1

1. Legislação Ambiental para o Recurso Água A legislação trata do recurso água através da Política Nacional do Meio Ambiente (Lei Federal 6938, de

31/08/81), e da Política Nacional de Recursos Hídricos (Lei Federal 9433, de 08/01/97). Ambas enfatizam a necessidade de garantir o uso múltiplo da água.

A água pode ser usada de diversas formas, algumas delas são de caráter consuntivo e outras não-consuntivo:

o uso consuntivo (C): impõe a retirada da água da coleção onde se encontra. Quando o uso não consuntivo (NC): não impõe a retirada da água das coleções

Os usuários de recursos hídricos são atividades que podem estar em diversas categorias de atividade econômica.

o Infraestrutura: abastecimento doméstico (C); energia hidrelétrica (NC); termoeletricidade (C); navegação (NC); recreação (NC); lazer (NC); usos públicos (C); controle de cheias (NC); harmonia paisagística (NC)

o Agricultura e pecuária: aqüicultura (NC/C); irrigação (C); dessedentação de animais (C) o Indústria: mineração / beneficiamento mineral (C); processos industriais (C); arrefecimento (C); transporte

hidráulico (C); o Como corpo receptor: o recurso hídrico pode ser utilizado como meio de recebimento, diluição, depuração e

transporte de efluentes de diversas categorias. A legislação ambiental e de recursos hídricos estabelecem as normas de qualidade da água enquanto

recurso ambiental, bem como as normas para regular o uso da água e o gerenciamento das bacias hidrográficas.

A legislação estabelece a qualidade dos cursos d’água e dos efluentes a serem neles lançados por fontes potencialmente poluidoras. As fontes estão sujeitas ao licenciamento ambiental.

A legislação de recursos hídricos estabelece as normas para uso dos recursos hídricos, isto é, para retirar ou utilizar a água de uma bacia hidrográfica (inclusive para o lançamento de efluentes). Cada uso está sujeito a outorga, e esta se faz mediante cobrança. Cada bacia hidrográfica é gerida por um comitê, e administrada por uma agência, e os recursos financeiros arrecadados são usados para melhorias previstas no plano diretor da bacia.

A qualidade da água para o abastecimento doméstico é sujeita às normas de vigilância sanitária, regidas pelos órgãos vinculados ao sistema de saúde, e portanto, está indiretamente relacionada à legislação ambiental. Cabe aos responsáveis pela concessão dos serviços de saneamento garantir a qualidade da água distribuída aos consumidores, e aos órgãos de vigilância a fiscalização de que a água atende os requisitos de potabilidade.

2. Padrões de qualidade da água A legislação ambiental (Resolução CONAMA 20/86, de 18.06.86, alterada pela Resolução CONAMA

357, de 17/03/05) prevê a classificação das coleções de água nas seguintes categorias: De acordo com a salinidade: as águas são classificadas de acordo com a salinidade (teor de sais

inorgânicos dissolvidos, sendo que a água do mar tem salinidade de 35 g/kg (35 ‰)): Águas doces: salinidade < 0,5 ‰ Águas salobras: 0,5 ‰ < salinidade < 30 ‰ Águas salinas: salinidade > 30 ‰

2

De acordo com os usos preponderantes: as águas doces podem ser classificadas de acordo com os usos para os quais podem ser destinadas.

CLASSE Uso Preponderante esp

ecial 1 2 3 4

a) abastecimento para consumo humano Após desinfecção x Após tratamento simplificado x Após tratamento convencional x Após tratamento convencional ou avançado x

b) Proteção ecológica Preservação do equilíbrio natural das comunidades aquáticas x Preservação dos ambientes aquáticos em unidades de conservação de proteção integral

x

Proteção das comunidades aquáticas x x Proteção das comunidades aquáticas em Terras Indígenas x

C) Uso rural Aqüicultura e atividade de pesca x Pesca amadora x Irrigação de hortaliças que são consumidas cruas e de frutas que se desenvolvam rentes ao solo e que sejam ingeridas cruas sem remoção de película

x

Irrigação de hortaliças, plantas frutíferas e de parques, jardins, campos de esporte e lazer, com os quais o público possa vir a ter contato direto

x

Irrigação de culturas arbóreas, cerealíferas e forrageiras x Dessedentação de animais x

D) Recreação de contato primário, tais como natação, esqui aquático, mergulho

x x

Recreação de contato secundário x E) Outros usos

Navegação x Harmonia paisagística x A classificação e o enquadramento das bacias hidrográficas é uma atribuição dos órgãos de recursos

hídricos (Conselho Nacional de Recursos Hídricos – CNRH e Conselhos Estaduais de Recursos Hídricos). Os diferentes trechos de cada curso d'água são classificados a partir de dados de campo e informações sobre os usos atuais e pretendidos para a água, naquele trecho.

3. Padrões de qualidade Padrão de qualidade do corpo receptor: níveis máximos para os parâmetros indicadores da qualidade das

coleções de água. Padrão para lançamento de efluentes: níveis máximos para os parâmetros indicadores da qualidade dos

efluentes, para que eles possam ser lançados nas coleções de água. o O padrão para lançamento e o padrão de qualidade deverão ser obedecidos, para que o lançamento possa ser

licenciado. o Cursos d’água que estejam com qualidade em desacordo com os usos preponderantes pretendidos, terão

estabelecidas metas de recuperação obrigatórias, intermediárias e final, de melhoria da qualidade. Padrão de potabilidade: níveis máximos para os parâmetros indicadores da qualidade da água de

abastecimento doméstico (de acordo com regulamentação Ministério da Saúde, Portaria 1469, 29/12/00). Não constitui parte da legislação ambiental propriamente dita, não será apresentada aqui.

3

Padrão de qualidade Parâmetro uni-dade

Classe 1 Cl. 21 Cl. 3 Cl. 4 padrão de

lançamentoEfeitos crônicos sobre organismos (ensaio ecotoxicológico) -- negativo negativo negativo nd nd

Cor verdadeira mg Pt/L nivel natural 75 75 nd nd

Turbidez UNT 40 100 100 nd nd Sabor e odor - va va va 2 nd Temperatura °C nd nd nd nd <403

Material flutuante - va va va va va Resíduos sólidos objetáveis - va va va 2 nd Materiais sedimentáveis mL/L nd nd nd nd 14

Óleos e graxas mg/L va va va 2 20 ou 505

Corantes de fontes antrópicas - va 6 3 nd nd Sólidos dissolvidos totais mg/L 500 500 500 nd nd pH - 6 a 9 6 a 9 6 a 9 6 a 9 5 a 9 DBO5 mg/L 3 5 10 nd - OD mg/L >6 >5 >4 >2 -

coliformes termotolerantes7 org/100mL 200 1000 8 nd nd

Clorofila a µg/L 10 30 60 nd nd Densidade de cianobactérias cel/mL 20000 50000 1000009 nd nd

Parâmetros Inorgânicos Alumínio dissolvido mg/L Al 0,1 0,1 0,2 nd nd Antimônio mg/L Sb 0,005 0,005 nd nd nd Arsênio total mg/L As 0,01 0,01 0,33 nd 0,5 Arsênio total10 µg/L As 0,14 0,14 nd nd 0,5 Bário total mg/L Ba 0,7 0,7 1,0 nd nd Berílio total mg/L Be 0,04 0,04 0,1 nd nd Boro total mg/L B 0,5 0,5 0,75 nd 5,0 Cádmio total mg/L Cd 0,001 0,001 0,01 nd 0,2 Chumbo total mg/L Pb 0,01 0,01 0,033 nd 0,5 Cianeto livre mg/L CN 0,005 0,005 0,022 nd 0,2 Cloreto total mg/L Cl 250 250 250 nd nd Cloro residual total (combinado+livre) mg/L Cl 0,01 0,01 nd nd nd

Cobalto total mg/L Co 0,05 0,05 0,2 nd nd Cobre dissolvido mg/L Cu 0,009 0,009 0,013 nd 1,0 Cromo total mg/L Cr 0,05 0,05 0,05 nd 0,5 Estanho total mg/L Sn nd nd nd nd 4,0 Ferro dissolvido mg/L Fe 0,3 0,3 5,0 nd 15,0 Fluoreto total mg/L F 1,4 1,4 1,4 nd 10,0 Fósforo total (ambiente lêntico) mg/L P 0,025 0,030 0,05 nd nd Fósforo total (ambiente lótico) mg/L P 0,1 0,0511 0,0757 nd nd

1 As águas de classe 2 têm os mesmos padrões que as de classe 1, exceto aqueles que salientados. 2 O odor e aspecto devem ser não objetáveis, e toleram-se iridescências de óleos e graxas. Substâncias sedimentáveis que contribuam para o assoreamento de canais devem ser virtualmente ausentes. 3 A variação de temperatura do corpo receptor não deverá exceder 3°C na zona de mistura. 4 Para lançamento em lagos e lagoas, cuja velocidade seja praticamente nula, deverá ser virtualmente ausente. 5 20 para óleos minerais, 50 para vegetais e animais. 6 Somente se removíveis por processo de coagulação, sedimentação, filtração convencionais. 7 Para uso de recreação de contato primário, aplica-se CONAMA 274/00. Os valores não podem ser excedidos em 80% ou mais de pelo menos 6 amostras, coletadas durante um ano, com frequencia bimestral. 8 Para recreação de contato secundário 2500, para dessedentação de animais 1000, para demais usos 4000. 9 Para dessedentação de animais 50000. 10 Para corpos d’água onde haja pesca ou cultivo de organismos para fins de consumo intensivo.

4

Padrão de qualidade Parâmetro uni-dadeClasse 1 Cl. 21 Cl. 3 Cl. 4

padrão de lançamento

Lítio total mg/L Li 2,5 2,5 2,5 nd nd Manganês total mg/L Mn 0,1 0,1 0,5 nd 1,012

Mercúrio total mg/L Hg 0,0002 0,0002 0,002 nd 0,01 Níquel total mg/L Ni 0,025 0,025 0,025 nd 2,0 Nitrato mg/L N 10 10 10 nd nd Nitrito mg/L N 1,0 1,0 1,0 nd nd Nitrogênio amoniacal (pH <7,5) mg/L N 3,7 3,7 13,3 nd 20,0 (total) Nitrogênio amoniacal (7,5 < pH <8,0) mg/L N 2,0 2,0 5,6 nd nd Nitrogênio amoniacal (8,0 < pH <8,5) mg/L N 1,0 1,0 2,2 nd nd Nitrogênio amoniacal (pH > 8,5) mg/L N 0,5 0,5 1,0 nd nd Prata total mg/L Ag 0,01 0,01 0,05 nd 0,1 Selênio total mg/L Se 0,01 0,01 0,05 nd 0,30 Sulfato total (como SO4) mg/L 250 250 250 nd nd Sulfeto (H2S não dissociado) mg/L S 0,002 0,002 0,3 nd 1,0 (total) Urânio total mg/L U 0,02 0,02 0,02 nd nd Vanádio total mg/L V 0,1 0,1 0,1 nd nd Zinco total mg/L Zn 0,18 0,18 5,0 nd 5,0

Parâmetros Orgânicos Acrilamida µg/L 0,5 0,5 nd nd nd Alacloro µg/L 20 20 nd nd nd aldrin + Dieldrin µg/L 0,005 0,005 0,03 nd nd Atrazina µg/L 2 2 2 nd nd Benzeno mg/L 0,005 0,005 0,005 nd nd Benzidina µg/L 0,001 0,001 nd nd nd Benzidina13 µg/L 0,0002 0,0002 nd nd nd Benzo(a)antraceno µg/L 0,05 0,05 nd nd nd Benzo(a)antraceno1 µg/L 0,018 0,018 nd nd nd Benzo(a)pireno µg/L 0,05 0,05 0,7 nd nd Benzo(a)pireno1 µg/L 0,018 0,018 nd nd nd Benzo(b)fluoranteno µg/L 0,05 0,05 nd nd nd Benzo(b)fluoranteno1 µg/L 0,018 0,018 nd nd nd Benzo(k)fluoranteno µg/L 0,05 0,05 nd nd nd Benzo(k)fluoranteno1 µg/L 0,018 0,018 nd nd nd Carbaril µg/L 0,02 0,02 70,0 nd nd Clordano (cis + trans) µg/L 0,04 0,04 0,3 nd nd 2-Clorofenol µg/L 0,1 0,1 nd nd nd Clorofórmio mg/L nd nd nd nd 1,0 Criseno µg/L 0,05 0,05 nd nd nd Criseno1 µg/L 0,018 0,018 nd nd nd 2,4-D µg/L 4,0 4,0 30,0 nd nd Demeton (Demeton-O + Demeton-S) µg/L 0,1 0,1 14,0 nd nd Dibenzo(a,h)antraceno µg/L 0,05 0,05 nd nd nd Dibenzo(a,h)antraceno1 µg/L 0,018 0,018 nd nd nd 3,3-Diclorobenzidina1 µg/L 0,028 0,028 nd nd nd 1,2 Dicloroetano mg/L 0,01 0,01 0,01 nd nd 1,2 Dicloroeteno mg/L 0,003 0,003 30 nd 1,0 2,4 Diclorofenol µg/L 0,3 0,3 nd nd nd Diclorometano mg/L 0,02 0,02 nd nd nd DDT (p,p’-DDT+p,p’DDE+p,p’-DDD) µg/L 0,002 0,002 1,0 nd nd Dodecacloro petaciclodecano µg/L 0,001 0,001 0,001 nd nd

11 Em ambientes intermediários, com tempo de residência entre 2 e 40 dias, e tributários diretos de ambientes lênticos. 12 Manganês dissolvido, e não total. 13 Para corpos d’água onde haja pesca ou cultivo de organismos para fins de consumo intensivo.

5

Padrão de qualidade Parâmetro uni-dadeClasse 1 Cl. 21 Cl. 3 Cl. 4

padrão de lançamento

Endossulfan (α + β + sulfato) µg/L 0,056 0,056 0,22 nd nd Endrin µg/L 0,004 0,004 0,2 nd nd Estireno mg/L 0,02 0,02 nd nd nd Etilbenzeno µg/L 90 90 nd nd nd Fenóis totais (substâncias que reagem com 4-aminoantipirina)

mg/L C6H5OH 0,003 0,003 0,01 1,0 0,5

Glifosato µg/L 65 65 280 nd nd Gution µg/L 0,005 0,005 0,005 nd nd Heptacloro epóxido + Heptacloro µg/L 0,01 0,01 0,03 nd nd

Heptacloro epóxido + Heptacloro1 µg/L 0,000039 0,000039 nd nd nd

Hexaclorobenzeno µg/L 0,0065 0,0065 nd nd nd Hexaclorobenzeno1 µg/L 0,00029 0,00029 nd nd nd Indeno(1,2,3-cd)pireno µg/L 0,05 0,05 nd nd nd Indeno(1,2,3-cd)pireno14 µg/L 0,018 0,018 nd nd nd Lindano (γ-HCH) µg/L 0,02 0,02 2,0 nd nd Malation µg/L 0,1 0,1 100,0 nd nd Metolacloro µg/L 10 10 nd nd nd Metoxicloro µg/L 0,03 0,03 20,0 nd nd Paration µg/L 0,04 0,04 35,0 nd nd PCBs - Bifenilas policloradas µg/L 0,001 0,001 0,001 nd nd PCBs - Bifenilas policloradas1 µg/L 0,000064 0,000064 nd nd nd Pentaclorofenol mg/L 0,009 0,009 0,009 nd nd Pentaclorofenol1 µg/L 3,0 3,0 nd nd nd Simazina µg/L 2,0 2,0 nd nd nd Substâncias Tensoativas que reagem com o azul de metileno

mg/L LAS 0,5 0,5 0,5 nd nd

2,4,5-T µg/L 2,0 2,0 2,0 nd nd Tetracloreto de Carbono mg/L 0,002 0,002 0,003 nd 1,0 Tetracloreto de Carbono1 µg/L 1,6 1,6 nd nd nd Tetracloroeteno mg/L 0,01 0,01 0,01 nd nd Tetracloroeteno1 µg/L 3,3 3,3 nd nd nd Tolueno µg/L 2,0 2,0 nd nd nd Toxafeno µg/L 0,01 0,01 0,21 nd nd Toxafeno1 µg/L 0,00028 0,00028 nd nd nd 2,4,5-TP µg/L 10,0 10,0 10,0 nd nd

Tributilestanho µg/L TBT 0,063 0,063 2,0 nd nd

Triclorobenzeno (1,2,3-TCB+1,2,4TCB mg/L 0,02 0,02 nd nd nd

Tricloroeteno mg/L 0,03 0,03 0,03 nd 1,0 2,4,6-Triclorofenol mg/L 0,01 0,01 0,01 nd nd 2,4,6-Triclorofenol1 µg/L 2,4 2,4 nd nd nd Trifluralina µg/L 0,2 0,2 nd nd nd Xileno µg/L 300 300 nd nd nd

Observações: Em águas de classe especial não é permitido o lançamento de efluentes ou resíduos, mesmo tratados. VA: Virtualmente Ausente. ND: padrão não definido.

14 Para corpos d’água onde haja pesca ou cultivo de organismos para fins de consumo intensivo.

6

4. Degradação da qualidade da água

4.1 Caracterização dos esgotos domésticos e industriais Quanto aos sistemas urbanos de coleta:

o Sistema unitário ou combinado: coleta, tratamento e lançamento dos esgotos pluvial e sanitário conjuntamente o Sistema separador: coleta, tratamento e lançamento dos esgotos pluvial e sanitário separadamente

Vazão: média, mínima e máxima o A vazão dos esgotos é variável ao longo do dia, entre os dias do ano, e ao longo dos anos. o Cada item do sistema (tubulação, tanques, etc.) deve ser dimensionado para atender os requisitos de vazão e

demais condições de funcionamento. O sistema deverá atender as condições de vazão previstas no horizonte de projeto.

Carga: massa de poluentes por unidade de tempo. Diferentes possibilidades para a estimativa: o Efluentes em geral: carga = concentração × vazão o Esgotos domésticos: carga = contribuição per capita × população o Esgotos industriais: carga = contribuição por unidade produzida × produção o Drenagem: carga = contribuição por unidade de área × área

Características médias dos esgotos domésticos brutos g/habitante.dia concentração Parâmetro

faixa típico unidade faixa típico sólidos em suspensão 35-70 60 mg/L 200-450 400 sólidos dissolvidos 85-150 120 mg/L 500-900 700 sólidos sedimentáveis - - mg/L 10-20 15 DBO5 40-60 54 mg/L 250-350 350 DQO 80-130 100 mg/L 450-800 700 COT 30-60 45 mg/L 170-350 250 nitrogênio 6-112 8 mg-N/L 35-70 50

N-orgânico 2,5-5,0 3,5 mg-N/L 15-30 20 amônia 3,5-7,0 4,5 mg-NH3/L 20-40 30 nitrito ≈0 ≈0 mg-NO2/L ≈0 ≈0 nitrato 0,0-0,5 ≈0 mg-NO3/L 0-2 ≈0

fósforo 1,0-4,5 2,5 mg-P/L 5-25 14 P-orgânico 0,3-1,5 0,8 mg-P/L 2-8 4 P-inorgânico 0,7-3,0 1,7 mg-P/L 4-17 10

pH - - - 6,7-7,5 7,0 alcalinidade 20-30 25 mgCaCO3/L 110-170 140 cloretos 4-8 6 mg/L 20-50 35 óleos e graxas 10-30 20 mg/L 55-170 110

Características dos esgotos industriais: o Vazão, composição e cargas variáveis (tipo e porte) o equivalente populacional: número de habitantes que gerariam a mesma carga de poluentes, ou a mesma vazão do

que a indústria em questão. F E.P. = (carga de DBO da indústria em kg/dia) / (0,054 kg DBO/hab. dia)

o Cada tipo de indústria, e cada indústria individualmente, deve ter a caracterização de seus efluentes realizada antes do projetar os sistemas de tratamento. No caso de uma nova indústria, deve-se conhecer com detalhes o volume (vazão) e características do efluente bruto que será gerado. O tipo de tecnologia, matéria-prima, equipamentos, etc., influencia muito a qualidade do efluente que é gerado. Abaixo, uma tabela que indica apenas qual é a característica básica dos efluentes industriais (os tipos de poluentes prioritários para cada modalidade industrial):

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Atividade DBO/DQO SS óleos /

graxas fenóis pH cianeto metais

alimentos/bebidas X X X X têxtil X X couros e peles X X X X X papel e celulose X X X X produtos minerais não metálicos

X X X X

borracha X X X X produtos químicos X X X X plásticos X X X X X perfumaria e sabões X X X mecânica X X metalúrgica X X X X X X X extração mineral X X petróleo e derivados X X X X artigos elétricos X X madeira X

4.2 Impactos ambientais dos efluentes líquidos: Contaminação/poluição: Contaminação é a alteração adversa da qualidade da água (degradação da

qualidade ambiental), e poluição é uma alteração que ultrapasse os limites estabelecidos na legislação, isto é, os padrões de qualidade e/ou de emissão.

Tipos de lançamento: o Lançamento puntual: local de lançamento fixo e determinado (ex.: descarga de uma tubulação ou emissário) o Fontes difusas: local de lançamento indeterminado (ex.: poluentes carreados pela drenagem superficial)

Efeitos principais: Fonte

efluente drenagem tipo de poluente domés-

tico indus-

trial urbana rural

efeitos principais

sólidos em suspensão +++ ⇔ ++ + turbidez, assoreamento matéria orgânica biodegradável (DBO)

+++ ⇔ ++ + depleção do Oxigênio Dissolvido

nutrientes (N, P) +++ ⇔ ++ +++ eutrofização contaminação fecal +++ o ++ + Patogenia agrotóxicos e biocidas o ⇔ o +++ toxidez, bioacumulação metais pesados o ⇔ o o toxidez, bioacumulação sólidos dissolvidos ++ ++ + + salinização

Importância: o: muito pouco +: pouco ++: médio +++: muito ⇔: variável

Turbidez: A alteração na turbidez provoca modificação nas condições fótidas (luminosidade), prejudica os organismos fotossintéticos, e pode afetar a cadeia alimentar (desequilíbrio nas populações em níveis tróficos superiores). Outros efeitos relacionados com a turbidez:

o A diminuição na fotossíntese pode resultar em depleção do oxigênio dissolvido (hipoxia) o O material em suspensão responsável pela turbidez é carreado pelos cursos d'água até alcançar condições

propícias à sedimentação, provocando assoreamento o As partículas podem adsorver ou liberar compostos nocivos para a fase líquida, alterando a toxidez o As partículas em suspensão podem propiciar superfície protetora aos microorganismos, agravando a patogenia

Assoreamento: processo de sedimentação e acúmulo de partículas nos trechos de menor velocidade de escoamento dos rios, bem como em lagos, represas e reservatórios, por ação da gravidade.

8

o A sedimentação provoca destruição ou modificação nas comunidades bentônicas (seres que habitam o fundo dos cursos d'água)

o A sedimentação modifica o perfil da seção transversal, alterando o regime de escoamento de rios (velocidade de escoamento, regime de cheias e de estiagem, etc)

o No caso de lagos e represas o assoreamento é um fenômeno mais grave: o aporte de sedimentos reduz continuamente o volume útil.

Todo lago ou represa deve ser encarado como um ecossistema transitório; os processos naturais atuam no sentido de assoreá-lo, convertendo-o em sistema lótico.

A vida útil de um reservatório pode ser aumentada através do controle da bacia contribuinte, visando minimizar o transporte de sedimentos

A manutenção de um reservatório indefinidamente, somente pode ser alcançado através da remoção ativa dos sedimentos aportados (dragagem)

Salinização: aumento do teor de sais dissolvidos nas coleções de água ou no solo o Salinização da água: a salinização é um processo natural nos cursos d’água, pois a água em escoamento dissolve

os minerais presentes no solo. A salinização de cursos d’água é intensificada pelo lançamento de efluentes, mesmo tratados (o

tratamento convencional não reduz apreciavelmente os sais dissolvidos no efluente) A salinização excessiva pode provocar alteração nas condições ecológicas (variação no equilíbrio

osmótico) e afetar o uso da água para abastecimento doméstico ou industrial (sabor, corrosão, etc) o Salinização do solo: a irrigação intensiva do solo com água de salinidade elevada provoca salinização do solo, i. é,

o acúmulo de sais no solo em função da evaporação da água O solo salinizado pode prejudicar ou inviabilizar atividades agrícolas A salinização do solo sujeito a irrigação é um processo acumulativo e irreversível.

Toxidez: presença de substâncias em níveis de concentração capazes de afetar adversamente a saúde humana, quando a água for utilizada para consumo humano. Concentrações máximas de cada substância são fixadas pelo padrão de qualidade dos corpos d’água e padrões de lançamento

Patogenia: presença de microorganismos capazes de provocar doenças. Limites fixados através do padrão de qualidade dos corpos d’água

o Decaimento: processos naturais provocam uma redução progressiva no número de microorganismos patogênicos presentes no corpo d’água ao longo do escoamento, após o recebimento de um efluente contaminado

Bioacumulação: presença de substâncias capazes de se acumularem nas cadeias tróficas (substâncias que tendem a se concentrar nos organismos vivos, tais como os pesticidas, metais pesados, radionuclídeos, etc.). A substância, ainda que esteja de forma diluída no meio ambiente, é assimilada pelos seres vivos e não é descartada de volta. Assim, através da alimentação ao longo da vida, o indivíduo acumula a substância em seu corpo, e a transfere para o nível trófico seguinte. Mesmo que o consumo da água não represente risco direto para a saúde humana, o consumo de organismos aquáticos (peixes, moluscos, etc) pode representar riscos. Limites da presença dessas substâncias na água, fixados pelo padrão de qualidade e de lançamento, é extremamente baixo, para contemplar esse aspecto.

Concentração de um pesticida persistente (DDT) na cadeia alimentar (Odum, E. P.. Ecologia. Rio de Janeiro, Discos CBS, 1985)

DDT (ppm) ÁGUA 0,00005 Plâncton 0,04 Peixe prateado 0,23 pargo 0,94 lúcio (peixe predatório) 1,33 Peixe-agulha (peixe predatório) 2,07 Garça (alimenta-se de pequenos animais) 3,57 Andorinha-do-mar (idem) 3,91 Gaivota-real (alimenta-se de matéria animal variada) 6,00 Ovo do gavião-pesqueiro 13,8 Marganso (pato que se alimenta de peixes) 22,8 Cormorão (alimenta-se de peixes maiores) 26,4

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Eutrofização: Processo de fertilização que provoca o crescimento excessivo de plantas aquáticas em lagos e represas, devido ao aporte de nutrientes (principalmente nitrogênio e fósforo)

o A produtividade das algas e plantas em um lago ou represa é limitada pela disponibilidade de nutrientes (N e P). Quando a ação humana provocar um aporte desses nutrientes, ocorrerá a eutrofização, de consequências indesejáveis:

Floração das águas: crescimento descontrolado de algas nas camadas superiores. Diminui a penetração de luz, e provoca a morte das algas que vivem nas camadas intermediárias.

Depleção do OD: embora a atividade fotossintética aumente o OD na camada superior, ela provoca o aumento de material orgânico em decomposição na camada inferior. A ocorrência de uma inversão térmica pode reduzir o OD a níveis muito baixos, e provocar mortandade de peixes

Toxidez: alguma algas produzem secreções tóxicas. A atividade fotossintética aumenta o pH, e a concentração de amônia na forma livre (NH3), tóxica aos peixes.

Assoreamento: a eutrofização intensifica o acúmulo de sedimentos, acelerando o processo natural de assoreamento

Outros problemas: diminuição da balneabilidade, alteração estética (cor, mau cheiro provocado pelo H2S, etc), distúrbios sanitários (mosquitos, insetos, moluscos, etc), prejuízo à navegação (macrófitas)

o Níveis de trofia de lagos e represas: Oligotrófico: lago de baixa produtividade. Geralmente com bacia contribuinte ocupada por matas e

florestas, de pouca intervenção humana. Mesotrófico: lago de produtividade intermediária. Pode ocorrer, por exemplo, quando houver uso

agrícola da bacia contribuinte, com uso excessivo de fertilizantes. Eutrófico: lago de produtividade elevada. Geralmente situado em bacia com densa ocupação

humana, recebendo direta ou indiretamente os esgotos domésticos e industriais, e águas de drenagem pluvial.

Depleção do oxigênio dissolvido: redução no teor de oxigênio dissolvido no corpo receptor, em virtude do lançamento de efluentes domésticos ou de efluentes industriais ricos em matéria orgânica biodegradável .

o Os processos biológicos de degradação da matéria orgânica pelas bactérias provoca o consumo do OD disponível nos cursos d’água

o À medida em que o OD decresce, fica impossível a sobrevivência de espécies que dele dependem, especialmente os peixes

o A intensidade de depleção do OD em cada ponto do curso d’água depende do balanço entre os fatores que provocam a produção e o consumo de OD:

Produção: reaeração atmosférica (principal fator nos sistemas lóticos, é função da velocidade de escoamento – turbulência), ou fotossíntese (principal fator nos sistemas lênticos, depende da área superficial onde incide a radiação solar e da atividade do fitoplâncton – algas).

Consumo: oxidação da DBO afluente e da DBO bentônica (lodo de fundo) em processos de respiração bacteriana; oxidação da amônia (nitrificação)

Autodepuração dos cursos d’água: em função dos processos naturais de consumo e produção de OD os corpos d’água são capazes de se depurarem ao longo de sua trajetória, recuperando condições de equilíbrio ecológico. Ao longo do processo, o curso d’água apresentará trechos com características diferentes:

águaslimpas

águaslimpas

decom-posicão

ativa

degradacãorecupe-racão

Através de modelos matemáticos é possível simular o processo de autodepuração, e calcular o nível de depleção do OD em determinado curso d’água, quando submetido a um determinado lançamento de efluentes

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5. Tratamento de efluentes líquidos Objetivos do tratamento: obter um efluente final que atenda os padrões para lançamento e os padrões de qualidade do corpo receptor Eficiência do tratamento:

F 1000

0 ⋅−

=C

CCE e , onde C0 é a concentração afluente (esgoto bruto) e CE é a concentração efluente (esgoto tratado).

Níveis de tratamento: preliminar, primário, secundário e terciário. Nível Poluentes removidos Princípio Equipamentos / processos Eficiência Aplicação

Preliminar

• Sólidos grosseiros

físico

• Gradeamento (mecânico) • Desarenador (sedimentação)

(irrelevante)

• montante de elevatória • etapa inicial

Primário

• Sólidos sedimentáveis • DBO em suspensão • Coliformes (parcialmente)

físico

• Decantador • Fossa séptica

• SS: 60-70% • DBO: 30-40% • Colif.: 30-40%

• tratamento parcial • etapa intermediária

Secundário

• Sólidos não sedimentáveis • DBO em suspensão fina • DBO solúvel • Nutrientes e patogênicos

(parcialmente)

biológico

• Lagoas de estabilização • Lodos ativados • Filtro biológico • Tratamento anaeróbio • Disposição no solo

• DBO: 60 - 99% • Colif.: 60-99%

• tratamento convencional

completo

Terciário

• Nutrientes • Patogênicos • Metais pesados • Poluentes especícicos

físico-químico e/ou biológico

• Desinfecção • Matturação bológica • Remoção físico-química

(variável)

• tratamento

complementar

Modalidades do tratamento biológico:

o Tratamento Aeróbio: as bactérias e organismos responsáveis pelo tratamento praticam a respiração (requer portanto o oxigênio dissolvido, que tem que ser fornecido por algum processo natural ou artificial). Ocorre o crescimento de flocos de bactérias, que removem a matéria-orgânica solúvel (DBO solúvel), convertendo-a em flocos do crescimento bacteriano (que devem ser removidos pela decantação secundária).

o Tratamento Anaeróbio: as bactérias realizam a fermentação anaeróbia, consumindo a matéria orgânica solúvel, e tendo como produto final o metano (CH4) e gás carbônico (CO2). Tem que ser feita na ausência do oxigênio dissolvido (OD). Ocorre o crescimento de flocos bacterianos, que têm que ser removidos pela decantação. O processo é mais lento (requer maiores volumes, resulta em menores eficiências), mas é menos oneroso.

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Processos de tratamento secundário (biológico) de efluentes líquidos Fluxograma Descrição

Sistemas de lagoas de estabilização

• Sedimentação provoca separação da DBO solúvel e da DBO suspensa

• DBO solúvel removida no seio líquido por bactérias aeróbias

• DBO suspensa removida no fundo por bactérias anaeróbias

• Oxigênio fornecido pelas algas (fotossíntese)

• Lagoa anaeróbia (mais profunda, menor volume) remove aprox. 50 % da DBO

• DBO remanescente removida na lagoa facultativa

• Mesmo princípio de funcionamento da lagoa facultativa

• Oxigênio fornecido mecanicamente pelos aeradores na camada superior

• Aeradores de grande potência em uma lagoa aerada de mistura completa

• Lagoa de decantação para remoção de sólidos (bactérias)

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Sistemas de lodos ativados

• Decantador primário remove SS • Fornecimento de oxigênio por aeradores

mecânicos ou ar difuso • Decantador secundário remove biomassa

produzida no reator • Recirculação de lodo do decantador secundário

ativa o processo biológico • Excesso de lodo (fase sólida) requer

estabilização biológica

• Tanques de aerção de maior volume. Menos DBO disponível para as bactérias.

• Lodo excedente já estabilizado • Dispensa a decantação primária

• Decantador primário remove sólidos sedimentáveis

• Operação intermitente: Aeradores ligados: reação Aeradores desligados: decantação, lançamento do sobrenadante

• Dispensa a decantação secundária

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Sistemas aeróbios com biofilmes

• Estabilização aeróbia por bactérias aderidas a um suporte (pedras)

• Aplicação do esgoto por distribuidor rotativo • Circulação de ar nos espaços vazios • Decantador secundário para remover placas de

bactérias que se desprendem. • Lodo secundário não requer estabilização

• Sistema similar ao anterior, porém com altas taxas de aplicação.

• Efluente final recirculado para diluir o afluente e homogeneizar a carga hidráulica.

• Lodo secundário requer estabilização biológica

• Formação de filmes bacterianos na superfície de discos rotativos

• Aeração pela exposição ao ar, durante o giro • Aplicação do esgoto por distribuidor rotativo • Decantação secundária para remoção de placas

de bactérias que se desprendem

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Sistemas anaeróbios

• Fluxo ascendente da fase líquida no reator anaeróbio vertical

• Zona de sedimentação na parte superior, com retorno dos sólidos sedimentados ao reator

• Fase sólida (lodo) recolhido no fundo, já estabilizado

• Fase gasosa (biogás) no topo • Dispensa a decantação primária

• Estabilização anaeróbia por bactérias aderidas a um suporte (pedras)

• Reator na forma de tanque submerso, de fluxo ascendente

• Requer decantação primária (geralmente fossas sépticas)

• Baixa produção de lodo, estabilizado

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Sistemas de disposição no solo

• Aplicação direta no solo, fornecendo nutrientes às plantas

• Parte é evaporada, parte percola no solo, a maior parte é absorvida pelas plantas

• Baixas taxas de aplicação, por meio de aspersão, alagamento, ou crista e vala

• A aplicação no solo resulta na salinização dele, e portanto a área de aplicação é considerada uma área de “sacrifício”. Reposição ou recomposição periódica do solo pode ser necessária.

• Aplicação de altas taxas em bacias rasas, com fundo poroso

• Pequena taxa de evaporação, grande taxa de percolação

• Aplicação intermitente, para permitir descanso do solo

• Três tipos: percolação para a água subterrânea, recuperação por drenagem subsuperficial, recuperação por poços freáticos

• Aplicação de esgoto pré-decantado abaixo do nível do solo

• Locais de infiltração preenchidos com meio poroso realiza tratamento

• Evaporação inexpressiva, grande taxa de percolação

• Dois tipos: valas de infiltração, sumidouros

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• Distribuição na parte superior de terreno com declividade, escoamento, recolhimento na parte inferior

• Aplicação intermitente • Tipos: aspersores de alta pressão, aspersores de

baixa pressão, tubulação ou canal de distribuição com aberturas intervaladas

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