View
69
Download
7
Category
Preview:
DESCRIPTION
Apostila de Engenharia Ambiental; Ecologia
Citation preview
UNIVERSIDADE ESTADUAL DE MARING
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA QUMICA
CURSO DE ENGENHARIA DE ALIMENTOS
DISCLIPLINA DE INTRODUO ENGENHARIA
AMBIENTAL
APOSTILA DE INTRODUO ENGENHARIA
AMBIENTAL
PROFESSORA: ROSNGELA BERGAMASCO/ANGLICA M. S. VIEIRA
Maring, 2013
Sumrio
1. - NOES SOBRE ECOLOGIA ............................................................................................... 4 1.1. - Histrico ........................................................................................................................... 4 1.2 - Subdivises da Ecologia .................................................................................................... 4 1.3 - Ecologia uma Cincia Multidisciplinar ............................................................................. 4
1.4 - O Conceito de Ecossistema ............................................................................................... 5 1.5 - O que e quem pode alterar o ecossistema? ........................................................................ 5 1.6 - O que Poluio? .............................................................................................................. 5 1.7 - A Reforma Sanitria e a Poluio ..................................................................................... 6 1.8 - A Revoluo Industrial, o Problema da Poluio Mundial e a Vida Sustentvel ............. 6
1.9 - Fatores que tornaram possvel a Revoluo Industrial ...................................................... 7
1.11 - O Ciclo do Carbono......................................................................................................... 10
1.12 - O Ciclo do Nitrognio ..................................................................................................... 10 1.13 - O Ciclo do Oxignio ....................................................................................................... 10 1.14 - O Fluxo de Energia num Ecossistema ............................................................................. 10 1.15 - Balano entre Produo e Consumo................................................................................ 11
1.16 - Que fatos podem-se verificar da? ................................................................................... 11 2 - CONTROLE DE POLUIO DAS GUAS........................................................................... 12
2.1 - Processos ideais versus processos reais .......................................................................... 13 Definio do termo poluio zero: ................................................................................................... 14 No contexto do processo ideal nenhum despejo gerado ou seja, poluio zero implica em que todas as substncias reagentes e insumos so transformados em produtos utilizveis. ................... 14
3 - PROGRAMA DE MINIMIZAO DE DESPEJOS .............................................................. 14
NOES SOBRE A QUALIDADE DA GUA: ............................................................................... 17 3.1 - A gua na natureza .......................................................................................................... 17
3.1.1 - Distribuio da gua na terra ........................................................................................... 17 3.2 - O ciclo hidrolgico .......................................................................................................... 18 3.3 - Os usos da gua ............................................................................................................... 18
3.4 - Impurezas encontradas na gua ....................................................................................... 19 3.5 - Parmetros de qualidade da gua .................................................................................... 19
3.5.1 - Parmetros Fsicos ....................................................................................................... 19 3.5.2 - Parmetros Qumicos ................................................................................................... 20 3.5.3 - Parmetros Biolgicos ................................................................................................. 20
3.6 Poluio das guas ............................................................................................................. 20
3.7 - Quantificao da carga poluidora .................................................................................... 21
3.8 - - Caractersticas das guas residurias ............................................................................ 21
3.9 - Caracterizao da qualidade dos esgotos ........................................................................ 24 3.10 - Qual a principal diferena entre os testes de DBO e DQO? ........................................... 28 3.11 Caractersticas de esgotos industriais ................................................................................ 30
4 IMPACTO DO LANAMENTO DE EFLUENTES NOS CORPOS RECEPTORES .............. 31 4.1 Poluio por Matria Orgnica e Autodepurao ............................................................. 31
4.2 Autodepurao - Anlise Ecolgica ................................................................................. 32 4.3 Balano de oxignio dissolvido ......................................................................................... 34 4.4 A curva de oxignio dissolvido ........................................................................................ 34
5 INTRODUO AO CONTROLE DE POLUIO .................................................................. 35 5.1 Poluio ambiental ........................................................................................................... 36 5.2 Classificao geral dos resduos ....................................................................................... 37
5.3 Eliminao ou minimizao dos problemas ambientais ................................................... 38
5.4 - Sistema de gesto ambiental ........................................................................................... 38
5.5 - Normas e procedimentos ................................................................................................. 39 5.6 Princpios da ISO 14000 ................................................................................................... 40
6 INTRODUO AO TRATAMENTO DE EFLUENTES .......................................................... 43 6.1 Por que tratar efluentes? .................................................................................................... 43
6.2 Principais contaminantes e caractersticas das guas residurias ..................................... 43 6.3 Classificao dos Tipos de Tratamento ............................................................................ 46
7 TRATAMENTO BIOLGICO DE RESDUOS PRINCPIOS DA CINTICA DE REAES E DA HIDRULICA DE REATORES. .......................................................................... 48
7.1 Introduo .......................................................................................................................... 48
7.2 Cintica de reaes ........................................................................................................... 48 7.3 Balano de massa ....................................................................................................................... 55 7.4 Hidrulica de reatores ..................................................................................................... 57 7.5 - Tempo de reteno hidrulica e tempo de residncia celular ......................................... 58
8 -TRATAMENTO SECUNDRIO PROCESSOS AERBIOS .............................................. 60 8.1 -LODOS ATIVADOS ....................................................................................................... 60 8.3 -Problemas operacionais suas causas e solues ........................................................... 71 8.4 - Lagoas aeradas .............................................................................................................. 75
8.5 -Lagoas de estabilizao .................................................................................................. 76
8.6 -Discos biolgicos rotativos (RBC - rotating biological contactors) .............................. 82 9 -TRATAMENTO ANAERBIO DE EFLUENTES .................................................................. 85
9.1 - Introduo ........................................................................................................................ 85
9.1.1 -Histrico ....................................................................................................................... 85 9.2 - Aplicaes do tratamento anaerbio ............................................................................... 85
9.3 -Vantagens e desvantagens ................................................................................................ 85
9.4 - Fundamentos do tratamento anaerbio .......................................................................... 86
9.4.1 -Processo de digesto ..................................................................................................... 86 9.4.2 - Microbiologia da digesto anaerbia ........................................................................... 86
9.4.3 -Sequncia metablica ................................................................................................... 88 9.5 -Bioqumica da digesto anaerbia................................................................................... 88
9.5.1 -cidos volteis intermedirios .................................................................................... 88
9.5.2 -Aspectos termodinmicos ............................................................................................. 89 N 89
SO42-
+ 4H2 + H+ ........................................................................................................................ 89
HS- + 4H2O ...................................................................................................................................... 89
9.5.3 -Estimativa da produo de metano ............................................................................... 90
9.5.4 - Reduo de sulfato....................................................................................................... 90
9.6 9.6-Requisitos ambientais para o processo anaerbio ....................................................... 90
9.6.1 9.6.1-Nutrientes.............................................................................................................. 91 9.6.2 -Temperatura .................................................................................................................. 91
9.6.3 -Ph, alcalinidade e cidos volteis ................................................................................. 92 9.7 -Sistemas anaerbios de tratamento ................................................................................. 93
9.7.1 - Sistemas anaerbios de tratamento .............................................................................. 94
9.7.2 -Sistemas convencionais de tratamento anaerbio ........................................................ 94 9.7.3 -Sistemas de alta taxa com crescimento aderido............................................................ 96
9.7.4 -Sistema anaerbio com crescimento disperso .............................................................. 98 9.7.5 -Sistemas combinados de tratamento ........................................................................... 101
10 - TRATAMENTO TERCIRIO ............................................................................................... 102 10.1 - Introduo ...................................................................................................................... 102
10.2 -Necessidade de reuso ..................................................................................................... 103
10.3 -Formas potenciais de reuso ............................................................................................ 103
10.3.1 - Usos Urbanos ............................................................................................................. 104 10.3.4 -Usos Industriais .......................................................................................................... 106 10.3.5 - Recarga de Aquferos ................................................................................................ 107 10.3.6 -Usos agrcolas ............................................................................................................. 108
Viabilidade econmica....................................................................................................................... 112 10.4 - Aes a serem desenvolvidas para o reuso no Brasil .................................................... 115
11 -FUNDAMENTOS SOBRE PROCESSOS COM MEMBRANAS .......................................... 118 11.1 -Membranas ..................................................................................................................... 118
PROCESSO ............................................................................................................................... 121
QUADRO E PLACAS:...................................................................................................................... 123 FIBRA OCA ...................................................................................................................................... 125 ESPIRAL ........................................................................................................................................... 126
11.2 -Escolha das membranas ................................................................................................. 127 11.2.1 - Parmetros que influenciam o desempenho das membranas..................................... 128
12. RESDUOS SLIDOS ........................................................................................................... 134 12.1 -Introduo ....................................................................................................................... 134 12.2 -Resduos slidos ............................................................................................................. 134
12.3 -Consideraes gerais ...................................................................................................... 135
12.4 -Classificao ................................................................................................................... 135 12.5 -Caractersticas ................................................................................................................ 137 12.6 -Resduos slidos urbanos (RSU) .................................................................................... 140
12.7 -Coleta e disposio final de resduos slidos ................................................................. 140 Coleta ................................................................................................................................................ 141
Disposio Final............................................................................................................................. 142
12.8 -Aterros ............................................................................................................................ 142
12.9 -Reciclagem ..................................................................................................................... 146 -Voc sabe quanto tempo a natureza leva para absorver os produtos abaixo? .............................. 149
12.10 -Compostagem ................................................................................................................. 160 12.11 -Resduos industriais........................................................................................................ 164
Tratamento de Resduos Industriais ................................................................................................... 165
12.12 -Resduos hospitalares ..................................................................................................... 166 12.13 -Resduos txicos ................................................................................................................. 168
12.14 -Rejeitos nucleares ........................................................................................................... 168 12.15 Pilhas, baterias e lmpadas fluorescentes ........................................................................ 169
12.16 -Incinerao ..................................................................................................................... 169 12.17 -Pirlise ............................................................................................................................ 171
13 -Tratamento de Efluentes Atmosfricos .................................................................................... 172 13.1 - A Poluio Atmosfrica ................................................................................................ 172 13.2 -Efeitos Globais da Poluio Atmosfrica ....................................................................... 172 13.3 -Chuva cida ................................................................................................................... 173 13.4 -Diminuio da Camada de Oznio................................................................................ 173
13.5 -Inverso Trmica ............................................................................................................ 174 13.6 -Corroso ......................................................................................................................... 174 13.7 -Efeitos Sobre a Sade ..................................................................................................... 174
Legislao Pertinente ......................................................................................................................... 175 Situao Legal do Brasil Quanto Emisso de Poluentes Atmosfricos .......................................... 176
Situao Legal do Brasil Quanto Emisso de Poluentes Atmosfricos .......................................... 177 13.8 -Adsoro......................................................................................................................... 177
13.8.1 -Regenerao dos Adsorventes .................................................................................... 178
13.8.2 -Equipamentos de Adsoro ........................................................................................ 178
13.9 -Absoro......................................................................................................................... 178 13.10 -Disperso ........................................................................................................................ 179 13.11 -Os tipos mais comuns de poluentes gasosos .................................................................. 180
4
1. - NOES SOBRE ECOLOGIA
1.1. - Histrico
A palavra ecologia deriva do grego oekologie, que significa literalmente cincia do habitat. Pode-se definir ecologia como a Cincia que estuda as relaes entre os seres vivos e entre estes seres vivos e o ambiente em que vivem.
De acordo com as leis da ecologia os seres vivos devem viver num equilbrio harmonioso,
entre si e com o ambiente, no qual esto inseridos, equilbrio este que deve ter durao indefinida,
quando este equilbrio rompido por qualquer fator diz-se que ocorreu poluio, situao esta que
pode ter consequncias mais desastrosas possveis.
O pensamento ecolgico bastante antigo, atribui-se Ernest Haeckel, zoolgo Alemo, a
introduo do vocbulo ecologia, em 1866, porm, j em 1798 Malthus expunha suas idias sobre
crescimento populacional, em que afirmava que as populaes crescem em progresso geomtrica,
enquanto os meios para sua subsistncia aumentam em progresso aritmtica, ou seja, a medida que a
populao cresce, mais escassos tornam-se os meios para a sua subsistncia.
Darwin, que era professor de Haeckel, parecia concordar com as idias de Malthus, uma vez
que em 1858, para explicar a sua teoria sobre origem e evoluo das espcies formulou trs princpios
fundamentais: (1) H maior produo do nmero de ovos, esporos e sementes, do que de indivduos
adultos; (2) Os indivduos so diferentes uns dos outros; (3) Os indivduos, em nmero excessivo e
diferentes uns dos outros, lutam pelos mesmos meios de subsistncia e sobrevivem os mais aptos, os
melhores adaptados s condies do ambiente em que vivem.
Pode-se dizer que a partir dai ficou estabelecido o conceito de competio, e que as trs
teorias se inter-relacionam e estabelecem o inter-relacionamento entre os seres e o ambiente em que
vivem. por esta razo que se diz que o pensamento ecolgico bem mais antigo que a introduo
do vocbulo ecologia.
At meados da dcada de 1930 a ecologia como cincia pouco se desenvolveu. O Brasil
contribuiu de maneira significativa para o progresso da ecologia como cincia, uma vez que o
primeiro livro publicado sobre ecologia no mundo em 1895, foi feito a partir das observaes feitas
pelo botnico dinamarqus, Eugnio Warning, quando este viveu no Brasil, em Lagoa Santa Minas Gerais, durante trs anos (1863-1866), estudando a vegetao.
A primeira tentativa de apresentar a ecologia, com bases cientficas, foi feita em 1927 por
Elton, no que se referia ao mundo animal.
O incio do sculo XX marca a fundao das primeiras sociedades ecolgicas e tambm a
publicao dos primeiros trabalhos cientficos em peridicos. O primeiro congresso internacional
sobre ecologia foi em Haia em 1974.
1.2 - Subdivises da Ecologia
Auto-ecologia: estuda as relaes de uma s espcie com o meio em que vive, ou seja, a auto-
ecologia estabelece os limites de tolerncia e preferncia de cada espcie em relao a cada fator
ecolgico, muitas vezes chamada de ecofisiologia.
Sinecologia: estuda as relaes entre as espcies que vivem em certo ambiente, e as relaes
entre essas espcies e seu ambiente. Em outras palavras a ecologia dos conjuntos de espcies de
seres vivos.
1.3 - Ecologia uma Cincia Multidisciplinar
A ecologia uma cincia muito complexa e envolve o conhecimento de muitas outras
cincias, tais como, Zoologia, Botnica, Microbiologia, Geografia, Fisiologia, Gentica, Qumica,
5
Fsica, Estatstica, Sociologia, etc.. A ecologia deve explicar o papel dos diversos fatores do meio
fsico, sobre as diversas espcies de seres vivos que vivem neste meio, por isso uma cincia que
deve ser desenvolvida por equipes multidisciplinares.
Para se ter o conhecimento do que se passa entre os seres vivos e o ambiente que habitam,
necessrio conhecer os principais fatores que intervm no meio fsico e o papel que cada um destes
fatores desempenha sobre os seres vivos. Dentre os principais fatores pode-se citar: Ar, gua, Luz e
Solo.
O professor Patrick Blaudin, do Museu Nacional de Histria Natural da Frana, diz que no
sculo XX a ecologia tornou-se uma cincia para engenheiros. Engenheiros capazes de intervir sobre
um terreno, segundo um caminho racional e cientificamente fundamentado, para obter uma
organizao e um funcionamento satisfatrio dos meios naturais.
A ecologia pois, muito mais que um conjunto de preocupaes relativas ao ambiente.
uma disciplina cientfica fundamental, prtica, para profissionais de alto nvel universitrio, longe de
ser uma preocupao militante ou politizada simplesmente (guia ilustrado de ecologia).
1.4 - O Conceito de Ecossistema
Chama-se de ecossistema a um conjunto de condies fsicas e qumicas de certo lugar,
reunido a um conjunto de seres vivos que habitam esse lugar. O ecossistema tem pois, dois
componentes: O ambiente povoado pelos seres vivos; e o conjunto de seres que povoam este
ambiente.
Ao ambiente fsico d-se o nome de Bitopo, e ao conjunto de seres vivos, d-se o nome de
Biocenose.
1.5 - O que e quem pode alterar o ecossistema?
Todas as espcies que povoam um ecossistema so capazes de alter-lo, seja retirando dele o
seu alimento para a sua subsistncia, seja devolvendo ele o que retirou, atravs de suas fezes ou
urina, geralmente de uma forma diversa.
O homem em nada difere das outras espcies quanto capacidade de alterar o seu
ecossistema, porm, h uma diferena fundamental, porque ao homem foi dada a faculdade, por sua
inteligncia, de acelerar o processo de alterao do ambiente, por meio das invenes e descobertas.
1.6 - O que Poluio?
Vrias so as conceituaes ou definies que podem ser dadas de poluio mas, de um modo
geral, pode-se definir poluio como qualquer alterao que introduzida em um ecossistema, que ocasione desequilbrio, ou leve situao de um novo equilbrio diferente daquele que se
encontrava anteriormente. Os agentes causadores destas alteraes so chamados de poluentes. Pode-se perceber que existem vrios tipos de alteraes ou de poluio, tais como, poluio
do ar, da gua, do solo, sonora, que podem ser causadas por substncias qumicas, ou no, no estado
lquido, slido ou gasoso, ou ainda causada por introduo de seres vivos ao ecossistema.
Pode-se ainda falar em poluio visual e no sentido figurado, em poluio poltica e moral,
que to bem conhecemos em nosso pas.
6
1.7 - A Reforma Sanitria e a Poluio
At meados do sculo XIX, antes da reforma sanitria, todos os esgotos gerados, que eram
quase que totalmente de origem sanitria, eram lanados em poos ou sumidouros (escavaes no
solo), no interior das residncias, de onde eram retiradas para reservatrios pblicos, lugar em que
permaneciam secando, com o objetivo de se obter uma massa estabilizada, que era utilizada na
lavoura.
Em 1847, na Inglaterra, um famoso sanitarista chamado Chadwick estabeleceu uma reforma
sanitria, que consistiu basicamente na ligao de todos os esgotos domsticos nas redes coletoras
urbanas, mediante a instalao de descargas hdricas. As redes pblicas de esgoto que recebiam
exclusivamente as guas da chuva passaram a receber alm de outros poluentes, as descargas fecais.
Foi inaugurado assim, a lei que os franceses denominaram de tout lgout (tudo ao esgoto), teve funes benficas, como a remoo de materiais contaminantes de dentro das casas, mas, teve suas
funes malficas, pois, iniciou o processo de contaminao dos rios.
Esta reforma sanitria levou a problemas serssimos como a proliferao de doenas, como
febre tifide, clera, hepatite, causadas pelas excrees de pessoas doentes que tinham seus dejetos
lanados nas redes de esgotos que posteriormente eram lanados nos rios. A Alemanha, a Inglaterra e
a Frana tiveram seus rios transformados em fontes importantes de epidemias, por conta do
lanamento de esgotos, que s foram resolvidas com o desenvolvimento de tcnicas de tratamento de
esgotos, que passaram a ser obrigatrios a partir de 1875 e, pela introduo das prticas de clorao
das guas de abastecimento.
1.8 - A Revoluo Industrial, o Problema da Poluio Mundial e a Vida Sustentvel
A revoluo industrial, que teve seu incio no sculo XVIII, na Inglaterra em 1760, e seu
grande crescimento no sculo XX, levou o mundo a um estgio de grande desenvolvimento, porm,
hoje j se tem conhecimento que este desenvolvimento, levou tambm a que toda humanidade
ficasse exposta a grandes riscos, que podem ser exemplificados tanto pela diminuio da qualidade
de gua , neste milnio, como pela ameaa da destruio da camada de oznio, que protege a Terra
dos raios ultravioletas.
A origem da revoluo industrial est no desenvolvimento da indstria txtil. Em um
determinado momento, a demanda de tecido no podia ser satisfeita pela antiga roda de fiar, operada
manualmente por um tecelo.
No entanto, a indstria txtil exigiu a criao de uma indstria qumica moderna, capaz de
abastec-la com os produtos necessrios para a lavagem do algodo e a tintura dos tecidos. Para
produzir sabo, era preciso soda. Em 1825, instalou-se, em Glasgow, a maior fbrica de produtos
qumicos da Europa. Empregava 3 mil trabalhadores e ocupava 40 hectares. Fabricava soda
conforme um mtodo inventado por Nicolas Leblanc, em 1783, que utilizava cido sulfrico. Na
fabricao deste cido, produzia-se gs clordrico, produto altamente contaminante, que a fbrica
emitia continuamente por sua chamin de 139 metros de altura. Logo se conseguiu diluir esse gs em
gua e utiliz-lo no processo de fabricao de tinturas para colorir o algodo, este processo porm,
tambm pode levar a um grau de poluio importante, pela gerao de compostos organoclorados.
Alm das indstrias qumicas, desenvolveram-se outras, como as de explosivos e as de
fosfatos, usados como fertilizantes na agricultura. O desenvolvimento da Qumica uma das
caractersticas da revoluo industrial, assim como o da Matemtica e o da Fsica foram da revoluo
cientfica, iniciada quase trs sculos antes.
Nos trs ltimos sculos a populao mundial cresceu oito vezes, enquanto que a produo
industrial cresceu cerca de 100 vezes, s nos ltimos cem anos. Este crescimento industrial, no
entanto, beneficiou uma parcela muito pequena da populao mundial cerca de 20%, que consomem
80% dos recursos naturais.
7
A dcada de 60, porm, foi marcada por grandes transformaes e, foi nesta dcada que o
homem se deu conta de que preciso mudar sua maneira de pensar, o progresso, percebendo que
mais importante que progredir, progredir com conscincia da preservao da vida humana e do
ambiente em seu entorno. Este pensamento levou ao desenvolvimento de um mercado consumidor
mais consciente, que exige alm da qualidade no produto, qualidade e conscincia ambiental na
produo. No entanto, este pensamento de conscincia ecolgica e de preservao ambiental,
esbarra, sobretudo nos pases de terceiro mundo, no estado de pobreza que vive a populao, que
significa uma grande parcela de habitantes vivendo na misria absoluta.
Neste sentido, deve-se entender vida sustentvel como progresso para todos, com
preservao da natureza, o que significa dizer profundas mudanas, tanto do ponto de vista tcnico,
como do ponto de vista social e sociolgico, na maneira do homem encarar o progresso, ou seja,
formas mais justas de desenvolvimento, que no ameacem o equilbrio natural e que levem a
menores desnveis sociais.
1.9 - Fatores que tornaram possvel a Revoluo Industrial
Apesar de, no incio do sculo XVIII, a Inglaterra apresentar um certo atraso tcnico em
relao a outros pases europeus, a sociedade inglesa tinha uma srie de condies que permitiram a
sua rpida industrializao. As revolues do sculo XVII acabaram com os privilgios da nobreza e
com a servido dos camponeses, que passaram a procurar emprego livremente nas fbricas. A
Revoluo Francesa aconteceu somente em 1789. Alm disso, a populao reduzida favorecia o uso
de mquinas para suprir a falta de mo-de-obra. Ao mesmo tempo, a escassez de madeira, na
Inglaterra, estimulou a minerao de carvo, importante para a siderurgia. Outro fator decisivo foi
sua localizao geogrfica, que convertera a Inglaterra num centro de comrcio mundial, atravs de
seus numerosos portos.
Nesta poca, a expanso colonial abriu novos mercados para a exportao dos produtos
industriais. Um dado muito significativo que, durante a Revoluo Industrial, as guerras que
devastaram o continente europeu se desenvolveram fora de seu territrio, o que permitiu indstria
inglesa trabalhar em paz e gerar riqueza.
Atualmente, nota-se ainda uma imensa incapacidade dos Pases de gerar planos, ou
estabelecer polticas que faam frente s questes globais relacionadas ao desenvolvimento
sustentvel, sobretudo devido insatisfao dos Pases subdesenvolvidos, ou em desenvolvimento,
que acusavam os Pases, ditos de primeiro mundo, de cercear seus programas de desenvolvimento,
acusando-os de geradores de poluio.
Neste sentido, no incio do sculo XXI, tem-se que pensar em redescobrimento, quando
pensa-se em soluo para os problemas ambientais. Redescobrir que os seres vivos devem prover a
terra, para mant-la viva, pensando em um novo modo de desenvolvimento que garanta a
preservao, e isto s se consegue com educao. A educao no sentido da busca de subsdios, para
a ampliao dos conhecimentos que leve ao exerccio da cidadania e da qualidade da vida humana.
1.10 - A gua no Meio
A gua um dos fatores mais importantes para os seres vivos, por isso muito importante
saber de que maneira ela se encontra no meio, e qual a sua melhor forma de assimilao.
A gua pode ser encontrada em diversos estados no meio: lquido, nos grandes depsitos de
gua salgada, como os mares e oceanos, nos depsitos de gua doce, como os rios, lagos e lagoas e
tambm entre as partculas slidas do solo. gasoso, na atmosfera. slido, nas grandes massas de gelo,
nas regies polares e nos cumes das montanhas e serras, que apresentam uma certa altitude.
Estas formas so intercambiveis. muito importante compreender estas transformaes para
saber o que ocorre com a gua na natureza.
8
Alguns dos ecossistemas mais complexos esto contidos nos oceanos, que ocupam mais de
70% da superfcie terrestre. A zona costeira representa apenas 10% da zona ocenica total, porm,
nela se origina mais da metade da produtividade biolgica dos oceanos, estas zonas abrigam 60% da
populao mundial e contm muitas classes de ecossistemas vitais para a vida marinha, (Dias, 1992).
De um modo geral, os oceanos se constituem em grandes lixeiras, sendo utilizados para descargas de
resduos urbanos e industriais, sedimentos provenientes de eroses e via de regra, so os depsitos de
quase todo o resduo radioativo gerado no mundo.
Estes lanamentos indiscriminados de resduos nos oceanos acarretam grandes problemas
para a fauna e a flora presentes nestes ecossistemas, chegando mesmo a comprometer seriamente a
sua utilizao.
Em qualquer ecossistema que se considere pode-se verificar a existncia de um ciclo de gua
que pode ser esquematizado conforme figura 1.
Figura 1, ilustrao do ciclo da gua em um ecossistema
A energia assimilada pelos seres vivos utilizada pelas clulas por meio de reaes qumicas,
que tm lugar em meio aquoso dentro das clulas. Esta gua porm, tem que estar disponvel de
maneira a ser utilizada diretamente pelos seres vivos, ou seja no estado lquido.
gua no corpo humano e em muitos outros animais e vegetais desempenha no s o papel de
estruturao das clulas, como tambm de veculo importante para o transporte de substncias
dissolvidas para dentro e fora do organismo e de todos os rgos. Devido a sua capacidade solvente,
bem como a sua mobilidade, executa funes como elemento preponderante no sangue e na seiva dos
vegetais.
A gua ento, necessria no s para manter a temperatura do corpo humano, mas, tambm
para conduzir produtos de excreo, uma vez que possui muita facilidade em atravessar as
membranas das clulas, quando no estado lquido.
A gua no estado lquido muito importante para os seres humanos, porque todas as reaes
bioqumicas que se processam nestes seres e em muitos outros, ocorrem em meio aquoso. Neste
sentido, a gua necessria no s em quantidade, como em qualidade. Ela no pode conter
9
substncias que sejam nocivas ao bom funcionamento dos rgos e clulas do organismo, alm de
no poder transportar microrganismos patognicos.
A gua, inevitavelmente, retorna natureza (rios, lagos, oceanos), depois de usada, portanto,
todo cuidado deve ser tomado antes do seu lanamento nos corpos receptores, uma vez que estes
corpos necessitam de uma qualidade mnima para os seus usos potenciais.
Todo cidado tem o direito a ter gua tratada e o Estado tem o dever de oferecer este servio,
este um dever que o cidado outorga ao Estado, atravs do pagamento de impostos. Esta
responsabilidade que outorgada ao estado tem o objetivo nico de manter a uniformidade e a
segurana com relao aos processos de tratamento, garantindo assim servios eficazes e
consequentemente uma gua de melhor qualidade.
Essa outorga estabelece uma via de mo dupla entre o Estado e o cidado. Todo cidado tem
obrigaes que se no cumpridas, estar infringindo esse contrato social que tem com o Estado.
Isto pode se aplicar ao ensino pblico, todo cidado outorga ao Estado, atravs do pagamento
de impostos a funo de prover o ensino pblico, e o Estado estar traindo a confiana do cidado, se
este ensino no for de qualidade.
Contudo, a tarefa do Estado de levar gua tratada at a residncia de cada cidado, nem
sempre to fcil, muitas vezes a populao prefere ser abastecida por meio de poos clandestinos
do que fazer a ligao domiciliar, quando intimado, muitas vezes reagindo com violncia e
depredando as instalaes do sistema de abastecimento, como aconteceu em Salvador quando o
Engenheiro Teodoro Sampaio projetou e construiu o primeiro sistema de distribuio de gua na
cidade. A populao saiu s ruas indignada, dizendo que no beberia gua de cano. Reaes desta natureza, frequentemente, so decorrentes da revolta contra a tarifa a ser paga.
Estas tarifas parece ser altas quando se pensa que a gua oferecida pela natureza e o nico trabalho
fazer cheg-la s residncias, porm, esta tarefa no to fcil assim, principalmente se
considerarmos que os nossos mananciais, via de regra, esto cheios de impurezas, - muitas vezes
pelo descaso, tanto com os recursos hdricos quanto com os recursos naturais de modo geral, o que
torna difcil a transformao desta gua em potvel.
A melhor maneira de se utilizar as reservas hdricas, de forma a manter o equilbrio ambiental
e sem causar conflitos o planejamento. Planejar, para aproveitar os recursos hdricos de forma
total, sem conflitos nem incompatibilidade.
certo que usar do artifcio do represamento uma das maneiras eficazes encontradas para
disciplinar os rios, transformando-os em lagos que enchem na poca das chuvas, armazenando a gua
que ser usada no perodo das secas. Dessa forma ter-se-ia vazes regularizadas durante todo o ano, e
evitaria inundaes, garantiria o abastecimento e a irrigao e ainda o funcionamento das turbinas de
hidreltricas, durante todo o perodo de seca.
Porm, nem sempre estas medidas so tomadas com o cuidado de um planejamento
criterioso, que garantiria o uso racional optando por grandes quedas ou grandes volumes dgua, para gerar grandes quantidades de energia.
Como o armazenamento de grandes volumes dgua exige grandes reas de terra, muitas vezes reas imensas de solo so inundadas - afogando e destruindo massas considerveis de material
vegetal, aniquilando animais e espcies nativas, chegando mesmo a influir no clima da regio - para
produzir quantidades irrisrias de energia, numa demonstrao clara da falta de planejamento, que
leve em conta a situao geogrfica e ecolgica, assim como os diversos usos possveis da gua, para
que o seu aproveitamento seja mximo.
A barragem de Balbina, construda no Estado do Amazonas, um caso tpico da falta de
planejamento. Para sua construo foram inundadas 2.400 Km2 de florestas, formando um lago de
apenas 7 metros de profundidade. Localizada a 146 quilmetros de Manaus, junto ao Rio Uatum, a
hidreltrica de Balbina, com potencial energtico de apenas 250 megawatts, uma herana do
gerenciamento militar fascista, que teve a morte biolgica decretada pelo Instituto Nacional de
10
Pesquisas da Amaznia. Para comparao, a Usina de Itaipu tem um lago com a metade do tamanho
de Balbina e produz 14 mil megawatts.
1.11 - O Ciclo do Carbono
O ciclo do carbono to importante quanto o ciclo da gua, para os seres vivos, uma vez que
o carbono utilizado pelos vegetais fotossintetizantes na produo de compostos orgnicos.
O carbono ocorre na natureza em diversas formas, na atmosfera ocorre na forma de dixido
de carbono. Na fotossntese o carbono do CO2 reduzido pelo H2 da gua, surgindo desta reduo
primeiro os carboidratos, depois os lipdeos e protdeos (protenas), de estrutura mais complexas que
os primeiros.
Os animais herbvoros recebem das plantas estes compostos orgnicos e sintetizam, a partir
deles, outros, o mesmo acontece com os carnvoros que se alimentam destes herbvoros, e com os
carnvoros maiores.
Plantas e animais, ao morrerem, so decompostos e o carbono retorna ao meio. Os
mecanismos que permitem este retorno so os processos oxidativos (respirao aerbia e anaerbia).
1.12 - O Ciclo do Nitrognio
O nitrognio pode ser encontrado de diversas formas, na atmosfera pode ser encontrado em
forma livre, nos organismos de plantas e animais, em forma de compostos orgnicos e no solo ou na
gua em forma de nitrognio inorgnico, resultantes geralmente de decomposio de rochas.
O nitrognio atmosfrico oxidado a nitritos e nitratos durante as tempestades, estes
compostos so solveis em gua, e os nitratos podem ser absorvidos pelas plantas. As plantas podem
ainda absorver os nitratos oriundos da decomposio de rochas.
Existem bactrias que so encontradas em razes e nodosidades das plantas, que tambm so
capazes de fixar o nitrognio da atmosfera, cedendo s plantas parte dele. os animais que se
alimentam destas plantas incorporam o nitrognio em seu organismo, na forma de protenas
especficas.
A decomposio de plantas ou de animais ou a decomposio de produtos de excreo
nitrogenados dos seres vivos, como a uria e o cido rico, produz amnia, que convertido a
nitritos e estes a nitratos por grupos especficos de bactrias, os nitratos voltam assim ao ponto de
partida.
Estes nitratos no entanto, tambm atravs de bactrias especficas, podem ser convertidos a
nitrognio gasoso que retorna atmosfera, fechando o ciclo.
1.13 - O Ciclo do Oxignio
O oxignio est presente em praticamente todos os ciclos que mencionou-se at aqui. A
atmosfera terrestre constituda aproximadamente de 20% de oxignio. As guas salgadas e doces
contm propores variveis de oxignio que so funo de diversos fatores como, presso e
temperatura.
O oxignio retirado e devolvido continuamente ao meio, mostrando a importncia deste
elemento para o mundo vivo.
1.14 - O Fluxo de Energia num Ecossistema
11
Os seres vivos produtores de um ecossistema captam energia da luz solar, que consumida
na reduo do CO2, molcula simples que contm pouca energia, carboidrato, molcula complexa
com muita energia.
Os produtos so consumidos pelos herbvoros que incorporam parte da matria ingerida em
seu organismo, eliminando outra parte para o ambiente.
Os herbvoros so consumidos por pequenos carnvoros e por onvoros e ambos so
consumidos pelos carnvoros maiores.
H sempre perda de matria cada vez que um ser vivo consome outro, porque no incorpora
tudo, mas devolve uma parte do que ingeriu geralmente transformada.
Como a matria orgnica foi construda com consumo de energia, estas perdas de matria
representam perdas correspondentes de energia.
medida que se sobe numa pirmide alimentar, vai havendo perda de massa dos seres vivos,
a qual chamamos de biomassa. Ao mesmo tempo vai havendo uma perda de energia para o meio em
que tal pirmide se encontra.
Fluxo de energia pois, esse trnsito de energia entre os diferentes elos de uma cadeia
alimentar, ou entre os diferentes nveis trficos de uma pirmide alimentar.
Este fluxo de energia nos diferentes ecossistemas uma via de duas mos. Entra energia pela
fotossntese e ao mesmo tempo sai energia pela respirao.
1.15 - Balano entre Produo e Consumo
O processo principal, responsvel pela produo de matria orgnica na terra, a partir de
compostos inorgnicos a fotossntese.
A decomposio se faz pelos diversos tipos de respirao, aerbia ou anaerbia, entre os
quais se incluem muitos processos de fermentao.
Estes dois principais processos de construo e de destruio da matria, orgnica podem ser
apresentados em uma nica representao qumica.
6CO2 + 6H20 C6H12O6 + 6O2
1.16 - Que fatos podem-se verificar da?
A fotossntese, realizada pelas plantas e por diversos organismos clorofilados, o maior
provedor de oxignio da natureza, que compensa de um modo geral, numa reao inversa, o
consumo de oxignio e a produo de gs carbnico pela respirao de animais e plantas. A
fotossntese tambm compensa o consumo de oxignio e a produo de gs carbnico provenientes
da queima do lcool combustvel ou lenha, durante o desenvolvimento das lavouras de cana e
reflorestamentos, porm, a emisso de CO2, para a atmosfera, provenientes da combusto do petrleo
e carvo mineral um processo irreversvel, sem reao inversa de compensao.
12
2 - CONTROLE DE POLUIO DAS GUAS
As diretrizes estabelecidas pelo congresso americano em julho de 1972 no foram alcanadas
com a velocidade que se esperava, devido sobretudo crise econmico-financeira de 1973, nos
grandes pases do mundo, imposta pelos pases membros da OPEP (choque do petrleo).
O que pode-se inferir disto que, os problemas de poluio no so resolvidos pela simples
aprovao de leis, que via de regra so feitas em gabinetes, por pessoas que normalmente tm pouco
conhecimento dos processos industriais, e ainda corroborada pela falta de interesse dos responsveis
por estes processos em arcar com os altos custos do tratamento.
Analisando as diretrizes desta lei americana, verifica-se que nela est embutida a indicao de
poluio zero, de difcil alcance do ponto de vista de sua exequibilidade, uma vez que, s seria alcanada se fosse implementada com custos de tratamento muito elevados (Figura 2), ou seja, s
seria justificvel sua implantao na eliminao de poluentes prioritrios.
Esta lei, no entanto, abriu novas perspectivas dentro da rea de tratamento de despejos para o
controle ambiental, mudando o enfoque conhecido como tratamento-fim-de-tubulao (end-of-pipe), para o projeto integrado de tratamento (in plant), que passa pela possvel reformulao de todo o processo, com vistas sua otimizao e a consequente MINIMIZAO DOS DESPEJOS
HDRICOS gerados na planta industrial.
CA
B
CUSTOS
NVEL DE POLUIO
Figura 2 - CUSTOS X NVEL DE POLUIO
FONTE: Prof. Carlos Russo
CURVA A: Custos Associados Degradao Ambiental
CURVA B: Custos Associados ao Controle de Poluio
CURVA C: Custos Totais
O novo conceito de tratamento de despejos ligado MINIMIZAO DOS DESPEJOS, foi
fruto da crescente conscientizao da populao sobre a qualidade do ambiente, que vai refletir na
adoo de leis que de forma gradual vm induzindo as industrias adoo de procedimentos que
minimizem os seus despejos.
13
Segundo o prof. Carlos Russo (COPPE) via de regra, o termo minimizao de despejos confundido, equivocadamente, com o termo tecnologia limpa segundo o professor tecnologia limpa corresponde ao avano tecnolgico no desenvolvimento de processo, atravs do qual a partir de uma dada matria-prima, apenas produtos comercialmente utilizveis podem ser produzidos.
No entanto, tanto o termo minimizao de despejos como o termo tecnologia limpa esto calcados na pr - suposio de poluio zero.
GODBLAT et al. (1993), conceituam em seu artigo Zero Discharge: What, Why and How? os termos poluio zero e minimizao de despejos, associados aos conceitos de processos ideais e processos reais, que resumidamente podem ser explicados conforme Figura 2.
O mnimo da curva de custos totais corresponde a um nvel timo de poluio no qual os custos de controle e degradao se igualam. Essa circunstncia se contrape ao nvel de poluio
zero.
2.1 - Processos ideais versus processos reais O processo ideal pode ser definido como aquele em que todas as matrias primas nele
utilizadas so integralmente convertidas em produtos utilizveis, como produtos finais ou como
produtos intermedirios. Alm disso todos os insumos bsicos, chamados auxiliares de
processamento, tais como: catalisadores, solventes, gua de refrigerao e de processo, etc., so
integralmente recuperados e levados s suas respectivas qualidades originais, podendo ser
reintegrados ao processo.
onclui-se
Conclui-se ento que no processo ideal (poluio zero) h implicao de que:
TODOS OS REAGENTES SEJAM INTEGRALMENTE CONVERTIDOS EM PRODUTOS UTILIZVEIS
TODOS OS AUXILIARES DE PROCESSAMENTO SEJAM INTEGRALMENTE REUTILIZADOS
NO HAJA GERAO DE DESPEJOS
Do exposto pode-se notar que o processo ideal ou no existe, ou economicamente invivel.
No processo real a matria prima processada atravs da utilizao de auxiliares de
processamento para gerar produtos. Uma pequena frao da matria prima perdida na forma de
Auxiliares de processamento rwegfegprocessamentopr
ocessamento
Processo Ideal Produtos Reagent
es
(Despejos)
)
14
despejos em estado fluido (vapor, gs ou lquido), ou ainda atravs da degradao dos auxiliares de
processamento, os quais integraro a corrente de despejo final da unidade.
Definio do termo poluio zero:
No contexto do processo ideal nenhum despejo gerado ou seja, poluio zero implica em que todas as substncias reagentes e insumos so transformados em produtos utilizveis.
No contexto de um processo real existem diversas definies:
A ELIMINAO PRIORITRIA DE CERTOS TIPOS DE POLUENTES OU DE COMPOSTOS TXICOS DA CORRENTE DE DESPEJO HDRICO DE UMA
CERTA UNIDADE DE PROCESSAMENTO.
Esses poluentes, denominados prioritrios, so includos na categoria dos compostos banidos
ou com limites de concentrao regulados por legislao ambiental.
A eliminao mandatria, uma vez que estes poluentes tendem a se concentrar ao longo da
cadeia alimentar.
SIGNIFICA QUE NENHUMA CORRENTE DE DESPEJO SER DESCARTADA NO CORPO RECEPTOR. TODOS OS POLUENTES CONTIDOS NAS GUAS
RESIDURIAS APS SOFREREM ADEQUADO TRATAMENTO SEQUNCIAL
EM NVEL PRIMRIO SECUNDRIO OU TERCIRIO PODEM SER
CONVERTIDOS EM DESPEJOS SLIDOS POR PROCESSOS DE EVAPORAO.
O GRANDE PROBLEMA A GERAO DE POLUENTES GASOSOS.
UMA DEFINIO MAIS GENRICA INCORPORA PARTE DAS DEFINIES ANTERIORES. SIGNIFICA QUE EMBORA AS VAZES DO DESPEJO
DESCARTADO SEJAM ELEVADAS, OS POLUENTES NELE CONTIDOS SO
RELATIVAMENTE SEGUROS.
O que se tem que pensar em se tratando de um processo real, e que funo e um desafio
para o Engenheiro de Processos, no desenvolvimento de processos que busquem a minimizao
dos despejos, uma vez que a eliminao pura e simples das correntes de despejo um paradigma.
Na implantao de um programa de minimizao de despejos, o Engenheiro deve iniciar
selecionando as matrias primas e os reagentes que possibilitem a reduo do volume e a gerao de
produtos indesejveis, melhorando a eficincia de todas as etapas do processo.
3 - PROGRAMA DE MINIMIZAO DE DESPEJOS
O conceito de minimizao de despejos bastante antigo, sua primeira aplicao foi na
dcada de 1970, porm, s mais recentemente adquiriu uma importncia no controle de poluio,
sobretudo, depois de um encontro realizado em 1993, pela Aiche (American Institute of Chemical
Engineers) sobre engenharia e desenvolvimento sustentvel. Neste encontro, no qual foram
Auxiliares de processamento
Reagentes Processo Real Produtos
Despejo
s
15
apresentados mais de 100 trabalhos sobre minimizao de despejos, ficou claro que o
desenvolvimento sustentvel est intimamente ligado minimizao de despejos.
As novas leis ambientais agora tambm se preocupam em evitar ou minimizar a poluio em
sua fonte, ao invs de se limitar, como de praxe, a atenuar seus efeitos no ambiente.
Com a minimizao dos despejos as indstrias usariam de maneira mais eficiente a matria
prima, alcanariam nveis de produo compatveis com a proteo ambiental, ao mesmo tempo que
reduziriam os gastos com o tratamento de despejos.
Hoje em dia a gerao de despejos no controlada vista no mais s como um problema
ambiental, e sim tambm como um processo ineficiente.
Minimizao de despejos ento, significa aumentar a produtividade, reduzir custos
operacionais e com isso aumentar a margem de lucro.
Segundo DELCAMBRE (1988) os objetivos bsicos de um programa de minimizao de
despejos so:
REDUZIR A QUANTIDADE DE DESPEJOS LANADOS AO AMBIENTE;
RECUPERAR, DAS DIFERENTES CORRENTES QUE COMPEM OS DESPEJOS DE UMA PLANTA DE PROCESSAMENTO INDUSTRIAL, PRODUTOS
COMERCIALMENTE ATRAENTES;
DESENVOLVER PROJETOS E PROCESSOS COM VISTAS REDUO DE DESPEJOS;
TER RETORNO RPIDO DOS INVESTIMENTOS RELACIONADOS IMPLANTAO DO PROGRAMA.
A reduo de despejos na fonte se constitui na melhor e mais racional estratgia de
minimizao de despejos, simplesmente porque no pode haver impacto ambiental de um despejo
que no foi gerado.
Pode ser a seguinte a hierarquia de procedimentos para o gerenciamento de resduos.
REDUO DOS DESPEJOS NA FONTE;
RECICLO/RECUPERAO/UTILIZAO E REUTILIZAO DOS DESPEJOS;
TRATAMENTO E DISPOSIO FINAL DO DESPEJO.
REDUO DOS DESPEJOS NA FONTE
Alcanada por meio de procedimentos criteriosos. Uma ou mais das medidas abaixo
podem ser aplicadas:
ALTERAO DO PRODUTO: ATRAVS DA SUBSTITUIO OU ALTERAO DA SUA COMPOSIO;
CONTROLE NAS FONTES: ALTERAO DAS MATRIAS PRIMAS OU DO PROCESSO;
CONSERVAO DA GUA CONTAMINADA: OPERAO DA PLANTA EM CIRCUITO FECHADO;
SEGREGAO DAS CORRENTES DE DESPEJO;
ALTERAES NO PROCESSO: MTODO MAIS EFETIVO PORM, MAIS DIFCIL.
16
RECICLO: RECUPERAO/REUTILIZAO
Visam a reutilizao do despejo, devendo ser adotados aps esgotadas as oportunidades de
reduo.
No que se refere ao reciclo deve-se saber se algum despejo contm algum produto passvel de
ser recuperado ou reciclado.
De acordo com FROMM et al. (1987) e DRABKIN et al. (1988) o programa de minimizao
de despejos bsicamente constituido de 5 etapas
(a) INCIO:
FORMAR O GRUPO DE AUDITORIA;
DEFINIR OBJETIVOS;
ORGANIZAR O GRUPO SEGUNDO OS OBJETIVOS.
(b) PR - AUDITORIA:
PREPARAR O GRUPO PARA A AUDITORIA;
ESCOLHER AS CORRENTES DO PROCESSO QUE IRO COMPOR O PROGRAMA.
(c) AUDITORIA:
INSPECIONAR A PLANTA;
ESTABELECER AS OPES PARA A REDUO DOS DESPEJOS;
AVALIAR AS OPES ESTABELECIDAS;
SELECIONAR AS OPES EXEQUIVEIS.
(d) PS - AUDITORIA:
ANALISAR AS OPES EXEQUVEIS;
DO PONTO DE VISTA TCNICO.
17
(e) EXECUO:
PROJETAR;
START - UP;
MONITORAR O DESEMPENHO DO PROGRAMA.
Um programa destes s ter chances de xito se contar com a participao de todas as pessoas
envolvidas no processo, e no s daquelas envolvidas com as questes ambientais.
NOES SOBRE A QUALIDADE DA GUA:
Segundo VON SPERLING (1996) a qualidade da gua resultante de fenmenos naturais e
da atuao do homem, em outras palavras a qualidade da gua funo do uso e da ocupao do solo
na bacia hidrogrfica, devido aos seguintes fatores:
CONDIES NATURAIS: A qualidade das guas afetada pelo escoamento superficial e pela
infiltrao do solo, devido a precipitao atmosfrica.
INTERFERNCIA DO HOMEM: A forma como o homem ocupa o solo tem uma implicao
direta na qualidade da gua, quer seja na gerao de resduos domsticos ou industriais, quer seja na
aplicao de defensivos agrcolas no solo, contribuindo para a introduo de compostos na gua.
Alm da qualidade da gua existente, pode-se falar tambm na qualidade desejvel para uma gua
que funo do uso previsto para a mesma.
portanto, de fundamental importncia o estudo da qualidade da gua para se caracterizar as
consequncias de uma determinada atividade poluidora, ou ainda para se estabelecer os meios para
que se satisfaa determinado uso da gua.
3.1 - A gua na natureza
3.1.1 - Distribuio da gua na terra
sabido que gua fundamental para a manuteno da vida do planeta, neste sentido
tambm de fundamental importncia saber como est distribuda e como circula no mesmo.
Esto disponveis na terra 1,36x1018
m3 de gua, assim distribudos:
GUA DO MAR:--------------97,0%
GELEIRAS:---------------------2,2%
GUA DOCE:---------------- 0,8%
GUA SUBTERRNEA: ----97%
GUA SUPERFICIAL:--------3%
TOTAL--------------------------100%
18
Estes nmeros mostram a importncia de se preservar os recursos hdricos existentes no
nosso planeta, uma vez que, somente uma pequena frao destes recursos est disponvel para ser
utilizada mais facilmente, devendo-se portanto evitar sua contaminao.
3.2 - O ciclo hidrolgico
De uma maneira simplificada pode-se dizer que so os seguintes mecanismos de transferncia
da gua na natureza:
PRECIPITAO;
ESCOAMENTO SUPERFICIAL;
INFILTRAO;
EVAPORAO;
TRANSPIRAO.
3.3 - Os usos da gua
Os principais usos da gua so os seguintes:
ABASTECIMENTO DOMSTICO;
ABASTECIMENTO INDUSTRIAL;
IRRIGAO;
DESSEDENTAO DE ANIMAIS;
AQUICULTURA;
PRESERVAO DA FLORA E DA FAUNA;
RECREAO E LAZER;
HARMONIA PAISAGSTICA;
GERAO DE ENERGIA ELTRICA;
NAVEGAO;
DILUIO DE DESPEJOS.
Os quatro primeiros usos implicam na retirada da gua das colees hdricas, e os dois
primeiros esto associados a um tratamento prvio da gua. o primeiro considerado o uso mais
nobre da gua. O ltimo considerado o uso menos nobre.
19
3.4 - Impurezas encontradas na gua
As principais impurezas encontradas na gua lhe impem caractersticas FSICAS
QUMICAS E BIOLGICAS. Caractersticas estas que podem estar traduzidas na forma de
PARMETROS DE QUALIDADE DA GUA.
As principais caractersticas da gua so:
CARACTERSTICAS FSICAS: associadas sobretudo aos slidos presentes, que podem ser em SUSPENSO, COLOIDAIS OU DISSOLVIDOS;
CARACTERSTICAS QUMICAS: associadas s presenas de MATRIA ORGNICA OU INORGNICA;
CARACTERSTICAS BIOLGICAS: associadas s presenas de SERES DE SERES VIVOS OU MORTOS. dentre os seres vivos tm-se os pertencentes aos reinos
ANIMAL, VEGETAL e os PROTISTAS.
Os slidos presentes na gua podem ser classificados pelo TAMANHO e por suas
CARACTERSTICAS QUMICAS.
a) Classificao por Tamanho
Esta diviso sobretudo uma diviso prtica. As partculas de menor dimenso, capazes de
passar por papel de filtro de tamanho especificado, correspondem aos slidos dissolvidos. as
partculas de maior dimenso retidas pelo papel de filtro so chamadas de slidos em suspenso. na
verdade deveria se falar de slidos filtrveis e no filtrveis. Existem ainda os slidos que esto em
uma faixa intermediria de tamanho que so os chamados slidos coloidais. como estes slidos so
muito difceis de serem identificados a maior parte deles entra na classificao como slidos
dissolvidos.
b) Classificao pelas Caractersticas Qumicas
Ao se submeter os slidos a uma temperatura de 550oC a frao que volatilizada chamada
de frao orgnica, enquanto que a frao que permanece aps a combusto chamada de frao
inorgnica. Deste modo, pode-se dizer que os slidos volteis representam uma estimativa da
matria orgnica e os slidos no volteis, tambm chamados de fixos, representam a matria
inorgnica.
3.5 - Parmetros de qualidade da gua
3.5.1 - Parmetros Fsicos
COR;
TURBIDEZ;
SABOR E ODOR;
20
TEMPERATURA.
3.5.2 - Parmetros Qumicos
pH;
ALCALINIDADE;
ACIDEZ;
DUREZA;
FERRO E MANGANS;
CLORETOS;
NITROGNIO;
FSFORO;
OXIGNIO DISSOLVIDO;
MATRIA ORGNICA;
MICROPOLUENTES ORGNICOS;
MICROPOLUENTES INORGNICOS .
3.5.3 - Parmetros Biolgicos
TODOS LIGADOS PRESENA DE MICRORGANISMOS.
3.6 Poluio das guas
Conceitos Bsicos
De acordo com VON SPERLING (1996) poluio de guas a adio de substncias ou de forma de energia que, direta ou indiretamente, alterem a natureza do corpo dgua, de uma maneira tal que prejudique os legtimos usos que dele so feitos.
Ainda, segundo VON SPERLING (1996) existem duas formas em que a fonte de poluentes
pode atingir um determinado corpo receptor:
POLUIO PONTUAL;
POLUIO DIFUSA.
Na poluio pontual os poluentes atingem o corpo receptor de forma concentrada no espao,
como o caso da descarga de um emissrio submarino.
Na poluio difusa, os poluentes entram no corpo receptor distribudos ao longo de parte da
sua extenso, como no caso da poluio pela drenagem pluvial natural.
Vamos nos centralizar no controle da poluio pontual por meio do tratamento das guas
residurias urbanas e industriais.
21
3.7- Quantificao da carga poluidora
A eficcia das medidas de controle e a avaliao do impacto da poluio so feitas atravs da
quantificao das cargas poluidoras afluentes ao corpo receptor. para isso so necessrios
levantamentos de campo na rea de estudo tais como, amostragem dos poluentes, anlises de
laboratrio, medio de vazes e outros. de grande importncia estes levantamentos, porm, se
no for possvel faze-los deve-se ir em busca de dados na literatura.
Segundo MOTA (1988) so as seguintes as informaes tpicas que devem ser obtidas em um
levantamento sanitrio de uma bacia hidrogrfica:
Dados fsicos da bacia: aspectos geolgicos; precipitao pluviomtrica, escoamento e temperatura; evaporao etc.
Informaes sobre o comportamento hidrulico dos corpos receptores: vazes mxima, mdia e mnima; volumes de reservatrios; velocidades de escoamento;
profundidade, etc.
Uso e ocupao do solo: tipos; densidades; perspectivas de crescimento; distritos industriais.
Caracterizao scio-econmica: demografia; desenvolvimento econmico, etc.
Usos mltiplos das guas.
Requisitos de qualidade para o corpo receptor.
Localizao quantificao e tendncia das principais fontes poluidoras.
Diagnstico da situao atual da qualidade da gua: caractersticas fsicas, qumicas e biolgicas.
So trs as principais fontes de poluentes:
ESGOTOS DOMSTICOS;
DESPEJOS INDUSTRIAIS;
ESCOAMENTO SUPERFICIAL.
Os poluentes devem ser quantificados em termos de sua carga poluidora, que expressa em
termos da massa por unidade de tempo. O clculo da carga poluidora deve ser calculada por um dos
seguintes mtodos, dependendo do tipo de problema em anlise, da origem do poluente e dos dados
disponveis. recomendado que se trabalhe em unidades consistentes, como por exemplo kg/d.
Carga = concentrao x vazo (esgotos domsticos1 e industriais2)
Carga = contribuio per capta x populao (1)
Carga = contribuio por unidade produzida x produo (2)
Carga = contribuio por unidade de rea x rea (drenagem superficial).
3.7 - - Caractersticas das guas residurias
22
ESGOTOS DOMSTICOS: CARACTERIZAO DA QUANTIDADE DE ESGOTO
Vazo domstica
Por vazo domstica entende-se a vazo oriunda dos domiclios, assim como aquelas das
atividades comerciais e institucionais que compem uma determinada localidade. Pode existir ainda
valores de fontes pontuais, que devem ser computados separadamente e acrescentados aos valores
globais.
De um modo geral a vazo domstica do esgoto calculada com base na vazo de gua da
respectiva localidade, que calculada em funo da populao de projeto e de um valor atribudo
para o consumo mdio dirio de gua de uma pessoa, denominado quota per capta (QPC).
Para o projeto de uma estao de tratamento no basta considerar apenas a vazo mdia,
necessrio tambm a quantificao dos valores mnimos e mximos de vazo, por razes hidrulicas
e de processo.
Consumo Mdio de gua
Este consumo influencia diretamente a vazo domstica. A tabela a seguir apresenta valores
da quota per capta para populaes com ligaes domiciliares.
Tabela 1, valores da quota per capta para populaes com ligaes domiciliares
Porte da Comunidade Faixa da Populao (hab) Consumo Per Capta (L. hab-1
.d-
1)
Povoado Rural 250.000 151-300
Fonte: Von Sperling (1996)
Os dados apresentados na tabela 1 so valores mdios, que esto sujeitos a variaes ligadas a
diversos fatores, tais como, clima, condies econmicas da comunidade, grau de
industrializao, custo da gua, etc.
Vazo Mdia de Esgoto
Geralmente a produo de esgoto corresponde aproximadamente ao consumo de gua.
porm, a frao de esgotos afluente rede de coleta pode variar, uma vez que, parte da gua
consumida pode ser incorporada rede pluvial. Outros fatores que podem influenciar so: ligaes
clandestinas dos esgotos rede pluvial, ligaes indevidas dos esgotos rede pluvial e
infiltrao.
23
chamado de coeficiente de retorno a frao de gua fornecida afluente rede de coleta na
forma de esgoto (r = vazo de esgoto/vazo de gua). Os valores de r variam de 60% a 100%. Um
valor usualmente adotado 80% (r = 0,8).
O clculo da vazo domstica mdia de esgoto dado por:
em que,
Qdmed = vazo domstica mdia de esgotos (m3. d
-1)
QPC = quota per capta de gua (ver quadro 1.1)
R = coeficiente de retorno de esgoto/gua
Variaes de Vazo, Vazes Mximas e Mnimas
O consumo de gua e a gerao de esgoto de uma determinada localidade varia ao longo do
dia (variaes horrias), ao longo da semana (variaes dirias) e ao longo do ano (variaes
sazonais).
A CETESB e a maioria dos rgos adota os seguintes coeficientes de variao da vazo
mdia de gua.
K1 = 1,2 (coeficiente do dia de maior consumo)
K2 = 1,5 (coeficiente da hora de maior consumo)
K3 = 0,5 (coeficiente da hora de menor consumo)
As vazes mxima e mnima de gua podem ser dadas pelas seguintes relaes (Von
Sperling,1996):
Qdmax = Qdmed . K1 . K2
Qdmin = Qdmed . K3
ESGOTOS INDUSTRIAIS
CARACTERIZAO DA QUANTIDADE
VAZES INDUSTRIAIS:
24
As vazes industriais de esgotos dependem sobretudo, do tipo e porte da indstria, processo,
grau de reciclagem, existncia de pr - tratamento, etc. As vazes dos esgotos industriais so
portanto, bem diferentes mesmo de duas indstrias que fabriquem o mesmo produto.
Se na localidade de implantao da ETE houver indstrias que contribuam com uma carga
razovel rede pblica, necessrio o conhecimento das vazes, uma vez que estes despejos podem
exercer uma grande influncia no projeto e operao da ETE.
Com relao ao consumo de gua e gerao de despejos as seguintes informaes so
importantes:
CONSUMO DE GUA
Volume consumido total (por dia ou ms);
Volume consumido nas diversas etapas do processo;
Recirculaes internas;
Origem da gua (abastecimento pblico, poos etc.);
Eventuais sistemas de tratamento de gua interno.
PRODUO DE DESPEJOS
Vazo total;
Nmero de pontos de lanamento (com a etapa do processo associado a cada ponto);
Regime de lanamento (contnuo ou intermitente; durao e freqncia) de cada ponto de lanamento;
Pontos de lanamento (rede coletora, curso dgua);
Eventual mistura dos despejos com esgotos domsticos e guas pluviais .
Caso no se disponha de Informaes especficas o quadro que ser distribudo pode servir
como orientao inicial.
3.8 - Caracterizao da qualidade dos esgotos
Parmetros de Qualidade
De um modo geral os esgotos domsticos contm aproximadamente 99,9% de gua. A frao
restante inclui os slidos orgnicos e inorgnicos, suspensos e dissolvidos, alm dos microrganismos.
devido a essa frao de 0,1% que os esgotos devem ser tratados.
muito difcil caracterizar composto a composto um determinado esgoto, por esta razo para
o projeto de uma estao de tratamento lana-se mo da utilizao de parmetros indiretos que
indicam o potencial poluidor do resduo em questo. estes parmetros definem a qualidade do esgoto
e so subdivididos em trs categorias a saber: FSICOS, QUMICOS E BIOLGICOS.
Principais Parmetros
25
Para esgotos predominantemente domsticos os parmetros principais que merecem destaque
devido a sua importncia so:
SLIDOS;
INDICADORES DE MATRIA ORGNICA;
NITROGNIO;
FSFORO;
INDICADORES DE CONTAMINAO FECAL.
Slidos
Com exceo dos gases dissolvidos todos os contaminantes da gua contribuem para a carga
de slidos. estes slidos podem ser classificados da seguinte maneira: (a) de acordo com seu tamanho
e estado; (b) de acordo com suas caractersticas qumicas e (c) de acordo com sua decantabilidade.
Classificao por Tamanho e Estado
SLIDOS EM SUSPENSO;
SLIDOS DISSOLVIDOS.
Classificao pelas Caractersticas Qumicas
SLIDOS VOLTEIS;
SLIDOS FIXOS.
Classificao pela Decantabilidade
SLIDOS EM SUSPENSO SEDIMENTVEIS;
SLIDOS EM SUSPENSO NO SEDIMENTVEIS.
Matria Orgnica Carboncea
A matria orgnica presente nos esgotos responsvel pelo principal problema de poluio
das guas, que o consumo de oxignio dissolvido consumido pelos microrganismos nos seus
processos metablicos de utilizao e estabilizao da matria orgnica. a seguinte a constituio
da matria orgnica carboncea:
COMPOSTOS DE PROTENAS (~ 40%);
CARBOIDRATOS (~ 25 a 50%);
GORDURA E LEOS (~10%);
URIA, SURFACTANTES, FENIS, PESTICIDAS E OUTROS.
26
A matria orgnica carboncea (baseada no carbono orgnico) presente nos esgotos divide-se
nas seguintes fraes: (a) classificao quanto forma e tamanho: em suspenso ou particulada e
dissolvida ou solvel; (b) classificao quanto a biodegradabilidade: inerte e biodegradvel.
No possvel determinar em laboratrio todos os componentes da matria orgnica
carboncea, sobretudo devido diversidade de forma e compostos em que a mesma pode se
apresentar. Em geral so utilizados mtodos diretos ou indiretos para a determinao da matria
orgnica:
Mtodos Indiretos: Medio do Consumo de Oxignio
DEMANDA BIOQUMICA DE OXIGNIO (DBO - 5);
DEMANDA LTIMA DE OXIGNIO (DBOU- 20);
DEMANDA QUMICA DE OXIGNIO (DQO).
Mtodos Diretos: Medio do Carbono Orgnico
CARBONO ORGNICO TOTAL (COT)
a) DEMANDA BIOQUMICA DE OXIGNIO
Quando um determinado resduo lanado no corpo receptor um dos primeiros efeitos que se
observa, a diminuio da concentrao de oxignio dissolvido. Se este resduo tratado atravs de
tratamentos biolgicos aerbios necessrio o adequado fornecimento de oxignio para que as
bactrias processem a degradao da matria orgnica.
Destes fatos surgiu a idia de se medir a fora poluente dos despejos pela sua real
necessidade de oxignio, o que significa dizer uma quantificao indireta da potencialidade da
gerao do impacto e no a medida direta do impacto.
Esta medida poderia ser feita atravs da estequiometria da reao de oxidao da matria
orgnica desde que conhecida a composio desta. No caso de esgotos domsticos e/ou industriais
isto se torna um problema, devido heterogeneidade de suas composies.
Como uma maneira de solucionar tais problemas foi ento proposto medir, em laboratrio, o
consumo de oxignio que um determinado volume padronizado de resduo demanda em um perodo
de tempo pr-fixado. Desta maneira foi introduzido o conceito de Demanda Bioqumica de
Oxignio (DBO), que nada mais que a quantidade de oxignio requerida para estabilizar, atravs
de processos bioqumicos, a matria orgnica carboncea. Sendo portanto, uma indicao indireta
do carbono orgnico biodegradvel.
A estabilizao completa da matria orgnica carboncea dura cerca de vinte (20) dias, para
se padronizar os resultados e para se ter um nmero maior de dados para comparao as seguintes
padronizaes devem ser adotadas:
Proceder a anlise no 5o dia (para esgotos domsticos tpicos este consumo do 5o dia pode ser relacionado com o consumo total final);
O teste deve ser efetuado temperatura de 20oc, uma vez que temperaturas diferentes interferem no metabolismo bacteriano, alterando a DBO de 5 dias e a
DBO ltima.
A DBO padro ento a DBO5 realizada 20oc. em geral na literatura, quando se fala em
DBO est se falando em DBO5 20oc.
27
Em resumo o teste da DBO pode ser explicado simplificadamente da seguinte maneira:
coleta-se uma amostra, faz-se a medida da concentrao de oxignio dissolvido (OD), e cinco dias
aps, com a amostra mantida em um frasco fechado e incubado a 20oc, determina-se a nova
concentrao, j reduzida, devido ao consumo de oxignio durante o perodo. A diferena entre o
teor de OD no dia zero e no 5o dia representa o oxignio consumido para a oxidao da matria
orgnica, sendo portanto a DBO5
Para resduos com alta concentrao em matria orgnica, como o caso dos esgotos
domsticos, algumas adaptaes tm que ser feitas, uma vez que o oxignio pode ser consumido
totalmente antes dos 5 dias. Faz-se necessrio ento a realizao de diluies para reduzir a
concentrao de matria orgnica, possibilitando que o consumo em 5 dias seja numericamente
inferior ao oxignio disponvel na amostra.
As principais vantagens do teste da DBO, que ainda no conseguiram ser igualados por
nenhum outro teste so:
A INDICAO APROXIMADA DA FRAO BIODEGRADVEL DO DESPEJO;
A INDICAO DA TAXA DE DEGRADAO DO DESPEJO;
A INDICAO DA TAXA DE CONSUMO DE OXIGNIO EM FUNO DO TEMPO;
A DETERMINAO APROXIMADA DA QUANTIDADE DE OXIGNIO REQUERIDA PARA A ESTABILIZAO BIOLGICA DA MATRIA ORGNICA
PRESENTE.
Este teste apresenta no entanto, algumas limitaes a saber:
SE OS MICRORGANISMOS PRESENTES NO ESTIVEREM ADAPTADOS AO DESPEJO, AS CONCENTRAES DE DBO DETERMINADAS NO SO
VERDADEIRAS E NA MAIORIA DAS VEZES SO FALSOS VALORES BAIXOS;
OS MICRORGANISMOS PODEM SER INIBIDOS OU DESTRUIDOS POR METAIS PESADOS E OUTRAS SUBSTNCIAS TXICAS;
OS MICRORGNISMOS RESPONSVEIS PELA OXIDAO DA AMNIA DEVEM SER INIBIDOS PARA EVITAR QUE A NITRIFICAO CONSUMA O OXIGNIO
DISSOLVIDO E INTERFIRA NA DEMANDA CARBONCEA;
A RELAO DBOU/DBO5, VARIA EM FUNO DO DESPEJO;
A RELAO DBOU/DBO5, VARIA PRA UM MESMO DESPEJO AO LONGO DA LINHA DE TRATAMENTO DE ETE;
O TESTE DEMORA NO MNIMO 5 DIAS NO SENDO TIL PARA EFEITO DE CONTROLE OPERACIONAL DE UMA ESTAO DE TRATAMENTO DE ESGOTO.
b) DEMANDA QUMICA DE OXIGNIO (DQO)
O teste da DQO mede o consumo de oxignio durante a oxidao qumica da matria
orgnica, sendo portanto uma indicao indireta do teor de matria orgnica.
28
3.9 - Qual a principal diferena entre os testes de DBO e DQO?
A DQO corresponde a uma oxidao qumica da matria orgnica, obtida por meio de um
forte oxidante (dicromato de potssio) em meio cido.
As principais vantagens do teste da DQO so:
O TESTE LEVA CERCA DE 2 HORAS PARA SER REALIZADO;
O SEU RESULTADO D UMA INDICAO DO OXIGNIO REQUERIDO PARA A ESTABILIZAO DA MATRIA ORGNICA;
O TESTE NO AFETADO PELA NITRIFICAO, DANDO UMA INDICAO APENAS DA MATRIA ORGNICA CARBONCEA.
Suas principais limitaes so:
NESTE TESTE SO OXIDADAS TANTO A FRAO BIODEGRADVEL, QUANTO A FRAO INERTE DO DESPEJO. H PORTANTO, UMA SUPERESTIMATIVA DO
OXIGNIO A SER CONSUMIDO NO TRATAMENTO BIOLGICO DOS DESPEJOS;
O TESTE NO FORNECE INFORMAO SOBRE TAXA DE CONSUMO DE MATRIA ORGNICA AO LONGO DO TEMPO;
CERTOS CONSTITUINTES INORGNICOS PODEM SER OXIDADOS E INTERFERIR NO RESULTADO.
Existe uma relao entre a DBO e a DQO que pode fornecer algumas informaes sobre o
despejo e as provveis indicaes de tratamento. Esta relao no entanto, varia de despejo para
despejo.
Relao DQO/DBO baixa
FRAO BIODEGRADVEL ELEVADA;
PROVVEL INDICAO PARA TRATAMENTO BIOLGICO.
Relao DQO/DBO elevada
A FRAO INERTE (NO BIODEGRADVEL) ELEVADA;
SE A FRAO NO BIODEGRADVEL NO FOR IMPORTANTE EM TERMOS DE POLUIO DO CORPO RECEPTOR, POSSVEL INDICAO PARA
TRATAMENTO BIOLGICO;
SE A FRAO NO BIODEGRADVEL FOR IMPORTANTE EM TERMOS DE POLUIO DO CORPO RECEPTOR,POSSVEL INDICAO PARA
TRATAMENTO FSICO-QUMICO.
c) CARBONO ORGNICO TOTAL (COT)
29
Neste teste o carbono orgnico medido diretamente atravs de medidas instrumentais,
sobretudo eficiente para amostras com baixas concentraes em matria orgnica. Neste teste
medido todo carbono liberado na forma de CO2.
Nitrognio
O nitrognio na biosfera alterna-se em vrias formas e estados de oxidao, como resultado
de diversos processos bioqumicos. no meio aqutico o nitrognio pode ser encontrado nas seguintes
formas:
NITROGNIO MOLECULAR (N2), SENDO LIBERADO PARA A ATMOSFERA;
NITROGNIO ORGNICO (DISSOLVIDO E EM SUSPENSO);
AMNIA (LIVRE - NH3 E IONIZADA - NH4+);
NITRITO (NO2-);
NITRATO (NO3-).
O nitrognio um componente bastante importante na gerao e no controle de poluio das
guas devido principalmente a fatores relacionados com a poluio das guas e do prprio tratamento
de efluentes.
Com relao poluio das guas pode-se destacar os seguintes aspectos: (1) O nitrognio
um elemento indispensvel para o crescimento de algas, e em grandes concentraes pode levar a
acelerar o processo de eutrofizao que um processo natural de envelhecimento de corpos
receptores estagnados.(2) Nos processos de converso da amnia a nitrito e este a nitrato ha um
consumo de oxignio dissolvido nos corpos dgua receptores.(3) Na forma de amnia livre o nitrognio diretamente txico aos peixes. (4) Na forma de nitrato o nitrognio est associado
doenas como a metahemoglobinemia.
Com relao ao tratamento de esgotos. Os seguintes aspectos devem ser considerados (1) O
nitrognio um elemento indispensvel para o crescimento de microrganismos responsveis pelo
tratamento biolgico. (2) Nos tratamentos aerbios o nitrognio compete diretamente com a
degradao carboncea, apesar de sua degradao comear a ocorrer aps a degradao daquela
materia.
Fsforo
O fsforo, de um modo geral, apresenta-se de trs forma na gua:
ORTOFOSFATO;
POLIFOSFATO;
FSFORO ORGNICO.
Os ortofosfatos so diretamente disponveis para o metabolismo biolgico sem necessidade
de converso a formas mais simples. O solo, os detergentes, os fertilizantes, os despejos industriais e
os esgotos domsticos, so as principais fontes de ortofosfato na gua.
O pH influncia diretamente na forma como os ortofosfatos se apresentam na gua. Nos
esgotos domsticos a forma predominante de fsforo o HPO4. Outras formas so PO4-3
, HPO42-
,
H2PO4, H3PO4.
30
Os polifosfatos so molculas mais complexas, com dois ou mais tomos de fsforo. Por
meio do mecanismo de hidrlise (usualmente lenta) os polifosfatos se transformam em ortofosfatos.
O fsforo orgnico de menor importncia nos esgotos domsticos, mas pode ser importante
em guas residurias industriais e lodos oriundos de tratamento de esgotos. O fsforo orgnico
convertido a ortofosfatos, nos tratamentos de esgoto e nos corpos receptores.
O fsforo importante porque um nutriente essencial para o crescimento dos
microrganismos responsveis pela estabilizao da matria orgnica e para o crescimento de algas.
Indicadores de Contaminao Fecal
extremamente difcil a deteco de agentes patognicos, como bactrias e protozorios e
vrus em uma amostra de gua, devido s suas baixas concentraes. O que necessitaria de um
grande volume de amostra, para a deteco de um nico ser patognico. As principais razes destas
dificuldades so: Em uma populao apenas uma determinada faixa apresenta doenas de
veiculao hdrica; Nas fezes dos habitantes a presena de patognicos pode no ocorrer em
elevada proporo; Aps o lanamento no corpo receptor ou no sistema de esgotos h ainda uma grande diluio do despejo contaminado.
Estas dificuldades so superadas por meio do estudo dos chamados organismos indicadores
de contaminao fecal. Estes organismos no so patognicos mas, do uma indicao satisfatria de
quando uma gua apresenta contaminao por fezes humanas ou de animais e, assim, a sua
potencialidade para transmitir doenas.
Os organismos mais comumente utilizados para esta indicao so as bactrias do grupo
coliforme. As principais razes para a utilizao do grupo coliforme so: Apresentam-se em grande
quantidade nas fezes humanas; Apresentam-se em grande nmero apenas nas fezes do homem
e de animais de sangue quente; Apresentam resistncia aproximadamente similar maioria
das bactrias patognicas intestinais; As tcnicas bacteriolgicas para deteco de coliformes
so rpidas e econmicas.
3.10 Caractersticas de esgotos industriais
Conceitos Gerais
Como j mencionado anteriormente os esgotos industriais apresentam uma variabilidade
muito grande de caractersticas, dependendo de sua origem, o que dificulta sobremaneira uma
generalizao. Em todo caso sob o ponto de vista do tratamento biolgico os seguintes parmetros
so bastante importantes:
Biodegradabilidade: capacidade de serem degradados atravs de processos bioqumicos por microrganismos.
Tratabilidade: facilidade de tratamento atravs de processos biolgicos.
Concentrao de Matria Orgnica: em termos de DBO, pode ser maior ou menor que dos esgotos domsticos. Se maior, grande possibilidade para remoo por processos
biolgicos. Se menor, possibilidade de despejos inorgnicos, que hoje em dia j podem ter
indicao de tratamento por processos biolgicos.
Disponibilidade de Nutrientes: a disponibilidade dos nutrientes C, P e N essencial para o desenvolvimento e crescimento dos microrganismos intervenientes nos processos
31
biolgicos de tratamento, esta disponibilidade em geral est presente nos esgotos
domsticos, no caso de esgotos industriais muitas vezes estes nutrientes tm que ser
acrescentados.
Toxidez: certos componentes txicos podem inibir ou at mesmo inviabilizar o tratamento biolgico, porm j existem tratamentos biolgicos para reduo de componentes txicos
de efluentes industriais.
Equivalente Populacional
Este parmetro indica a equivalncia entre o potencial poluidor de uma indstria, geralmente
em termos de matria orgnica, e uma determinada populao que produza esta mesma carga
poluidora. Quando se diz que uma indstria tem o equivalente populacional de 30.000 habitantes,
significa dizer que esta indstria tem um poder poluidor, em termos de carga de DBO, que equivale
carga gerada por uma cidade de 30.000 habitantes. O clculo do equivalente populacional de DBO
feito pela seguinte expresso:
EP = carga de DBO da indstria (kg . d-1
)
contribuio per capta de DBO (kg . hab-1
.d-1
)
Frequentemente adota-se para contribuio per capta o valor de 54g DBO.hab-1
.d-1
.
4 IMPACTO DO LANAMENTO DE EFLUENTES NOS CORPOS RECEPTORES
4.1 Poluio por Matria Orgnica e Autodepurao
A introduo de matria orgnica em um corpo dgua resulta, indiretamente, no consumo de oxignio dissolvido. Tal se deve aos processos de estabilizao da matria orgnica realizada pelas
bactrias decompositoras, as quais utilizam o oxignio disponvel no meio lquido para a sua
respirao. O decrscimo da concentrao de oxignio dissolvido tem diversas implicaes do ponto
32
de vista ambiental, constituindo-se em um dos principais problemas de poluio das guas em nosso
meio.
Bactrias Decompositoras
Matria Orgnica Matria Estabilizada
O2 para respirao
Qual a importncia deste fenmeno no tratamento de resduos?
Qualidade;
Nvel;
Eficincia.
O inicio da autodepurao se da a partir da incorporao de Matria orgnica no corpo dgua
Qual a importncia de conhecer este fenmeno?
Utilizar a capacidade de assimilao dos corpos;
Estabelecer limites para poluio dos corpos dgua.
4.2 Autodepurao - Anlise Ecolgica
O que ocorre quando se introduz poluentes em um corpo dgua?
poluio
Ecossistema Desordem Novo Equilbrio
em equilbrio inicial comunidade estvel
Como Detectar as condies de um Ecossistema?
Pela Diversidade Das Espcies
Condies Naturais - grande quantidade e muitas espcies;
Condies Perturbadas- grande quantidade de uma espcie.
A poluio Seletiva para as Espcies
Estgios de Autodepurao: Zonas fisicamente identificveis.
ZONAS DE AUTODEPURAO:
Degradao;
Decomposio Ativa;
Recuperao;
guas Limpas.
33
1 - Zona de guas Limpas;
2 - Zona de Degradao;
3 - Zona de Decomposio Ativa;
4 - Zona de Recuperao;
5 - Zona de guas Limpas.
Principais Caractersticas Das Zonas De Autodepurao
ZONA DE DEGRADAO
Ecossistema Perturbado;
Alta Concentrao de Matria Orgnica;
Formao de Bancos de Lodo;
Presena de Microrganismos (predominncia aerbios);
Produtos: CO2 (oxidao aerbia); H2S (oxidao anaerbia); Compostos Nitrogenados.
ZONA DE DECOMPOSIO ATIVA
Ecossistema comea a se organizar (decomposio ativa de matria orgnica);
Colorao da gua intensa, com lodo escuro ao fundo;
Menor concentrao de Oxignio dissolvido;
ZONAS
34
Recommended