aula 1 - características de esgotos e normas -...
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Módulo I
CARACTERIZAÇÃO QUALITATIVA E QUANTITATIVA DE
ESGOTOS SANITÁRIOS
Ricardo Franci GonçalvesEng. Civil e sanitarista, D.Ing.
UFES e Fluxo Ambiental Ltda. EPP.
Quantidade de Esgotos
Concepção do Sistema:
n Sistema Combinado;;
n Águas pluviais;;n Águas residuárias.
n Sistema Separador n (Brasil);;
n Águas residuárias
n Esgoto doméstico
n Despejos industriais
n Infiltrações
Quantidade de Esgotos
n Esgoto doméstico
n Vazão de esgoto:n População da área atendida;;n Quota per capita (QPC);;n Coeficiente de retorno (C);;
n Vazão máx. e mín.:
n Coef. de variação de vazão (K).
ØDomicíliosØComércioØInstituições
Quantidade de Esgotos
n Previsão da População da área de projeto
n Qualidade das informações;;n Tamanho da área (Á. peq. > Erros);;n Período de tempo (T. longo > Erros);;n Uso de Metodologias.
Ø Censos;;Ø Mapeamento da região;;Ø Ligações de água e luz;;Ø Padrão econômico;;Ø Plano e projetos de industriais, habitacionais, etc;;
Quantidade de Esgotos
Quota per capita (QPC);;
n Para Sistemas de Abastecimento de Águan Projeto via satisfazer:
n Consumo doméstico;;n Consumo comercial;;n Consumo de Indústrias (processos sem água)
n Para Sistemas de Esgotosn Consumo efetivo;;n Não incluindo as perdas.
Quantidade de Esgotos
nQuota per capita (QPC);;
n Hábitos higiênicos e culturais;;n Sistema de medição do abastecimento de água;;n Instalações e equipamentos hidráulico-sanitários;;n Valor da tarifa;;n Temperatura média da região;;n Renda familiar;;n Índice de Industrialização da região;;n Tipo de atividade comercial.
Quantidade de Esgotos
Porte da comunidade
Faixa população (hab.)
Consumo per capita (QPC) (l/hab.d)
Povoado rural < 5.000 90 - 140 Vila 5.000 – 10.000 100 – 160
Pequena comunidade 10.000 – 50.000 110 – 180 Cidade média 50.000 – 250.000 120 – 220 Cidade grande > 250.000 150 - 300
Quota per capita (QPC);
Coeficiente de retorno (C);;
n Volume de esgotos recebido na rede coletora /Volume água efetivo fornecido à população.
n Lavagem de carros, quintais, calçadas e ruas;;
n Rega de hortas e jardins públicos ou particulares;;
Quantidade de Esgotos
Coeficiente de retorno (C);;
n Fatores Locais;;
n Localização da residência;;n Tipo da residência (baixo ou alto padrão)n Condições dos arruamentos (pavimentados ou não);;
n Tipo de Clima;;
Quantidade de Esgotos
Coeficiente de retorno (C);;
n Faixa de 0,5 a 0,9;;n NBR 9649 da ABNT – 0,8
Autor Local Ano CA. Netto SP 1977 0,7 a 0,9Metcalf & Eddy
EUA 1981 0,7
SABESP SP 1990 0.85Fonte: P. Além Sobrinho - 2000
Quantidade de Esgotos
Coeficiente de variação de vazão (K).
n Variação da Vazão de esgoto ao longo dos diasn Horas do dia;;n Meses;;n Estações do ano;;n Temperatura;;n Precipitação atmosférica.
Quantidade de Esgotos
Coeficiente de variação de vazão (K).
n K1: coeficiente de máxima vazão diária;;n K2: coeficiente de máxima vazão horária;;n K3: coeficiente de mínima vazão horária;;n NBR 9649:
nK1 =1,2nK2 =1,5nK3 = 0,5
Quantidade de Esgotos
Qdméd = Pop x QPC x R (l/s)
86400Qdméd = vazão doméstica média de esgotos (l/s)QPC = quota per capita (l/hab.d)R = coeficiente de retorno esgoto/água
Qdmáx = K1 x K2 x Qdméd = 1,8 Qdméd
Qdmin = K3 x Qdméd = 0,5 Qdméd
Vazão máxima:
Vazão mínima:
Vazão doméstica:
Quantidade de Esgotos
Fonte: NBR 7229, ABNT, REF. 2.2
Quantidade de Esgotos
n Despejos industriaisn Porte das indústrias;;n Processos;;n Reciclagem;;n Pré-tratamento.
n Estação de Tratamento
Quantidade de Esgotos
Despejos industriais
n Avaliação das vazões;;
n Consumo de água;;
n Geração de despejos.
Quantidade de Esgotos
Despejos industriais
Avaliação das vazões;;n Consumo de água;;
§ Origem da Água;;§ Sist. de tratamento interno;;§ Vol. Consumido (por intervalo de tempo);;§ Vol. consumido em cada processo;;§ Recirculações;;
Quantidade de Esgotos
Despejos industriais
Avaliação das vazões;;n Geração de despejos;;
§ Vazão Total;;§ Pontos e Regime§ de Lançamento;;
Quantidade de Esgotos
Ramo Tipo Unidade Consumo (m³/unid)
Frutas e legumes em conserva
1 ton conserva
4 - 50
Doces 1 ton prod. 5 -25 Matadouros 1 boi ou 2,5
porcos 0,5 – 10
Alimentícia
Laticínios (leite) 1.000 l leite 1 – 10 Lavanderia de lã 1 ton lã 20 – 70 Têxtil Tinturaria 1 ton prod. 20 – 60
Papel Fabricação papel 1 ton prod. 30 –250 Tinta 1 empregado 110 l/d Borracha 1 ton prod. 100 – 150
Indústrias Químicas Refinaria petróleo 1 barril 117l 0,2 – 0,4
Laminação 1 ton prod. 8 – 50 Metalúrgicas Ind. Chapa, ferro
e aço 1 empregad. 60 l/d
Fonte: von Sperling, Marcos – Princípio do trat. biológico de águas resid.;; v.1)
Ex: Calcular a vazão p/ oprocessamento de 5.000 l leitepor dia. Adotando-se vazãomáx= 1,5 vazão méd, e amínima de 0,5.
- consumo: 7 m³/1.000 l leiteQméd = 5,0 m³ leite x 7
Qméd = 35 m³/d ou 0,4 l/s
Qmáx = 1,5 Qméd = 0,6 l/s
Qmín = 0,5 Qméd = 0,2 l/s
Quantidade de Esgotos
Estabelecimento Unidade Vazão (l/unid.dia) Aeroporto passageiro 8 – 15 Alojamento residente 80 – 100 Banheiro público usuário 10 – 25 Bar freguês 5 – 15 Cinema/teatro assento 2 – 10 Escritório empregado 30 – 70 Hotel hóspede 100 – 200 Indústria (esg. Sanitário)
empregado 50 – 80
Lanchonete freguês 4 – 20 Restaurante refeição 15 -30
Fonte: von Sperling, Marcos – Princípio do trat. biológico de águas resid.; v.1)
Estabelecimento Unidade Vazão (l/unid.dia)
Clínica de repouso residente 200 – 450 Escola - lanchonete, ginásio, chuveiros - lanchonete, s/ ginásio, chuv. - s/ lanchonete, ginásio, chuv.
residente
50 – 100 40 – 80 20 - 60
Hospital Leito usuário
300 – 1000 20 - 60
Quantidade de Esgotos
n Infiltrações
n Originadas do subsolo;;n Nível máx. do lençol frático
n Caminhamento acidental ou clandestino das águas pluviais;;
n Juntas das tubulações;;n Paredes das tubulações;;n Estrut. dos PV, TIL, TL, CP e EEE.
Quantidade de Esgotos
Infiltraçõesn Quantidade infiltrada;;
æ Materiais empregados;;æ Estado de conservação da rede;;æ Correto Assentamento das tubulações;;
n Características do solo;;æ Tipo de solo;;æ Permeabilidade do solo;;æ Nível do lençol freático
Quantidade de Esgotos
Infiltrações
Quantidade infiltrada;;n Extensão da rede coletora;;
æ Unidade (l/s.km);;æ Depende das condições locais;;æ NBR 9649 – T.I.= 0,05 a 1,0 l/s.km (deve ser justificado)
Quantidade de Esgotos
Infiltrações
Autor Local Ano TI (l/s.km)S. de Brito Santos e Recife 1911 0,1 a 0,6A. Netto SP 1943 0,4 a 0,9SABESP SP 1984 0,05 a 0,5NBR-9649 Brasil 1986 0,05 a 1,0
Metcalf & Eddy EUA 1981 0,15 a 0,6Von Sperling BH 1996 0,3 a 0,5
Fontes:Sobrinho - 2000, Von Sperling - 1995, vol1
Quantidade de Esgotos
Qinfil = L x txinfil (l/s)
txinfil = variável (l/s.Km)L = extensão da rede coletora (Km)
Infiltrações
Quantidade de Esgotos
Vazão de esgotos:
Q méd = Qdméd Qinfilt Qpontual+ +
Pop x QPC x R86400
L x txinfil
- Vazão industrial (l/s)- Vazão estabelecimentos (l/s)
(l/s)
Quantidade de Esgotos
Características dos Esgotos
esgotos
Sólidos
Água
Poluição
Tratamento
Esgoto
99,9% água + 0,1% sólidos
Fração de sólidos 0,1% é composta de:- sólidos orgânicos e inorgânicos- sólidos suspensos e dissolvidos- microrganismos
Características dos esgotos é função dos usos à qual foi submetida, e que variam com o clima, situação social e econômica e hábitos da população.
Parâmetros de qualidade:
Físicos
Químicos
Biológicos
Definem a qualidadedo esgoto
Características dos Esgotos
UNIDADES DE MEDIDAS
Turbidez NTUCor mgPt/LpH 0-14Sólidos Sedimentáveis mL/LOutros Parâmetros g/L ou mg/L
UNIDADES DE MEDIDAS
1 kg/m³ = 1 g/L = 1 mg/mL1 g/m³ = 1 mg/L 1 kg = 1000g ou 10³g1 g = 1000 mg ou 103 mg1 L = 1000 mL ou 103 mL
CONCENTRAÇÕES DE SOLUÇÕES
- É dada usualmente em termos de massa por volume.
VC =
Pode ser expressa em g/L, mg/L ou kg/m3
Exemplo: Qual a concentração da solução em que se
dissolvem 20 mg de sulfato de alumínio em 1 L de água?
M
1) Características físicas dos esgotos domésticos:
Parâmetro Descrição Temperatura
- influência na atividade microbiana - influência na solubilidade dos gases - influência na viscosidade do líquido
Cor - esgoto fresco: ligeiramente cinza - esgoto séptico: cinza escuro ou preto
Odor
- esgoto fresco: odor oleoso - esgoto séptico: odor fétido - despejos industriais: odores característ.
Turbidez
- grande variedade de sólidos em suspensão - esgotos frescos ou concentrados: maior
turbidez Fonte: von Sperling, Marcos – Princípio do trat. biológico de águas resid.;; v.1)
Características dos Esgotos
Parâmetro Descrição Sólidos Totais
- suspensão - dissolvidos
- orgânicos e inorgânicos; suspensos e dissolvidos; sedimentáveis
Matéria orgânica * Determinação indireta
- DBO - DQO - DBO último
* Determinação direta
- COT
- principais componentes: proteínas, carboidratos e lipídios
- carbono orgânico total - Medida direta da M.O
Parâmetro Descrição Nitrogênio total
- nitrogênio orgânico - amônia - nitrito - nitrato
- nutriente indispensável para o desenvolvimento dos microrganismos no tratamento biológico
Fósforo - fósforo orgânico - fósforo inorgânico
- nutriente indispensável para o tratamento biológico
- Fósf. Orgânico: combinado à matéria orgânica
pH - Indicador características ácidas ou básicas
Alcalinidade - Indicador da capacidade tampão no meio Cloretos - Água abastecimento e dejetos humanos Óleos e graxas - Fração M.O solúvel em hexanos
2) Características químicas dos esgotos domésticos:
Fonte: von Sperling, Marcos – Princípio do trat. biológico de águas resid.;; v.1)
Características dos Esgotos
2) Características químicas dos esgotos domésticos:
Fonte: von Sperling, Marcos – Princípio do trat. biológico de águas resid.; v.1)
Parâmetro Descrição Sólidos Totais
- suspensão - dissolvidos
- orgânicos e inorgânicos; suspensos e dissolvidos; sedimentáveis
Matéria orgânica * Determinação indireta
- DBO - DQO - DBO último
* Determinação direta
- COT
- principais componentes: proteínas, carboidratos e lipídios
- carbono orgânico total - Medida direta da M.O
Parâmetro Descrição Nitrogênio total
- nitrogênio orgânico - amônia - nitrito - nitrato
- nutriente indispensável para o desenvolvimento dos microrganismos no tratamento biológico
Fósforo - fósforo orgânico - fósforo inorgânico
- nutriente indispensável para o tratamento biológico
- Fósf. Orgânico: combinado à matéria orgânica
pH - Indicador características ácidas ou básicas
Alcalinidade - Indicador da capacidade tampão no meio Cloretos - Água abastecimento e dejetos humanos Óleos e graxas - Fração M.O solúvel em hexanos Fonte: von Sperling, Marcos – Princípio do trat. biológico de águas resid.;; v.1)
Características dos Esgotos
3) Características biológicas dos esgotos domésticos:
Bactérias- protistas unicelulares- estabilização matéria orgânica- algumas são patogênicas, causando doenças
Fungos
- aeróbios, multicelulares, não fotossintéticos, heterotr.- decomposição matéria orgânica- podem crescer em condições de baixo pH
Protozoários
- unicelulares s/ parede celular- aeróbia ou facultativa- manutenção de equilíbrio no tratamento biológico- alguns são patogênicos
Características dos Esgotos
3) Características biológicas dos esgotos domésticos:
vírus
- parasitas: material genético + carapaça de proteína- causam doenças- difícil remoção no tratamento de água ou de esgoto
helmintos - animais superiores- ovos de helmintos, podem causar doenças
E-coli Protozoa Ovo helminto
Características dos Esgotos
Principais parâmetros
SólidosST, SV, SF e Ssed.
SST, SSV, SSF
Matéria orgânica
DBO
DQO
Nitrogênio
Nitrogênio total
amônia
Fósforo ortofosfatos
Contaminaçãofecal
Coliformes termotolerantes e totais
Ovos de helminto
Sólidos
a) Classificação por tamanho e estado:- sólidos dissolvidos- sólidos suspensão
b) Classificação pelas características químicas:
Sólidos totaisSólidos voláteis (matéria orgânica)
Sólidos fixos (matéria inorgânica)
Características dos Esgotos
Sólidos
c) Classificação pela decantabilidade- Sólidos sedimentáveis: aqueles que decantam no período de 1 hora. (cone Imhoff)
- Sólidos não-sedimentáveis
Características dos Esgotos
n Distribuição dos sólidos no esgoto bruto:
Totais1000mg/L
Suspensão350mg/L
Dissolvidos650mg/L
Fixos50mg/L
Voláteis300mg/L
Fixos400mg/L
Voláteis250mg/L
Totais1000mg/L
Suspensão350mg/L
Dissolvidos650mg/L
Fixos50mg/L
Voláteis300mg/L
Fixos400mg/L
Voláteis250mg/L
Características dos Esgotos
n Substâncias:- compostos de proteínas ( ~ 40%);;- carboidratos ( ~ 25 a 50%);;- gorduras e óleos ( ~ 10%);;- uréia, surfactantes, fenóis, pesticidas e outros.
n Classificação:- forma e tamanho;;- biodegradabilidade.
Matéria Orgânica
Características dos Esgotos
n Importância e problemas que causam:
- a M.O é responsável pelo consumo, através dos microorganismosdecompositores, do oxigênio dissolvido na água;;
- a DBO retrata o teor de M.O nos esgotos ou no corpo d´água(indicação do potencial do consumo do oxigênio dissolvido);;
- a DBO é um parâmetro de fundamental importância nacaracterização do grau de poluição de um corpo d´água.
Matéria OrgânicaCaracterísticas dos Esgotos
n Métodos: Indiretos- Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO)> 5 dias> 20 ºC
> DBO = 300mg/L
DBOu/DBO5 = 1,46
OD = 7mg/L OD = 3mg/L
Dia = 0 Dia = 5
OD = 7mg/L OD = 3mg/L
Dia = 0 Dia = 5DBO5
20C = 4 mg/L
DBO média de esgoto bruto
Matéria OrgânicaCaracterísticas dos Esgotos
n Métodos: Indiretos- Demanda Química de Oxigênio (DQO)
* Vantagens:- resultado rápido;;- indicação do oxigênio requerido;;- não é afetado pela nitrificação.
* Limitações:- oxidação total;;- taxa de consumo de M.O. X tempo;;- constituintes inorgânicos => interferentes.
Matéria OrgânicaCaracterísticas dos Esgotos
Matéria Orgânica
Relação - DQO/DBO5 ~ 1,7 a 2,4
n relação DQO/DBO5 baixa:
- fração biodegradável elevada;;- provável indicação para tratamento biológico.
n relação DQO/DBO5 elevada:
- fração inerte elevada;;- provável indicação para tratamento biológico, dependendo da fração não biodegradável.
Características dos Esgotos
Relação entre os parâmetros de consumo de O2
100
150
200
DBO5 DBOu DQO
100
150
200
DBO5 DBOu DQO
Características dos Esgotos
n Método: Diretos- Carbono Orgânico Total (COT)
- reduzidas quantidades de M.O.;;- CO2 .
Características dos Esgotos
n Nitrogênio molecular ( N2)
n Nitrogênio orgânico
n Amônia ( livre - NH3 e ionizada - NH4+)
n Nitrito ( NO2-)
n Nitrato ( NO3-)
NitrogênioCaracterísticas dos Esgotos
n Importância e problemas que causam:- nitrato está associado a doenças como a metahemoglobinemia (síndromedo bebê azul);;
- crescimento de algas e quando em excesso, pode conduzir aEUTROFIZAÇÂO;;
- nitrogênio na forma de amônia livre é diretamente tóxico aos peixes;;
- conversão da amônia a nitrito e deste a nitrato, implica no consumo deoxigênio dissolvido do meio;;
- nitrogênio é indispensável p/ o crescimento dos microrganismosresponsáveis pelo tratamento de esgotos.
NitrogênioCaracterísticas dos Esgotos
Condição Forma predominante do nitrogênio Esgoto bruto - Nitrogênio orgânico - Amônia Poluição recente em curso d'água - Nitrogênio orgânico - Amônia Estágio intermediário da poluição em um curso - Nitrogênio orgânico d'água - Amônia
- Nitrito (em menores conc.) - Nitrato
Poluição remota em curso d'água - Nitrato Efluente de tratamento sem nitrificação - Amônia Efluente de tratamento com nitrificação - Nitrato Efluente de tratamento com - Concentrações reduzidas nitrificação/desnitrificação de todas as formas Fonte: von Sperling, Marcos – Princípio do trat. biológico de águas resid.; v.1)
NitrogênioCaracterísticas dos Esgotos
Fonte: von Sperling, Marcos – Princípio do trat. biológico de águas resid.; v.1)
NTK Amônia Norg= +
NT NTK NO2- NO3
-= + +
140 8 9,5 11
NH3NH4+
pH
NitrogênioCaracterísticas dos Esgotos
n Ortofosfatos
- pH
- PO43-, HPO42-, H2PO4-, H3PO4.
n Polifosfatos
- hidrólise
n Fósforo orgânico
FósforoCaracterísticas dos Esgotos
n Importância e problemas que causam:
- indispensável para o crescimento de algas e, quandoem elevadas concentrações pode conduzir aEUTROFIZAÇÂO;;
- nutriente essencial para o crescimento dosmicrorganismos responsáveis pela estabilização da M.O;;
- não apresenta problemas de ordem sanitária naságuas de abastecimento.
FósforoCaracterísticas dos Esgotos
Estudo feito com organismos indicadores de contaminação fecal
Bactérias do grupo coliformes.
Patogênica
Bactérias
Bactérias Intestinais
Grupo coliformes
C TCTermot
EF
Contaminação fecal
Características dos Esgotos
n Apresentam-se em grande quantidade apenas nas fezes humanas e de animais de sangue quente.
n Apresentam resistência similar à maioria das bactérias patogênicas intestinais.
n As técnicas são rápidas e econômicas.
Características do grupo Coliformes
Contaminação fecal
Relações entre concentração, vazão e carga diária
Características dos Esgotos
Carga (kg/d) = população (hab) x carga per capita (g/hab.d) x 10-3 (g/kg)
Carga (kg/d) = vazão (m3/d) x concentração (g/m3) x 10-3 (g/kg)
Concentração (g/m3) = Carga (kg/d) x 10-3 (g/kg) : vazão (m3/d)
NORMA ABNT 12.209/2011
Parâmetro Carga per capta (g/hab.d)
DBO5 45 a 60
DQO 90 a 120
SS 45 a 70
N_total 8 a 12
P_total 1,0 a 1,6
Diretos• Protozoários,• Helmintos,• Bactérias patogênicas,• Vírus,
Indiretos• Coliformes totais, • Coliformes fecais,• E. coli ,• Estreptococos fecais,• Outros,
Características Microbiológicas
Características Microbiológicas
Esgoto bruto:
Microorganismo Contribuição per capta (org/hab.d)
Concentração (org/100ml)
Bactérias totais 1012 – 1013 109 – 1010
Coliformes totais 109 – 1012 106 – 109
Coliformes fecais 108 – 1011 105 – 108
Estreptococos fecais 108 – 109 105 – 106
Cistos de protozoários < 106 < 103
Ovos de helmintos < 106 < 103
Vírus 105 – 107 102 – 104
Fonte: Adaptado de Von Sperling (1996)
Cryptosporidium parvum
e-coli33kb
Entamoeba
enterovirus
Variações Qualititativas
Aspecto Sócio Econômico
Correlação DBO5 x Nº Salários (RMBH - MG)
0
200
400
600
800
0 5 10 15 20
Nº salarios mínimos
DBO5 (mg/l)
Fonte: Von Sperling (1996)
Variações horárias
Fonte: Metcalf e Eddy (1991)
Variações Qualititativas
Fonte: Metcalf e Eddy (1991)
QUALIDADE DAS ÁGUAS E NORMAS DE LANÇAMENTO DE EFLUENTES
Ricardo Franci GonçalvesEng. Civil e sanitarista, D.Ing.
UFES e Fluxo Ambiental Ltda. EPP.
ü Esgotos domésticos.
ü Esgotos industriais.
ü Resíduos sólidos.
ü Pesticidas, fertilizantes e detergentes.
ü Carreamento de partículas do solo.
ü Percolação do chorume dos depósitos de lixo.
Fontes poluidoras da águaFontes poluidoras
Fontes poluidoras da água
Poluição difusa
Poluição pontual
Técnicas de controle da poluição das águas
æ Implantação de sistemas de coleta e tratamento de esgotos.
æ Controle de focos de erosão.
æ Recuperação e revitalização de cursos d’água.
æ Controle da retirada de água dos cursos d’água.
æ Controle dos usos e ocupação do solo.
æ Remoção de sedimentos e macrófitas (lagos e represas).
Foco das normas de controle
Impactos gerados pelolançamento de esgoto
nos cursos d´água
Estabelecimento de legislações adequadas p/ proteção
do meio ambiente e cursos d´água
Fonte: Von Sperling, M; Chernicharo, C.A L, Urban Water 4 (2002) 105 -114
Pontos de interesse dos países em desenvolvimento naimplementação de padrões de lançamento de efluentes:
- problemas típicos ao estabelecer e implementar os padrões;;
- construção do tratamento em etapas e
- necessidade do desenvolvimento institucional
Pontos de interesse
Fonte: Von Sperling, M; Chernicharo, C.A L, Urban Water 4 (2002) 105 -114
Tempo
Efluente final
Períodos denão atendimento aos padrões
Padrão
Concentração
efluente
Países Desenvolvidos
Qualidade dos efluentes x Padrões de Lançamento
ConcentraçãoEfluente
Tempo
Padrão
Concentração Observada
Período de não conformidade
Objetivo: satisfazero padrão
Países em Desenvolvimento
Concentração doPoluente
Padrão
Anos
Tratamento Completo(Situação Futura)
Sem Tratamento(situação atual)
Violação aos padrõesGrandes
investimentos concentrado e tardio
Fonte: Von Sperling, M; Chernicharo, C.A L, Urban Water 4 (2002) 105 -114
Concepção da implantação do tratamento de efluentes
Construção do tratamento em uma única etapa
Fonte: Von Sperling, M; Chernicharo, C.A L, Urban Water 4 (2002) 105 -114
Construção do tratamento em etapas c/ melhoria gradual da qualidade do efluente
Concepção da implantação do tratamento de efluentes
Anos
Concentração doPoluente
Padrão
Tratamento Completo(Situação Futura)
Tratamento Intermitente(situação temporária)
Pequena violação dos padrões
Distribuição com menor esforço
_ Construção em estágios leva a um valor presente menor do queem um único estágio
_ As medidas de controle de poluentes são mais apropriadas aoinvestimento gradual
_ Custo-benefício do 1º estágio é mais favorável do que em estágios subseqüentes
_ Melhoria da operação sem fazer necessariamente expansão física
_Conhecimento da operação do sistema implantado no 1º estágio, conduzirão ao estabelecimento de padrões mais apropriados.
Vantagens da implantação gradual
DBO
SST
Nitrogênio Total
Amônia FósforoTotal
DQOOvos de Helmintos
Coliforme Fecal
Parâmetros físicos-químicos e biológicos mais relevantes dos efluentes
ETE
Corpo d’água: massa de água, subterrânea ou desuperfície existente em lugar determinado, podendo suaquantidade variar ao longo do tempo;;
Bacia hidrográfica:território drenado por um curso d’água e seus tributários;;
Corpo receptor: local de recebimento dos efluentestratados de uma fonte poluidora;;
Algumas definições
Classificação: qualificação das águas doces, salobras esalinas, com base nos usos preponderantes;;
Enquadramento: estabelecimento do nível dequalidade (classe) a ser alcançado e/ou mantido emum segmento de corpo d’água ao longo do tempo;;
Algumas definições
Efluentes: toda espécie deresíduos líquidos gerados porfonte poluidoras e lançadasdireta ou indiretamente na redecoletora de esgoto ou corposreceptores através decanalizações públicas ouprivadas, bem como por outrodispositivo de transportepróprio ou de terceiros;;
Algumas definições
Padrões de lançamentos de efluentes:os limites e/ou condições de indicadores específicos eteores máximos de elementos ou substânciaspotencialmente prejudiciais, exigidos para atender aosníveis de qualidade;;
Poluição natural:tipo de poluição não associada àatividade humana, causada por chuvase escoamento superficial, salinização,decomposição de vegetais e animaismortos;;
Algumas definições
Fonte Poluidora: Pessoa Física ou Jurídica,de direito público ou privado, responsáveldireta ou indiretamente por atividadecausadora de degradação da qualidadeambiental.
Sistema público de esgoto: a coleta, otratamento e a disposição final do esgotosanitário.
Algumas definições
Padrões de Qualidade das águas e normas de lançamento
- embasados por um suporte legal
- devem ser cumpridos, por força de legislação
-são função do uso previsto p/ a água
Padrões de interesse da Engª Ambiental:
- padrões de lançamento no corpo receptor;;
- padrões de qualidade do corpo receptor;;
- padrões de potabilidade e
- padrões de balneabilidadeConforme o uso a que
se destina a água
Padrões de Qualidade das águas e normas de lançamento
Padrões deQualidade
Legislação Federal Outras Legislações
Lançamento deefluentes no corporeceptor
• CONAMA 357/05 - Legislação estadual:Ex: COMDEMA, Sabesp,Feema, etc.
- Legislação internacional:Ex: Directiva 91/271/CEE
Qualidade daságuas do corporeceptor
• -
Padrões dePotabilidade
• Portaria 1469/00 –Ministério da Saúde
- Legislação estadual:Ex: Resolução SS 293/96 -Sabesp- Legislação internacional:Ex: Directiva 98/83/CE
Padrões deBalneabilidade
• CONAMA 274/00 - Legislação internacional:Ex: Directiva 76/160/CEE
Lodo de ETE´sETA´s
• NBR 10.004 –Classificação dosResíduos Sólidos• Decreto-lei 446/91, 22/11
- Legislação internacional:Ex: Directiva 86/278/CEE
CONAMA 357/05
Capítulo I - definições, II - Classificação dos corpos de água(doces, salinas e salobras), III – Condições e padrões de qualidade daságuas (doces, salinas e salobras), IV – Condições e padrão delançamento de efluentes, V – Diretrizes ambientais paraenquadramento e VI – Disposições gerais e transitórias da ResoluçãoCONAMA n° 357 de 17.03.05.
CONAMA n° 357 de 17.03.05.
LEGISLAÇÃO FEDERAL
1 2 3 4Cor uH 30 75 75 - -Turbidez uT 40 100 100 - -Sabor e odor - VA VA VA - -Temperatura oC - - - - 40Material flutuante - VA VA VA VA ausentesÓleos e graxas - VA VA VA * *Corantes artificiais - VA VA VA - -pH - 6,0 A 9,0 6,0 A 9,0 6,0 A 9,0 6,0 A 9,0 5,0 A 9,0DBO5 mg/l 3 5 10 - *DQO mg/l - - - - 8OD mg/l >=6 >=5 >=4 >=2 -Sólidos em suspensão mg/l - - - - *Coliformes totais org/100ml 1000 50000 200000 - -Coliformes fecais org/100ml 200 1000 4000 - -Alumínio mgA/l 0,1 0,1 0,1 - -Amônia livre mgNH3/l 0,02 0,02 - - -Amônia total mgN/l - - 1 - 5Arsênio mgAs/l 0,05 0,05 0,05 - 0,5Bário mgBa/l 1 1 1 - 5Cianetos mgCN/l 0,01 0,01 0,2 - 0,2Chumbo mgPb/l 0,03 0,03 0,05 - 0,5Cloretos mgCl/l 250 250 250 - -Cloro residual mgCl/l 0,01 0,01 - - -Cobalto mgCo/l 0,2 0,2 0,2 - -Estanho mgSn/l 2 2 2 - 4Ferro solúvel mgFe/l 0,3 0,3 5 - 15Fluoretos mgF/l 1,4 1,4 1,4 - 10Fosfato total mgP/l 0,025 0,025 0,025 - -Mercúrio mgHg/l 0,0002 0,0002 0,002 - 0,01Níquel mgNi/l 0,025 0,025 0,025 - 2Nitrato mgN/l 10 10 10 - -Nitrito mgN/l 1 1 1 - -Prata mgAg/l 0,01 0,01 0,05 - 0,1Sólidos dissolvidos totais
mg/l 500 500 500 - -
Sulfatos mgSo4/l 250 250 250 - -
Padrão para Corpo d`'Agua Classe
Parâmetro Unidade Padrão de Lançamento
Resolução CONAMA n 430 – 2011 à Seção III - das Condições e Padrões para Efluentes de Sistemas de Tratamento de Esgotos Sanitários
Art. 21. Para o lançamento direto de efluentes oriundos de sistemas de tratamento de esgotos sanitários deverão ser obedecidas as seguintes condições e padrões específicos:
I - Condições de lançamento de efluentes:a) pH entre 5 e 9;b) temperatura: inferior a 40°C, sendo que a variação de temperatura
do corpo receptor não deverá exceder a 3°C no limite da zona de mistura;
c) materiais sedimentáveis: até 1 mL/L em teste de 1 hora em cone Inmhoff. Para o lançamento em lagos e lagoas, cuja velocidade de circulação seja praticamente nula, os materiais sedimentáveis deverão estar virtualmente ausentes;
Resolução CONAMA n 430 – 2011 à Seção III - das Condições e Padrões para Efluentes de Sistemas de Tratamento de Esgotos Sanitários
d) Demanda Bioquímica de Oxigênio-DBO 5 dias, 20°C: máximo de 120 mg/L, sendo que este limite somente poderá ser ultrapassado no caso de efluente de sistema de tratamento com eficiência de remoção mínima de 60% de DBO, ou mediante estudo de autodepuração do corpo hídrico que comprove atendimento às metas do enquadramento do corpo receptor.
e) substâncias solúveis em hexano (óleos e graxas) até 100 mg/L; e
f) ausência de materiais flutuantes.
Resolução CONAMA n 430 – 2011 à Seção III - das Condições e Padrões para Efluentes de Sistemas de Tratamento de Esgotos Sanitários
d) Demanda Bioquímica de Oxigênio-DBO 5 dias, 20°C: máximo de 120 mg/L, sendo que este limite somente poderá ser ultrapassado no caso de efluente de sistema de tratamento com eficiência de remoção mínima de 60% de DBO, ou mediante estudo de autodepuração do corpo hídrico que comprove atendimento às metas do enquadramento do corpo receptor.
e) substâncias solúveis em hexano (óleos e graxas) até 100 mg/L; e
f) ausência de materiais flutuantes.
IMPORTANTE
Fonte: CONAMA 357, COMDEMA 02(1991), Giordano (2001)(*) ETEs de capacidade maior que 1000 EH. (1) Função do porte da ETE.
Normas de lançamentoResumo das principais legislações
Parâmetro Unidade Brasil Conama
Vitória COMDEMA
Rio Grande do Sul
Rio de Janeiro
São Paulo
Minas Gerais
Cor mgPt/l - Ausente Ausente Ausente - -Odor - - - Livre - - -Óleos e Graxas mg/l 50 20 10 20 100 20PH - 5 a 9 6 a 9 6 a 8 5 a 9 5 a 9 6,5 a 8,5
DBO5 mg/l -Efic. > 90%
(*)Variável (1) 120 a 20
E > 90% (*) 60 60
DQO mg/l - 200Variável(1) 360 a 100 - - 90
Sólidos em suspensão mg/l - 100
Variável(1) 120 a 40 - -
Méd =60 Máx= 100
Legislação DBO5 DQO SS N total P total CFConc(mg/l)
Eficmín(%)
(mg/l) (mg/l) (mg/l) (mg/l) (NMP/100ml)
CONAMA 20/86 - - - - - - -
AL (1985) 60 - 150 - - - -GO (1978) 60 80 - - - - -MS (1997) 60 - - - - - -MG (1986) 60 85 90 60 - - -PB (1988) 60 80 - - 10(*) 1(*) -RS (1989) Variáv - Variáv Variáv 10 1 3.000SC (1981) 60 80 - - 10(*) 1(*) -SP (1976) 60 80 - - - - -
(*) Para lançamentos em trechos de corpos d’água contribuintes de lagos, lagoas e represas
Legislações Estaduais / Padrões de lançamento
(*) geralmente média geométrica de 80% da amostras
Normas de lançamentoPadrões microbiológicos de balneabilidade e corpos d´água
Local Norma Categoria ou Uso designado
Coliformes fecais: 250 NMP/100mlE. coli: 200 NMP/100mlEnterococos: 25 NMP/100mlColiformes fecais: 500 NMP/100mlE. coli: 400 NMP/100mlEnterococos: 50 NMP/100mlColiformes fecais: 1000 NMP/100mlE. coli: 800 NMP/100mlEnterococos: 100 NMP/100mlColiformes fecais: 200 UFC/100mlE. coli: 126 UFC/100mlEnterococos: 33 a 35 UFC/100mlColiformes totais: 70 UFC/100mlColiformes fecais: 14 UFC/100mlColiformes totais: 100 UFC/100mlColiformes fecais: 20 UFC/100mlE. coli: 10 a 50 UFC/100ml
Manancial de água potável
Várias (USEPA, 2001)
Brasil
EUA
Critério (*)
Excelente
Muito boaResolução CONAMA 274 - 2000
Satisfatória
Recreação Primária e SecundáriaPesca
(mariscos)
(1) Espécies Ascaris, Trichuris, Ancilostoma e Necator / Fonte: (Adaptado Felizatto, 2001)
Normas de lançamentoPadrões de qualidade microbiológica de águas residuárias
recomendadas pela OMS p/ reúso na agricultura
Categoria Condições de Reúso
Nematelmintos intestinais1 –
média aritmética do nº de ovos
Coliformes fecais – média geométrica do NMP/100ml
A
Irrigação de culturas ingeridas cruas,
campos de esporte e parques públicos
< 1 ovo/litro < 1000NMP/100ml
B
Irrigação de cereais, culturas industriais,
forrageiras, pastagens e árvores
< 1 ovo/litro Nenhum padrão recomendado
C
Irrigação localizada de cultura na categoria B, quando agricultor e público em geral não são expostos a riscos
Não aplicável Não aplicável
Autodepuração : restabelecimento do equilíbrio no meio aquático, por
mecanismos essencialmente naturais, após as alterações induzidas.
Objetivos:
- utilizar capacidade de assimilação dos rios;;
- impedir o lançamento de despejos acima do que possa suportar o
corpo d’água.
Determinação: modelagem matemática
Perfil obtido para OD no corpo receptor Córrego Água Fria a partir de Modelo de Streeter-Phelps.
(Efluente Secundário – ETE Água Fria – São Carlos/SR – 25.000 hab.)
Autodepuração de corpos d´água
Impactos do lançamento de esgotos nos corpos d’água
Mistura de poluentes
Cmistura = concentração do poluente no ponto de mistura (mg/L ou g/m3).Crio = concentração do poluente no corpo receptor, imediatamente a montante do ponto de lançamento do despejo (mg/L ou g/m3).Cesgoto = concentração do poluente no esgoto (mg/L ou g/m3).Qrio = vazão do corpo receptor (L/s ou m3/s).Qesgoto = vazão do esgoto (L/s ou m3/s).
Qual a concentração de DBO no ponto de mistura?
Impactos do lançamento de esgotos nos corpos d’água
Impactos do lançamento de esgotos nos corpos d’água
Curva de depressão de oxigênio em diversas condições de autodepuração
Curva de depressão de oxigênio em diversas condições de autodepuração
Curva de depressão de oxigênio em diversas condições de autodepuração
DBO (mg/l) DQO (mg/l) SS (mg/l)Sistemas100 80 60 40 20 200 150 100 90 60 30
Lagoa facultativaLagoa anaeróbia + lagoa facultativaLagoa aerada facultativaLagoa estabilização + lagoa alta taxaLagoa estabilização + remoção algaInfiltração baixa taxaInfiltração rápidaTanque séptico + filtro anaeróbioTanque séptico + infiltraçãoReator UASBReator UASB + lodo ativadoReator UASB + B.FReator UASB + filtro anaeróbioReator UASB + filtro biológico percoladorReator UASB + lagoa maturaçãoLodo ativado convencionalLodo ativado c/ remoção biológica de NLodo ativado c/ remoção biológica N/PLodo ativado + filtração terciáriaFiltro biológico percolador baixa taxaFiltro biológico percolador alta taxaBiofiltro aerado submersoB. F c/ remoção biológica de NBiodisco
Fonte: von Sperling, M; Chernicharo, C.A L, Urban Water 4 (2002) 105 -114