Download - Defesa Dissertação de Mestrado
![Page 1: Defesa Dissertação de Mestrado](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022081417/55720659d8b42ae8098b4b91/html5/thumbnails/1.jpg)
Dissertação de Mestrado em Engenharia do AmbienteDepartamento de Ambiente e Ordenamento
Universidade de AveiroDezembro 2009
Custos de uma Estação de Macrófitas para Tratamento de
Efluentes Agrícolas
Realização: Ricardo SantosOrientação: Dr. Peter Roebeling
Co-Orientação: Prof. Dr. Luís Arroja
![Page 2: Defesa Dissertação de Mestrado](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022081417/55720659d8b42ae8098b4b91/html5/thumbnails/2.jpg)
Índice
• Introdução
• Constructed Wetlands
• Objectivo
• Abordagem
• Resultados dos modelos
• Aplicação dos modelos ao caso de estudo
• Discussão e conclusão
Custos de uma Estação de Macrófitas para Tratamento de Efluentes Agrícolas
Ricardo Santos
![Page 3: Defesa Dissertação de Mestrado](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022081417/55720659d8b42ae8098b4b91/html5/thumbnails/3.jpg)
Introdução
Custos de uma Estação de Macrófitas para Tratamento de Efluentes Agrícolas
Ricardo Santos
Actividade agrícola
Escorrências com nitratos
Redução da poluição
Tratamento da poluição
Constructed Wetlands
![Page 4: Defesa Dissertação de Mestrado](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022081417/55720659d8b42ae8098b4b91/html5/thumbnails/4.jpg)
Constructed Wetlands (CW)
• Sistemas concebidos para simular as condições naturais de
interacção física, química e biológica entre o efluente e o
ecossistema
• O sistema de tratamento consiste em fazer passar o efluente, em
fluxo horizontal e/ou vertical, por um meio poroso que se designa
por leito onde se desenvolvem as macrófitas
Custos de uma Estação de Macrófitas para Tratamento de Efluentes Agrícolas
Ricardo Santos
![Page 5: Defesa Dissertação de Mestrado](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022081417/55720659d8b42ae8098b4b91/html5/thumbnails/5.jpg)
Constructed Wetlands (CW)
• Capacidade de remoção da carga poluidora da água
• Preservação e conservação da biodiversidade
• Manutenção do equilíbrio de CO2
• Boa integração paisagística e estética
• Baixos custos de construção e de operação & manutenção
• Boas taxas de remoção de nutrientes
Custos de uma Estação de Macrófitas para Tratamento de Efluentes Agrícolas
Ricardo Santos
![Page 6: Defesa Dissertação de Mestrado](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022081417/55720659d8b42ae8098b4b91/html5/thumbnails/6.jpg)
Objectivo
Estimar funções de Custos de Construção (CC) e de Custos de
Operação & Manutenção (COM) de uma CW para o
tratamento das escorrências agrícolas em água superficiais
com o fim
de avaliar os custos que permitam atingir uma qualidade da
água estipulada pelo Decreto-Lei n.º236/98 , aplicado ao
rio Cértima na Bacia Hidrográfica do rio Vouga (BHV).
Custos de uma Estação de Macrófitas para Tratamento de Efluentes Agrícolas
Ricardo Santos
![Page 7: Defesa Dissertação de Mestrado](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022081417/55720659d8b42ae8098b4b91/html5/thumbnails/7.jpg)
Abordagem
• Definição de custos
• Modelos na literatura
• Cálculos de CC e de COM
• Analise estatística
Custos de uma Estação de Macrófitas para Tratamento de Efluentes Agrícolas
Ricardo Santos
![Page 8: Defesa Dissertação de Mestrado](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022081417/55720659d8b42ae8098b4b91/html5/thumbnails/8.jpg)
Abordagem – Definição de Custos
Baseado na literatura, nomeadamente, nos estudos da base de dados e em Borboudaki et al. (2005) e Söderqvist (2002), dividem-se os custos em dois tipos:
Custos de Construção (CC) Custos de Operação & Manutenção (COM)
Construção civil Despesas com energia
Aquisição e movimentação geral de terras Salário dos operadores
Implementação da rede de drenagem Pesquisas laboratoriais
Construção de acessos e pavimentos Análises laboratoriais
Construção do leito de macrófitas Manutenção do leito de macrófitas
Aquisição e implementação do equipamento electromecânico e
hidromecânico
Manutenção do equipamento electromecânico e hidromecânico
Custos de uma Estação de Macrófitas para Tratamento de Efluentes Agrícolas
Ricardo Santos
![Page 9: Defesa Dissertação de Mestrado](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022081417/55720659d8b42ae8098b4b91/html5/thumbnails/9.jpg)
Abordagem – Modelos na literatura
• Byström (1998)
Custos de uma Estação de Macrófitas para Tratamento de Efluentes Agrícolas
Ricardo Santos
• Söderqvist (2002)
• Nogueira et al. (2007)
onde c1, c2 e c3 são os coeficientes dos modelos a estimar e A é a área em ha.
onde c1 e c2 são os coeficientes dos modelos a estimar e A é a área em ha.
onde c1, c2 e c3 são os coeficientes dos modelos e Hab é o eq. populacional.
Abordagem – Modelos na literatura
•
![Page 10: Defesa Dissertação de Mestrado](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022081417/55720659d8b42ae8098b4b91/html5/thumbnails/10.jpg)
Custos de uma Estação de Macrófitas para Tratamento de Efluentes Agrícolas
Ricardo Santos
Abordagem – Cálculo de CC e de COM
1º) Índice de Deflação (ID) para o ano de estudo:
onde TI é a taxa de inflação
2º) Actualização do montante para o ano de referência:
onde V é o valor do montante e ID o Índice de Deflação
3º) Dedução do montante em Euros:
onde V é o valor do montante e TC a Taxa de Câmbio
![Page 11: Defesa Dissertação de Mestrado](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022081417/55720659d8b42ae8098b4b91/html5/thumbnails/11.jpg)
Abordagem – Cálculo de CC e de COM
4º) Anualização do montante (€/ano):
onde CC são os custos de construção, V é o valor do montante (em € para o ano de referência), r a taxa de desconto e n o tempo de vida útil da CW
Custos de uma Estação de Macrófitas para Tratamento de Efluentes Agrícolas
Ricardo Santos
![Page 12: Defesa Dissertação de Mestrado](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022081417/55720659d8b42ae8098b4b91/html5/thumbnails/12.jpg)
Abordagem – Análise estatística
• Método dos Mínimos Quadrados (MMQ) suportado no programa Econometrical Views 2.0 for Windows.
• Selecção dos modelos : -Método visual/gráfico -Avaliação da qualidade da regressão :Prob, R2 e
R2-Ajustado
Custos de uma Estação de Macrófitas para Tratamento de Efluentes Agrícolas
Ricardo Santos
![Page 13: Defesa Dissertação de Mestrado](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022081417/55720659d8b42ae8098b4b91/html5/thumbnails/13.jpg)
Resultados dos modelos para CC Custos de uma Estação de Macrófitas para Tratamento de Efluentes Agrícolas
Ricardo Santos
![Page 14: Defesa Dissertação de Mestrado](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022081417/55720659d8b42ae8098b4b91/html5/thumbnails/14.jpg)
Resultados dos modelos para CC Custos de uma Estação de Macrófitas para Tratamento de Efluentes Agrícolas
Ricardo Santos
![Page 15: Defesa Dissertação de Mestrado](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022081417/55720659d8b42ae8098b4b91/html5/thumbnails/15.jpg)
Resultados dos modelos para COM Custos de uma Estação de Macrófitas para Tratamento de Efluentes Agrícolas
Ricardo Santos
![Page 16: Defesa Dissertação de Mestrado](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022081417/55720659d8b42ae8098b4b91/html5/thumbnails/16.jpg)
Resultados dos modelos para COM Custos de uma Estação de Macrófitas para Tratamento de Efluentes Agrícolas
Ricardo Santos
![Page 17: Defesa Dissertação de Mestrado](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022081417/55720659d8b42ae8098b4b91/html5/thumbnails/17.jpg)
Aplicação dos modelos ao Caso de Estudo
Bacia Hidrográfica do rio Vouga
Custos de uma Estação de Macrófitas para Tratamento de Efluentes Agrícolas
Ricardo Santos
![Page 18: Defesa Dissertação de Mestrado](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022081417/55720659d8b42ae8098b4b91/html5/thumbnails/18.jpg)
Aplicação dos modelos ao Caso de Estudo
Bacia Hidrográfica do rio Vouga
Custos de uma Estação de Macrófitas para Tratamento de Efluentes Agrícolas
Ricardo Santos
Unidades Hidrológicas Homogéneas (UHH):
Alto Vouga: UHH-4 – Cabeceiras
Médio Vouga: UHH-3 Médio Vouga Direito e UHH-2 Médio Vouga Esquerdo
Baixo Vouga: UHH-5 Baixo Vouga Norte e UHH-1 Baixo Vouga Sul
![Page 19: Defesa Dissertação de Mestrado](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022081417/55720659d8b42ae8098b4b91/html5/thumbnails/19.jpg)
Aplicação dos modelos ao Caso de Estudo
Bacia Hidrográfica do rio Vouga - Ocupação de solo
Custos de uma Estação de Macrófitas para Tratamento de Efluentes Agrícolas
Ricardo Santos
• A maior predominância de terrenos agrícolas verifica-se na UHH-2
• Os espaços florestais dominam a ocupação de solo na BHV
![Page 20: Defesa Dissertação de Mestrado](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022081417/55720659d8b42ae8098b4b91/html5/thumbnails/20.jpg)
Aplicação dos modelos ao Caso de Estudo
Bacia Hidrográfica do rio Vouga – Principais fontes de poluição
Custos de uma Estação de Macrófitas para Tratamento de Efluentes Agrícolas
Ricardo Santos
É portanto, notória a forte contribuição da poluição de origem difusa na BHV.
A zona onde se verifica uma maior contaminação difusa é na UHH-2
![Page 21: Defesa Dissertação de Mestrado](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022081417/55720659d8b42ae8098b4b91/html5/thumbnails/21.jpg)
Aplicação dos modelos ao Caso de Estudo
Bacia Hidrográfica do rio Vouga – Zona vulnerável
Custos de uma Estação de Macrófitas para Tratamento de Efluentes Agrícolas
Ricardo Santos
• Directiva 91/676/CEE (Directiva Nitratos) relativa à protecção das águas contra a poluição causada por nitratos de origem agrícola.
• Consideram-se 16 zonas vulneráveis, 8 em Portugal Continental.
• Uma dessas ZV é a ZV de Aveiro (ZV-2).
• Esta ZV-2 está inserida na UHH-2.
• Faz sentido estudar soluções com vista à diminuição da concentração de nitratos nos meios hídricos provenientes da actividade agrícola no rio Cértima de acordo com a Directiva Nitratos e o Decreto Lei n.º 236/98
![Page 22: Defesa Dissertação de Mestrado](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022081417/55720659d8b42ae8098b4b91/html5/thumbnails/22.jpg)
Aplicação dos modelos ao Caso de Estudo
Bacia Hidrográfica do rio Vouga – rio Cértima
Custos de uma Estação de Macrófitas para Tratamento de Efluentes Agrícolas
Ricardo Santos
É então possível determinar a quantidade de água necessária a tratar pela estação de macrófitas - M3 (em m3) para melhorar a qualidade da água (NO3
entrada, em kg NO3/m3) até atingir a concentração de nitratos recomendada pela legislação (NO3
saída, em kg NO3/m3)
![Page 23: Defesa Dissertação de Mestrado](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022081417/55720659d8b42ae8098b4b91/html5/thumbnails/23.jpg)
Aplicação dos modelos ao Caso de Estudo
Bacia Hidrográfica do rio Vouga – rio Cértima
Custos de uma Estação de Macrófitas para Tratamento de Efluentes Agrícolas
Ricardo Santos
Substituindo e efectuando o cálculo, obtém-se a quantidade de água a tratar para atingir o referido objectivo: 65 000 m3/dia
![Page 24: Defesa Dissertação de Mestrado](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022081417/55720659d8b42ae8098b4b91/html5/thumbnails/24.jpg)
Aplicação dos modelos ao Caso de Estudo
Bacia Hidrográfica do rio Vouga – rio Cértima
Custos de uma Estação de Macrófitas para Tratamento de Efluentes Agrícolas
Ricardo Santos
Recorrendo aos modelos estimados, sabendo a quantidade de água necessária a tratar, é possível determinar os CC e os COM para a CW com o objectivo de cumprir os requisitos do DL n.º 236/98
![Page 25: Defesa Dissertação de Mestrado](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022081417/55720659d8b42ae8098b4b91/html5/thumbnails/25.jpg)
Discussão e ConclusãoCustos de uma Estação de Macrófitas para Tratamento de Efluentes Agrícolas
Ricardo Santos
• A análise demonstra que este tipo de estimativas fornece uma ferramenta com capacidade e engenho de prognosticar os CC e COM de uma CW para tratamento de águas superficiais
• Tanto os CC como os COM são melhor representados por um modelo linear e por um modelo quadrático
• É necessário uma CW com capacidade de tratamento de quase 65000 m3/dia para atingir a qualidade da água requerida, com um CC estimado entre 1,9 e 3,2 milhões de €/ano e um COM estimado entre 0,61 e 0, 87 milhões de €/ano.
![Page 26: Defesa Dissertação de Mestrado](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022081417/55720659d8b42ae8098b4b91/html5/thumbnails/26.jpg)
Discussão e ConclusãoCustos de uma Estação de Macrófitas para Tratamento de Efluentes Agrícolas
Ricardo Santos
• Os CC/m3 correspondem a um intervalo de 0,08 a 0,15 €/m3 de água tratada pela CW. Relativamente aos COM o intervalo obtido neste estudo está entre 0,03 e 0,04 €/m3.
• Söderqvist (2002) e Byström (1998) apresentam valores de CC de 0,05 €/m3 e 0,06 €/m3 respectivamente.
• Nogueira et al. (2007) apresenta um valor de 0,11 €/m3 para os CC
• Relativamente aos COM nenhum dos autores determina uma estimativa
![Page 27: Defesa Dissertação de Mestrado](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022081417/55720659d8b42ae8098b4b91/html5/thumbnails/27.jpg)
Discussão e ConclusãoCustos de uma Estação de Macrófitas para Tratamento de Efluentes Agrícolas
Ricardo Santos
• Ao variar a taxa de desconto, os custos de construção variam proporcionalmente e ao modificar o tempo de vida útil da estação verifica-se uma variação inversamente proporcional nos custos de construção.
• Para além do valor económico do tratamento da qualidade da água, a CW fornece um valor ambiental inqualificável na manutenção da biodiversidade promovendo a conservação de habitats
• A conciliação destas técnicas de tratamento com a redução da poluição é essencial (Código de Boas Praticas Agrícolas)
• A adaptação de uma nova tecnologia à remoção de nutrientes provenientes da actividade agrícola não deve servir para incentivar o aumento das emissões da carga poluente.
• É então fundamental desenvolver, divulgar e aplicar politicas económicas concebidas e desenhadas para controlar a poluição agrícola de origem difusa com uma perspectiva sustentável e responsável.