicos ou particulares;; Quantidade de Esgotos Coeficiente de retorno (C);; n Fatores Locais;; n n n n Localização da residência;; Tipo da residência (baixo ou alto padrão) Condições dos arruamentos (pavimentados ou não);; Tipo de Clima;; Quantidade de Esgotos Coeficiente de retorno (C);; n n Faixa de 0,5 a 0,9;; NBR 9649 da ABNT – 0,8 Autor Local Ano C A. Netto SP 1977 0,7 a 0,9 Metcalf & Eddy EUA 1981 0,7 SABESP SP 1990 0.85 Fonte: P. Além Sobrinho -­ 2000 Quantidade de Esgotos Coeficiente de variação de vazão (K). n Variação da Vazão de esgoto ao longo dos dias n Horas do dia;; n Meses;; n Estações do ano;; n Temperatura;; n Precipitação atmosférica. Quantidade de Esgotos Coeficiente de variação de vazão (K). n n n n K1: coeficiente de máxima vazão diária;; K2: coeficiente de máxima vazão horária;; K3: coeficiente de mínima vazão horária;; NBR 9649: K1 =1,2 nK2 =1,5 nK3 = 0,5 n Quantidade de Esgotos Vazão doméstica: Qdméd = Pop x QPC x R (l/s) 86400 Qdméd = vazão doméstica média de esgotos (l/s) QPC = quota per capita (l/hab.d) R = coeficiente de retorno esgoto/água Vazão máxima: Qdmáx = K1 x K2 x Qdméd = 1,8 Qdméd Vazão mínima: Qdmin = K3 x Qdméd = 0,5 Qdméd Quantidade de Esgotos Fonte: NBR 7229, ABNT, REF. 2.2 Quantidade de Esgotos n n Despejos industriais n Porte das indústrias;; n Processos;; n Reciclagem;; n Pré-­tratamento. Estação de Tratamento Quantidade de Esgotos Despejos industriais n Avaliação das vazões;; n Consumo de água;; n Geração de despejos. Quantidade de Esgotos Despejos industriais Avaliação das vazões;; n Consumo de água;; § Origem da Água;; § Sist. de tratamento interno;; § Vol. Consumido (por intervalo de tempo);; § Vol. consumido em cada processo;; § Recirculações;; Quantidade de Esgotos Despejos industriais Avaliação das vazões;; n Geração de despejos;; § Vazão Total;; § Pontos e Regime § de Lançamento;; Quantidade de Esgotos Ramo Tipo Frutas e legumes em conserva Doces Matadouros Unidade 1 ton conserva Alimentícia 1 ton prod. 1 boi ou 2,5 porcos Laticínios (leite) 1.000 l leite Têxtil Lavanderia de lã 1 ton lã Tinturaria 1 ton prod. Papel Fabricação papel 1 ton prod. Tinta 1 empregado Indústrias Borracha 1 ton prod. Químicas Refinaria petróleo 1 barril 117l Laminação 1 ton prod. Metalúrgicas Ind. Chapa, ferro 1 empregad. e aço Consumo (m³/unid) 4 - 50 5 -25 0,5 – 10 1 – 10 20 – 70 20 – 60 30 –250 110 l/d 100 – 150 0,2 – 0,4 8 – 50 60 l/d Fonte: von Sperling, Marcos – Princípio d o trat. b iológico d e águas resid.;; v.1) Ex: Calcular a vazão p/ o processamento de 5.000 l leite por dia. Adotando-­se vazão máx= 1,5 vazão méd, e a mínima de 0,5. -­ consumo: 7 m³/1.000 l leite Qméd = 5,0 m³ leite x 7 Qméd = 35 m³/d ou 0,4 l/s Qmáx = 1,5 Qméd = 0,6 l/s Qmín = 0,5 Qméd = 0,2 l/s Quantidade de Esgotos Estabelecimento Aeroporto Alojamento Banheiro público Bar Cinema/teatro Escritório Hotel Indústria (esg. Sanitário) Lanchonete Restaurante Unidade passageiro residente usuário freguês assento empregado hóspede empregado Vazão (l/unid.dia) 8 – 15 80 – 100 10 – 25 5 – 15 2 – 10 30 – 70 100 – 200 50 – 80 freguês refeição 4 – 20 15 -30 Estabelecimento Unidade Clínica de repouso Escola - lanchonete, ginásio, chuveiros - lanchonete, s/ ginásio, chuv. - s/ lanchonete, ginásio, chuv. Hospital residente Fonte: von Sperling, Marcos – Princípio do trat. biológico de águas resid.; v.1) residente Leito usuário Vazão (l/unid.dia) 200 – 450 50 – 100 40 – 80 20 - 60 300 – 1000 20 - 60 Quantidade de Esgotos n Infiltrações n n Originadas do subsolo;; n Nível máx. do lençol frático Caminhamento acidental ou clandestino das águas pluviais;; n Juntas das tubulações;; n Paredes das tubulações;; n Estrut. dos PV, TIL, TL, CP e EEE. Quantidade de Esgotos Infiltrações n Quantidade infiltrada;; æ æ æ n Materiais empregados;; Estado de conservação da rede;; Correto Assentamento das tubulações;; Características do solo;; æ æ æ Tipo de solo;; Permeabilidade do solo;; Nível do lençol freático Quantidade de Esgotos Infiltrações Quantidade infiltrada;; n Extensão da rede coletora;; æ æ æ Unidade (l/s.km);; Depende das condições locais;; NBR 9649 – T.I.= 0,05 a 1,0 l/s.km (deve ser justificado) Quantidade de Esgotos Infiltrações Autor Local S. de Brito Santos e Recife A. Netto SP SABESP SP NBR-­9649 Brasil Metcalf & Eddy EUA Von Sperling BH Fontes:Sobrinho -­ 2000, Von Sperling -­ 1995, vol1 Ano TI (l/s.km) 1911 1943 1984 1986 1981 1996 0,1 a 0,6 0,4 a 0,9 0,05 a 0,5 0,05 a 1,0 0,15 a 0,6 0,3 a 0,5 Quantidade de Esgotos Infiltrações Qinfil = L x txinfil txinfil = variável (l/s.Km) L = extensão da rede coletora (Km) (l/s) Quantidade de Esgotos Vazão de esgotos: Q méd = Qdméd + Qinfilt + Qpontual (l/s) Pop x QPC x R 86400 L x txinfil -­ Vazão industrial (l/s) -­ Vazão estabelecimentos (l/s) Características dos Esgotos Esgoto 99,9% água + 0,1% sólidos Água esgotos Sólidos Fração de sólidos 0,1% é composta de: -­ sólidos orgânicos e inorgânicos -­ sólidos suspensos e dissolvidos -­ microrganismos Poluição Tratamento Características dos Esgotos Características dos esgotos é função dos usos à qual foi submetida, e que variam com o clima, situação social e econômica e hábitos da população. Parâmetros de qualidade: Físicos Químicos Biológicos Definem a qualidade do esgoto UNIDADES DE MEDIDAS Turbidez NTU Cor mgPt/L pH 0-­14 Sólidos Sedimentáveis mL/L Outros Parâmetros g/L ou mg/L UNIDADES DE MEDIDAS 1 kg/m³ = 1 g/L = 1 mg/mL 1 g/m³ = 1 mg/L 1 kg = 1000g ou 10³g 1 g = 1000 mg ou 103 mg 1 L = 1000 mL ou 103 mL CONCENTRAÇÕES DE SOLUÇÕES -­ É dada usualmente em termos de massa por volume. C = M V Pode ser expressa em g/L, mg/L ou kg/m3 Exemplo: Qual a concentração da solução em que se dissolvem 20 mg de sulfato de alumínio em 1 L de água? Características dos Esgotos 1) Características físicas dos esgotos domésticos: Parâmetro Temperatura Cor Odor Turbidez - Descrição influência na atividade microbiana influência na solubilidade dos gases influência na viscosidade do líquido esgoto fresco: ligeiramente cinza esgoto séptico: cinza escuro ou preto esgoto fresco: odor oleoso esgoto séptico: odor fétido despejos industriais: odores característ. grande variedade de sólidos em suspensão esgotos frescos ou concentrados: maior turbidez Fonte: von Sperling, Marcos – Princípio d o trat. b iológico d e águas resid.;; v.1) Características dos Esgotos 2) Características químicas dos esgotos domésticos: Parâmetro Sólidos Totais - suspensão dissolvidos Descrição - orgânicos e inorgânicos; dissolvidos; sedimentáveis Matéria orgânica - principais componentes: carboidratos e lipídios * Determinação direta - COT - carbono orgânico total - Medida direta da M.O * Determinação indireta - DBO - DQO - DBO último Parâmetro Descrição Fonte: von Sperling, Marcos – Princípio d o trat. b iológico d e águas resid.;; v.1) - nutriente Nitrogênio total indispensável suspensos e proteínas, para o * Determinação indireta - DBO - DQO - DBO último carboidratos e lipídios Características dos Esgotos * Determinação direta - COT - carbono orgânico total - Medida direta da M.O Parâmetro Nitrogênio total Descrição - nutriente indispensável para o desenvolvimento dos microrganismos no tratamento biológico 2) Características químicas dos esgotos domésticos: - nitrogênio orgânico amônia nitrito nitrato Fósforo - nutriente indispensável para o tratamento - fósforo orgânico biológico - fósforo inorgânico - Fósf. Orgânico: combinado à matéria orgânica - Indicador características ácidas ou pH básicas - Indicador da capacidade tampão no meio Alcalinidade - – Água Cloretos Fonte: von Sperling, Marcos e dejetos Princípioabastecimento do trat. biológico de águas resid.; v.1)humanos - Fração M.O solúvel em hexanos Óleos e graxas Fonte: von Sperling, Marcos – Princípio d o trat. b iológico d e águas resid.;; v.1) Características dos Esgotos 3) Características biológicas dos esgotos domésticos: -­ protistas unicelulares Bactérias -­ estabilização matéria orgânica -­ algumas são patogênicas, causando doenças -­ aeróbios, multicelulares, não fotossintéticos, heterotr. Fungos -­ decomposição matéria orgânica -­ podem crescer em condições de baixo pH -­ unicelulares s/ parede celular Protozoários -­ aeróbia ou facultativa -­ manutenção de equilíbrio no tratamento biológico -­ alguns são patogênicos Características dos Esgotos 3) Características biológicas dos esgotos domésticos: -­ parasitas: material genético + carapaça de proteína vírus -­ causam doenças -­ difícil remoção no tratamento de água ou de esgoto helmintos E-­coli -­ animais superiores -­ ovos de helmintos, podem causar doenças Protozoa Ovo helminto Principais parâmetros ST, SV, SF e Ssed. Sólidos SST, SSV, SSF Nitrogênio DBO Matéria orgânica Contaminação fecal Nitrogênio total amônia DQO Coliformes termotolerantes e totais Ovos de helminto Fósforo ortofosfatos Características dos Esgotos Sólidos a) Classificação por tamanho e estado: -­ sólidos dissolvidos -­ sólidos suspensão b) Classificação pelas características químicas: Sólidos totais Sólidos voláteis (matéria orgânica) Sólidos fixos (matéria inorgânica) Características dos Esgotos Sólidos c) Classificação pela decantabilidade -­ -­ Sólidos sedimentáveis: aqueles que decantam no período de 1 hora. (cone Imhoff) Sólidos não-­sedimentáveis Características dos Esgotos n Distribuição dos sólidos no esgoto bruto: Fixos Suspensão 350mg/L 50mg/L Voláteis 300mg/L Totais 1000mg/L Dissolvidos 650mg/L Fixos 400mg/L Voláteis 250mg/L Características dos Esgotos Matéria Orgânica n n Substâncias: -­ compostos de proteínas ( ~ 40%);; -­ carboidratos ( ~ 25 a 50%);; -­ gorduras e óleos ( ~ 10%);; -­ uréia, surfactantes, fenóis, pesticidas e outros. Classificação: -­ forma e tamanho;; -­ biodegradabilidade. Características dos Esgotos Matéria Orgânica n Importância e problemas que causam: -­ a M.O é responsável pelo consumo, através dos microorganismos decompositores, do oxigênio dissolvido na água;; -­ a DBO retrata o teor de M.O nos esgotos ou no corpo d´água (indicação do potencial do consumo do oxigênio dissolvido);; -­ a DBO é um parâmetro de fundamental importância na caracterização do grau de poluição de um corpo d´água. Características dos Esgotos Matéria Orgânica n Métodos: Indiretos -­ Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO) > 5 dias > 20 ºC OD = 7mg/L OD = 3mg/L DBO520C = 4 mg/L Dia = 0 Dia = 5 > DBO = 300mg/L DBO média de esgoto bruto DBOu/DBO5 = 1,46 Características dos Esgotos Matéria Orgânica n Métodos: Indiretos -­ Demanda Química de Oxigênio (DQO) * Vantagens: -­ resultado rápido;; -­ indicação do oxigênio requerido;; -­ não é afetado pela nitrificação. * Limitações: -­ oxidação total;; -­ taxa de consumo de M.O. X tempo;; -­ constituintes inorgânicos => interferentes. Características dos Esgotos Matéria Orgânica Relação -­ DQO/DBO5 ~ 1,7 a 2,4 n relação DQO/DBO5 baixa: -­ fração biodegradável elevada;; -­ provável indicação para tratamento biológico. n relação DQO/DBO5 elevada: -­ fração inerte elevada;; -­ provável indicação para tratamento biológico, dependendo da fração não biodegradável. Características dos Esgotos Relação entre os parâmetros de consumo de O2 200 150 100 DBO 5 DBOu DQO Características dos Esgotos n Método: Diretos -­ Carbono Orgânico Total (COT) -­ reduzidas quantidades de M.O.;; -­ CO2 . Características dos Esgotos Nitrogênio n Nitrogênio molecular ( N2) n Nitrogênio orgânico n Amônia ( livre -­ NH3 e ionizada -­ NH4+) n Nitrito ( NO2-­) n Nitrato ( NO3-­) Características dos Esgotos Nitrogênio n Importância e problemas que causam: -­ nitrato está associado a doenças como a metahemoglobinemia (síndrome do bebê azul);; -­ crescimento de algas e quando em excesso, pode conduzir a EUTROFIZAÇÂO;; -­ nitrogênio na forma de amônia livre é diretamente tóxico aos peixes;; -­ conversão da amônia a nitrito e deste a nitrato, implica no consumo de oxigênio dissolvido do meio;; -­ nitrogênio é indispensável p/ o crescimento dos microrganismos responsáveis pelo tratamento de esgotos. Características dos Esgotos Nitrogênio Condição Esgoto bruto Forma predominante do nitrogênio - Nitrogênio orgânico - Amônia Poluição recente em curso d'água - Nitrogênio orgânico - Amônia Estágio intermediário da poluição em um curso - Nitrogênio orgânico d'água - Amônia - Nitrito (em menores conc.) - Nitrato Poluição remota em curso d'água - Nitrato Efluente de tratamento sem nitrificação - Amônia Efluente de tratamento com nitrificação - Nitrato Efluente de tratamento com - Concentrações reduzidas nitrificação/desnitrificação de todas as formas Fonte: von Sperling, Marcos – Princípio do trat. biológico de águas resid.; v.1) Características dos Esgotos Nitrogênio NTK NT = = Amônia NTK + Norg + NO2- + NO3- NH3 NH4+ pH 0 8 Fonte: von Sperling, Marcos – Princípio do trat. biológico de águas resid.; v.1) 9,5 11 14 Características dos Esgotos Fósforo n Ortofosfatos -­ pH -­ PO43-­, HPO42-­, H2PO4-­, H3PO4. n Polifosfatos -­ hidrólise n Fósforo orgânico Características dos Esgotos Fósforo n Importância e problemas que causam: -­ indispensável para o crescimento de algas e, quando em elevadas concentrações pode conduzir a EUTROFIZAÇÂO;; -­ nutriente essencial para o crescimento dos microrganismos responsáveis pela estabilização da M.O;; -­ não apresenta problemas de ordem sanitária nas águas de abastecimento. Características dos Esgotos Contaminação fecal Bactérias do grupo coliformes. Estudo feito com organismos indicadores de contaminação fecal Bactérias Bactérias Intestinais Patogênica Grupo coliformes CT CTermot EF Características do grupo Coliformes n n n Contaminação fecal Apresentam-­se em grande quantidade apenas nas fezes humanas e de animais de sangue quente. Apresentam resistência similar à maioria das bactérias patogênicas intestinais. As técnicas são rápidas e econômicas. Características dos Esgotos Relações entre concentração, vazão e carga diária Carga (kg/d) = população (hab) x carga per capita (g/hab.d) x 10-­3 (g/kg) Carga (kg/d) = vazão (m3/d) x concentração (g/m3) x 10-­3 (g/kg) Concentração (g/m3) = Carga (kg/d) x 10-­3 (g/kg) : vazão (m3/d) NORMA ABNT 12.209/2011 Parâmetro Carga per capta (g/hab.d) DBO5 45 a 60 DQO 90 a 120 SS 45 a 70 N_total 8 a 12 P_total 1,0 a 1,6 Características Microbiológicas Diretos • • • • Protozoários, Helmintos, Bactérias patogênicas, Vírus, Indiretos • • • • • Coliformes totais, Coliformes fecais, E. coli , Estreptococos fecais, Outros, Características Microbiológicas Esgoto bruto: Microorganismo Contribuição per capta (org/hab.d) Concentração (org/100ml) Bactérias totais 1012 – 1013 109 – 1010 Coliformes totais 109 – 1012 106 – 109 Coliformes fecais 108 – 1011 105 – 108 Estreptococos fecais 108 – 109 105 – 106 Cistos de protozoários < 106 < 103 Ovos de helmintos < 106 < 103 105 – 107 102 – 104 Vírus Fonte: Adaptado de Von Sperling (1996) Cryptosporidium parvum enterovirus e-­coli33kb Entamoeba Variações Qualititativas Aspecto Sócio Econômico Correlação DBO5 x Nº Salários (RMBH -­ MG) DBO5 (mg/l) 800 600 400 200 0 0 5 10 15 20 Nº salarios mínimos Fonte: Von Sperling (1996) Variações horárias Fonte: Metcalf e Eddy (1991) Variações Qualititativas Fonte: Metcalf e Eddy (1991) QUALIDADE DAS ÁGUAS E NORMAS DE LANÇAMENTO DE EFLUENTES Ricardo Franci Gonçalves Eng. Civil e sanitarista, D.Ing. UFES e Fluxo Ambiental Ltda. EPP. Fontes Fontespoluidoras poluidoras da água ü Esgotos domésticos. ü Esgotos industriais. ü Resíduos sólidos. ü Pesticidas, fertilizantes e detergentes. ü Carreamento de partículas do solo. ü Percolação do chorume dos depósitos de lixo. Fontes poluidoras da água Poluição pontual Poluição difusa Técnicas de controle da poluição das águas æ Implantação de sistemas de coleta e tratamento de esgotos. æ Controle de focos de erosão. æ Recuperação e revitalização de cursos d’água. æ Controle da retirada de água dos cursos d’água. æ Controle dos usos e ocupação do solo. æ Remoção de sedimentos e macrófitas (lagos e represas). Foco das normas de controle Impactos gerados pelo lançamento de esgoto nos cursos d´água Estabelecimento de legislações adequadas p/ proteção do meio ambiente e cursos d´água Pontos de interesse Pontos de interesse dos países em desenvolvimento na implementação de padrões de lançamento de efluentes: -­ problemas típicos ao estabelecer e implementar os padrões;; -­ construção do tratamento em etapas e -­ necessidade do desenvolvimento institucional Fonte: Von Sperling, M; Chernicharo, C.A L, Urban Water 4 (2002) 105 -114 Concentração efluente Qualidade dos efluentes x Padrões de Lançamento Concentração Observada Concentração Efluente Períodos de não atendimento aos padrões Período de não conformidade Objetivo: satisfazer o padrão Efluente final Padrão Padrão Tempo Países Desenvolvidos Tempo Países em Desenvolvimento Fonte: Von Sperling, M; Chernicharo, C.A L, Urban Water 4 (2002) 105 -114 Concepção da implantação do tratamento de efluentes Concentração do Poluente Sem Tratamento (situação atual) Violação aos padrões Grandes investimentos concentrado e tardio Padrão Tratamento Completo (Situação Futura) Anos Construção do tratamento em uma única etapa Fonte: Von Sperling, M; Chernicharo, C.A L, Urban Water 4 (2002) 105 -114 Concepção da implantação do tratamento de efluentes Tratamento Intermitente (situação temporária) Pequena violação dos padrões Concentração do Poluente Distribuição com menor esforço Tratamento Completo (Situação Futura) Padrão Anos Construção do tratamento em etapas c/ melhoria gradual da qualidade do efluente Fonte: Von Sperling, M; Chernicharo, C.A L, Urban Water 4 (2002) 105 -114 Vantagens da implantação gradual _ Construção em estágios leva a um valor presente menor do que em um único estágio _ As medidas de controle de poluentes são mais apropriadas ao investimento gradual _ Custo-­benefício do 1º estágio é mais favorável do que em estágios subseqüentes _ Melhoria da operação sem fazer necessariamente expansão física _Conhecimento da operação do sistema implantado no 1º estágio, conduzirão ao estabelecimento de padrões mais apropriados. Parâmetros físicos-­químicos e biológicos mais relevantes dos efluentes DBO SST Amônia Ovos de Helmintos ETE Nitrogênio Total DQO Coliforme Fecal Fósforo Total Algumas definições Corpo d’água: massa de água, subterrânea ou de superfície existente em lugar determinado, podendo sua quantidade variar ao longo do tempo;; Corpo receptor: local de recebimento dos efluentes tratados de uma fonte poluidora;; Bacia hidrográfica: território drenado por um curso d’água e seus tributários;; Algumas definições Classificação: qualificação das águas doces, salobras e salinas, com base nos usos preponderantes;; Enquadramento: estabelecimento do nível de qualidade (classe) a ser alcançado e/ou mantido em um segmento de corpo d’água ao longo do tempo;; Algumas definições Efluentes: toda espécie de resíduos líquidos gerados por fonte poluidoras e lançadas direta ou indiretamente na rede coletora de esgoto ou corpos receptores através de canalizações públicas ou privadas, bem como por outro dispositivo de transporte próprio ou de terceiros;; Algumas definições Padrões de lançamentos de efluentes: os limites e/ou condições de indicadores específicos e teores máximos de elementos ou substâncias potencialmente prejudiciais, exigidos para atender aos níveis de qualidade;; Poluição natural: tipo de poluição não associada à atividade humana, causada por chuvas e escoamento superficial, salinização, decomposição de vegetais e animais mortos;; Algumas definições Fonte Poluidora: Pessoa Física ou Jurídica, de direito público ou privado, responsável direta ou indiretamente por atividade causadora de degradação da qualidade ambiental. Sistema público de esgoto: a coleta, o tratamento e a disposição final do esgoto sanitário. Padrões de Qualidade das águas e normas de lançamento -­ embasados por um suporte legal -­ devem ser cumpridos, por força de legislação -­são função do uso previsto p/ a água Padrões de interesse da Engª Ambiental: -­ padrões de lançamento no corpo receptor;; -­ padrões de qualidade do corpo receptor;; -­ padrões de potabilidade e -­ padrões de balneabilidade Conforme o uso a que se destina a água Padrões de Qualidade das águas e normas de lançamento Padrões de Qualidade Lançamento de efluentes no corpo receptor Qualidade das águas do corpo receptor Padrões de Potabilidade Legislação Federal • CONAMA 357/05 • CONAMA 357/05 • Portaria 1469/00 – Ministério da Saúde Outras Legislações Legislação estadual: Ex: COMDEMA, Sabesp, Feema, etc. Legislação internacional: Ex: Directiva 91/271/CEE - Legislação estadual: Ex: Resolução Sabesp SS 293/96 - Legislação internacional: Ex: Directiva 98/83/CE Padrões de Balneabilidade Lodo de ETE´s ETA´s • CONAMA 274/00 • NBR 10.004 – Classificação dos Resíduos Sólidos • Decreto-lei 446/91, 22/11 Legislação internacional: Ex: Directiva 76/160/CEE Legislação internacional: Ex: Directiva 86/278/CEE LEGISLAÇÃO FEDERAL CONAMA n° 357 de 17.03.05. Capítulo I -­ definições, II -­ Classificação dos corpos de água (doces, salinas e salobras), III – Condições e padrões de qualidade das IV – Condições e padrão de águas (doces, salinas e salobras), V – Diretrizes ambientais para lançamento de efluentes, enquadramento e VI – Disposições gerais e transitórias da Resolução CONAMA n° 357 de 17.03.05. Parâmetro Cor Turbidez Sabor e odor Temperatura Material flutuante Óleos e graxas Corantes artificiais pH DBO5 DQO OD Sólidos em suspensão Coliformes totais Coliformes fecais Alumínio Amônia livre Amônia total Arsênio Bário Cianetos Chumbo Cloretos Cloro residual Cobalto Estanho Ferro solúvel Fluoretos Fosfato total Mercúrio Níquel Nitrato Nitrito Prata Sólidos dissolvidos totais Sulfatos Unidade Padrão para Corpo d`'Agua Classe 1 2 3 4 uH 30 75 75 -­ uT 40 100 100 -­ -­ VA VA VA -­ o -­ -­ -­ -­ C -­ VA VA VA VA -­ VA VA VA * -­ VA VA VA -­ -­ 6,0 A 9,0 6,0 A 9,0 6,0 A 9,0 6,0 A 9,0 mg/l 3 5 10 -­ mg/l -­ -­ -­ -­ mg/l >=6 >=5 >=4 >=2 mg/l -­ -­ -­ -­ org/100ml 1000 50000 200000 -­ org/100ml 200 1000 4000 -­ mgA/l 0,1 0,1 0,1 -­ 0,02 0,02 -­ -­ mgNH3/l mgN/l -­ -­ 1 -­ mgAs/l 0,05 0,05 0,05 -­ mgBa/l 1 1 1 -­ mgCN/l 0,01 0,01 0,2 -­ mgPb/l 0,03 0,03 0,05 -­ mgCl/l 250 250 250 -­ mgCl/l 0,01 0,01 -­ -­ mgCo/l 0,2 0,2 0,2 -­ mgSn/l 2 2 2 -­ mgFe/l 0,3 0,3 5 -­ mgF/l 1,4 1,4 1,4 -­ mgP/l 0,025 0,025 0,025 -­ mgHg/l 0,0002 0,0002 0,002 -­ mgNi/l 0,025 0,025 0,025 -­ mgN/l 10 10 10 -­ mgN/l 1 1 1 -­ mgAg/l 0,01 0,01 0,05 -­ mg/l 500 500 500 -­ mgSo4/l 250 250 250 -­ Padrão de Lançamento -­ -­ -­ 40 ausentes * -­ 5,0 A 9,0 * 8 -­ * -­ -­ -­ -­ 5 0,5 5 0,2 0,5 -­ -­ -­ 4 15 10 -­ 0,01 2 -­ -­ 0,1 -­ -­ Resolução CONAMA n 430 – 2011 à Seção III - das Condições e Padrões para Efluentes de Sistemas de Tratamento de Esgotos Sanitários Art. 21. Para o lançamento direto de efluentes oriundos de sistemas de tratamento de esgotos sanitários deverão ser obedecidas as seguintes condições e padrões específicos: I - Condições de lançamento de efluentes: a) pH entre 5 e 9; b) temperatura: inferior a 40°C, sendo que a variação de temperatura do corpo receptor não deverá exceder a 3°C no limite da zona de mistura; c) materiais sedimentáveis: até 1 mL/L em teste de 1 hora em cone Inmhoff. Para o lançamento em lagos e lagoas, cuja velocidade de circulação seja praticamente nula, os materiais sedimentáveis deverão estar virtualmente ausentes; Resolução CONAMA n 430 – 2011 à Seção III - das Condições e Padrões para Efluentes de Sistemas de Tratamento de Esgotos Sanitários d) Demanda Bioquímica de Oxigênio-DBO 5 dias, 20°C: máximo de 120 mg/L, sendo que este limite somente poderá ser ultrapassado no caso de efluente de sistema de tratamento com eficiência de remoção mínima de 60% de DBO, ou mediante estudo de autodepuração do corpo hídrico que comprove atendimento às metas do enquadramento do corpo receptor. e) substâncias solúveis em hexano (óleos e graxas) até 100 mg/L; e f) ausência de materiais flutuantes. Resolução CONAMA n 430 – 2011 à Seção III - das Condições e Padrões para Efluentes de Sistemas de Tratamento de Esgotos Sanitários d) Demanda Bioquímica de Oxigênio-DBO 5 dias, 20°C: máximo de 120 mg/L, sendo que este limite somente poderá ser ultrapassado no caso de efluente de sistema de tratamento com eficiência de remoção mínima de 60% de DBO, ou mediante estudo de autodepuração do corpo hídrico que comprove atendimentoIMPORTANTE às metas do enquadramento do corpo receptor. e) substâncias solúveis em hexano (óleos e graxas) até 100 mg/L; e f) ausência de materiais flutuantes. Normas de lançamento Resumo das principais legislações Parâmetro Cor Odor Óleos e Graxas PH DBO5 DQO Sólidos em suspensão Unidade Brasil Vitória Rio Grande Rio de Conama COMDEMA do Sul Janeiro mgPt/l -­ -­ -­ mg/l -­ 50 5 a 9 mg/l -­ mg/l -­ mg/l -­ Ausente -­ Ausente Livre Ausente -­ 20 10 20 6 a 9 6 a 8 5 a 9 Efic. > 90% Variável (1) E > 90% (*) 120 a 20 (*) Variável(1) 360 a 100 200 -­ 100 Variável(1) 120 a 40 -­ São Paulo Minas Gerais -­ -­ -­ -­ 100 5 a 9 20 6,5 a 8,5 60 60 -­ 90 -­ Méd =60 Máx= 100 Fonte: CONAMA 357, COMDEMA 02(1991), Giordano (2001) (*) ETEs de capacidade maior que 1000 EH. (1) Função do porte da ETE. Legislações Estaduais / Padrões de lançamento Legislação CONAMA 20/86 AL (1985) GO (1978) MS (1997) MG (1986) PB (1988) RS (1989) SC (1981) SP (1976) DBO5 Conc Efic (mg/l) mín (%) -­ -­ DQO (mg/l) SS (mg/l) N total (mg/l) P total (mg/l) -­ -­ -­ -­ CF (NMP/ 100 ml) -­ 60 60 60 60 60 Variáv 60 60 150 -­ -­ 90 -­ Variáv -­ -­ -­ -­ -­ 60 -­ Variáv -­ -­ -­ -­ -­ -­ 10(*) 10 10(*) -­ -­ -­ -­ -­ 1(*) 1 1(*) -­ -­ -­ -­ -­ -­ 3.000 -­ -­ -­ 80 -­ 85 80 -­ 80 80 (*) Para lançamentos em trechos de corpos d’água contribuintes de lagos, lagoas e represas Normas de lançamento Padrões microbiológicos de balneabilidade e corpos d´água Local Norma Brasil Resolução CONAMA 274 -­ 2000 EUA Várias (USEPA, 2001) Categoria ou Uso designado Critério (*) Coliformes fecais: 250 NMP/100ml Excelente E. coli: 200 NMP/100ml Enterococos: 25 NMP/100ml Coliformes fecais: 500 NMP/100ml Muito boa E. coli: 400 NMP/100ml Enterococos: 50 NMP/100ml Coliformes fecais: 1000 NMP/100ml Satisfatória E. coli: 800 NMP/100ml Enterococos: 100 NMP/100ml Recreação Coliformes fecais: 200 UFC/100ml Primária e E. coli: 126 UFC/100ml Enterococos: 33 a 35 UFC/100ml Secundária Pesca Coliformes totais: 70 UFC/100ml (mariscos) Coliformes fecais: 14 UFC/100ml Coliformes totais: 100 UFC/100ml Manancial de Coliformes fecais: 20 UFC/100ml água potável E. coli: 10 a 50 UFC/100ml (*) geralmente média geométrica de 80% da amostras Normas de lançamento Padrões de qualidade microbiológica de águas residuárias recomendadas pela OMS p/ reúso na agricultura (1) Nematelmintos Coliformes fecais – intestinais1 – média geométrica média aritmética do NMP/100ml do nº de ovos Categoria Condições de Reúso A Irrigação de culturas ingeridas cruas, campos de esporte e parques públicos < 1 ovo/litro < 1000NMP/100ml B Irrigação de cereais, culturas industriais, forrageiras, pastagens e árvores < 1 ovo/litro Nenhum padrão recomendado C Irrigação localizada de cultura na categoria B, quando agricultor e público em geral não são expostos a riscos Não aplicável Não aplicável Espécies Ascaris, Trichuris, Ancilostoma e Necator / Fonte: (Adaptado Felizatto, 2001) Autodepuração de corpos d´água Autodepuração : restabelecimento do equilíbrio no meio aquático, por mecanismos essencialmente naturais, após as alterações induzidas. Objetivos: -­ utilizar capacidade de assimilação dos rios;; -­ impedir o lançamento de despejos acima do que possa suportar o corpo d’água. Determinação: modelagem matemática Perfil obtido para OD no corpo receptor Córrego Água Fria a partir de Modelo de Streeter-Phelps. (Efluente Secundário – ETE Água Fria – São Carlos/SR – 25.000 hab.) Impactos do lançamento de esgotos nos corpos d’água Mistura de poluentes Cmistura = concentração do poluente no ponto de mistura (mg/L ou g/m3). Crio = concentração do poluente no corpo receptor, imediatamente a montante do ponto de lançamento do despejo (mg/L ou g/m3). Cesgoto = concentração do poluente no esgoto (mg/L ou g/m3). Qrio = vazão do corpo receptor (L/s ou m3/s). Qesgoto = vazão do esgoto (L/s ou m3/s). Impactos do lançamento de esgotos nos corpos d’água Qual a concentração de DBO no ponto de mistura? Impactos do lançamento de esgotos nos corpos d’água Curva de depressão de oxigênio em diversas condições de autodepuração Curva de depressão de oxigênio em diversas condições de autodepuração Curva de depressão de oxigênio em diversas condições de autodepuração Sistemas DBO (mg/l) 100 80 60 40 20 DQO (mg/l) SS (mg/l) 200 150 100 90 60 30 Lagoa facultativa Lagoa anaeróbia + lagoa facultativa Lagoa aerada facultativa Lagoa estabilização + lagoa alta taxa Lagoa estabilização + remoção alga Infiltração baixa taxa Infiltração rápida Tanque séptico + filtro anaeróbio Tanque séptico + infiltração Reator UASB Reator UASB + lodo ativado Reator UASB + B.F Reator UASB + filtro anaeróbio Reator UASB + filtro biológico percolador Reator UASB + lagoa maturação Lodo ativado convencional Lodo ativado c/ remoção biológica de N Lodo ativado c/ remoção biológica N/P Lodo ativado + filtração terciária Filtro biológico percolador baixa taxa Filtro biológico percolador alta taxa Biofiltro aerado submerso B. F c/ remoção biológica de N Biodisco Fonte: von Sperling, M; Chernicharo, C.A L, Urban Water 4 (2002) 105 -114
