Gerenciamento e Tratamento de Águas Residuárias - GTAR

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1 Gerenciamento e Tratamento de Águas Residuárias - GTAR Segunda 15 às 17h IC III sala 16 Turma: 2015/1 Profª. Larissa Bertoldi larabertoldi@gmail.com

2 Aula de hoje.. Impacto do lançamento de efluentes nos corpos receptores Monitoramento da qualidade das águas residuárias

3 Poluição por Matéria Orgânica e Autodepuração dos cursos d água Consumo de oxigênio dissolvido Decomposição da matéria orgânica por bactérias Autodepuração recuperação do curso hídrico por meio de mecanismos naturais

4 Autodepuração Restabelecimento do equilíbrio no meio aquático, por meio de mecanismos essencialmente naturais, após as alterações induzidas pelos despejos de efluentes. Os compostos orgânicos são convertidos em compostos inertes e não prejudiciais do ponto de vista ecológico Uma água é dita depurada quando suas características não são mais conflitantes com a sua utilização prevista em cada trecho do curso d água.

5 Não existe uma depuração absoluta!!! O ecossistema atinge o equilíbrio, mas em condições diferentes das anteriores. Produtos e subprodutos da decomposição Grande importância no conhecimento do fenômeno de autodepuração: Utilizar a capacidade de assimilação dos rios Impedir o lançamento de despejos acima do que possa suportar o corpo hídrico

6 Aspectos ecológicos da Autodepuração Fenômeno de Sucessão Ecológica sequência de substituições de uma comunidade por outra, até que uma comunidade estável se estabeleça em equilíbrio com as condições locais. Ecossistema em condições naturais: Elevada diversidade de espécies Elevado número de espécies Reduzido número de indivíduos em cada espécie Ecossistema em condições perturbadas: Baixa diversidade de espécies Reduzido número de espécies Elevado número de indivíduos em cada espécie Poluição é seletiva para as espécies Somente as espécies bem adaptadas às novas condições ambientais sobrevivem e se proliferam.

7 Zonas de autodepuração

8 Zonas de autodepuração

9 O balanço de oxigênio dissolvido Consumo de OD: 1. Oxidação de MO em suspensão (lodo de fundo) e dissolvida É o principal fator de consumo de OD respiração dos microorganismos decompositores MO + O 2 + bactérias CO 2 + H 2 O + energia 2. Demanda bentônica Estabilização do lodo de fundo condições anaeróbias Camada superficial mais fina condições aeróbias Revolvimento da camada de lodo reintrodução da MO na água aumento da vazão, por exemplo.

10 O balanço de oxigênio dissolvido Consumo de OD: 3. Nitrificação oxidação das formas nitrogenadas (amônia nitrito nitrato) amônia + O 2 nitrito + H + + H 2 O + energia nitrito + O 2 nitrato + energia Demanda Nitrogenada

11 O balanço de oxigênio dissolvido Produção de OD: 1. Reaeração atmosférica principal fator responsável pela introdução de O 2 no meio líquido. Interface entre o líquido e o gás. Difusão molecular e difusão turbulenta 2. Fotossíntese síntese de MO na presença de energia luminosa. CO 2 + H 2 O + energia luminosa O 2 + MO

12 Contaminação por microorganismos patogênicos Doenças de veiculação hídrica cólera, leptospirose, febre tifóide, giardíase, etc.. Problemas de abastecimento de água potável e balneabilidade Organismo humano condições ideais para crescimento e reprodução; Meio ambiente condições adversas decaimento Bactérias do grupo coliformes contaminação fecal.

13 Contaminação por microorganismos patogênicos Coliformes mortalidade natural quando expostos a condições ambientais: Fatores Físicos: Radiação UV Temperatura Adsorção Floculação Fatores Físico-Químicos: Salinidade ph Potencial redox Toxicidade química Fatores Biológicos e Bioquímicos: Falta de nutrientes Predação Competição

14 Eutrofização nos corpos d água Eutrofização Aumento na taxa de produção de matéria orgânica, principalmente oriunda do incremento de N e P em um ecossistema. crescimento excessivo de plantas aquáticas (planctônicas e enraizadas) a níveis que sejam considerados causadores de interferências com os usos desejáveis do corpo d água. Nível de eutrofização associado ao uso e ocupação do solo predominante na bacia hidrográfica.

15 Eutrofização nos corpos d água Ocupação por matas e florestas Maior parte dos nutrientes retida dentro de um ciclo quase fechado. Decomposição libera nutrientes absorvidos pelas raízes elevada infiltração baixo aporte de nutrientes para o corpo d água. Ocupação por Agricultura Retirada da vegetação natural da bacia etapa intermediária no processo de deterioração.

16 Eutrofização nos corpos d água Ocupação por Agricultura Retirada de nutrientes não compensada naturalmente. Uso de insumos agrícolas (ex.: agrotóxicos, fertilizantes) com elevadas concentrações de N e P (superior a capacidade de assimilação dos vegetais). Pode diminuir a infiltração no solo escoamento superficial dos nutrientes maior aporte de nutrientes para o corpo d água.

17 Eutrofização nos corpos d água Ocupação Urbana Substituição da área natural ou agricultável por ocupação urbana consequências mais rápidas. Assoreamento Drenagem pluvial urbana Esgotos

18 Eutrofização nos corpos d água Problemas da Eutrofização Estéticos e recreacionais Florações de algas Crescimento excessivo da vegetação Distúrbios de insetos Eventuais maus odores e mortandade de peixes Condições anaeróbias no fundo do corpo d água Fundo predominância de condições anaeróbias sedimentação de MO e reduzida penetração de luz.

19 Eutrofização nos corpos d água Problemas da Eutrofização Eventual mortandade de peixes Condições anaeróbias Toxicidade da amônia Maior dificuldade e elevação nos custos para o tratamento da água Remoção de algas Remoção de cor Remoção de sabor e odor Maior consumo de produtos químicos Lavagem mais frequente dos filtros

20 Eutrofização nos corpos d água Problemas da Eutrofização Problemas com o abastecimento industrial Toxicidade das algas Alteração na qualidade e quantidade de organismos de valor comercial Redução da navegação e capacidade de transporte Desaparecimento gradual do corpo hídrico

21 Graus de trofia Eutrofização nos corpos d água ULTRAOLIGOTRÓFICO OLIGOTRÓFICO MESOTRÓFICO EUTRÓFICO HIPEREUTRÓFICO EXCELENTE BOM RUIM POBRE MUITO POBRE Ambiente terrestre P mais importante nutriente limitante (esgotos domésticos).

22 Eutrofização nos corpos d água Controle da Eutrofização 1. Medidas Preventivas (atuação na bacia hidrográfica) redução das fontes externas. Tratamento do esgoto Controle da drenagem pluvial 2. Medidas Corretivas (atuação no corpo hídrico) processos mecânicos, químicos e biológicos. Aeração Remoção de sedimento, algas, macrófitas Uso de algicidas e peixes herbívoros Biomanipulação

23 Monitoramento da qualidade das águas residuárias Os requisitos de qualidade de uma água são função de seus usos previstos. Corpos d água com usos múltiplos qualidade da água deve atender aos requisitos dos diversos usos. Abastecimento de água doméstico - Isenta de substâncias químicas prejudiciais à saúde - Isenta de organismos prejudiciais à saúde - Esteticamente agradável (baixa turbidez, cor, sabor e odor; ausência de microorganismos)

24 Monitoramento da qualidade das águas residuárias Irrigação Recreação e lazer - Isenta de substâncias químicas prejudiciais à saúde - Isenta de organismos prejudiciais à saúde - Salinidade não excessiva - Isenta de substâncias químicas prejudiciais ao solo e às plantações - Isenta de substâncias químicas prejudiciais à saúde - Isenta de organismos prejudiciais à saúde - Baixos teores de sólidos em suspensão e óleos e graxas - Aparência agradável Transporte - Baixa presença de material grosseiro que possa por em risco as embarcações

25 Monitoramento da qualidade das águas residuárias Os padrões de qualidade embasados por suporte legal. Também são função do uso previsto para a água. Três tipos de padrão de interesse: 1. Padrão de lançamento no corpo receptor 2. Padrão de qualidade do corpo receptor 3. Padrão de qualidade para determinado uso imediato (ex.: padrões de potabilidade)

26 Monitoramento da qualidade das águas residuárias Padrões de lançamento e qualidade no corpo receptor A Resolução CONAMA nº 274/2000 dividiu as águas do território nacional em: Águas doces (salinidade < 0,05%) Salobras (salinidade entre 0,05% e 0,3%) Salinas ( salinidade > 0,3%)

27 Monitoramento da qualidade das águas residuárias Classe: Água doce

28 Monitoramento da qualidade das águas residuárias Art. 2º As águas doces, salobras e salinas destinadas à balneabilidade (recreação de contato primário) terão sua condição avaliada nas categorias própria e imprópria. Excelente Muito Boa Satisfatória Quando em 80% ou mais de um conjunto de amostras obtidas em cada uma das cinco semanas anteriores, colhidas no mesmo local, houver, no máximo, 250 coliformes termotolerantes ou 200 Escherichia coli ou 25 enterococos por l00 ml Quando em 80% ou mais de um conjunto de amostras obtidas em cada uma das cinco semanas anteriores, colhidas no mesmo local, houver, no máximo, 500 coliformes termotolerantes ou 400 Escherichia coli ou 50 enterococos por l00 ml Quando em 80% ou mais de um conjunto de amostras obtidas em cada uma das cinco semanas anteriores, colhidas no mesmo local, houver, no máximo, 1000 coliformes termotolerantes ou 800 Escherichia coli ou 100 enterococos por l00 ml

29 Monitoramento da qualidade das águas residuárias Também estão previstos, na Resolução, outros critérios complementares passíveis à interdição das praias e balneários, como: Incidência elevada ou anormal, na região, de enfermidades transmissíveis por via hídrica, indicada pelas autoridades sanitárias. Presença de resíduos ou despejos, sólidos ou líquidos, inclusive esgotos sanitários, óleos, graxas e outras substâncias, capazes de oferecer riscos à saúde ou tornar desagradável a recreação. ph < 6,0 ou ph > 9,0 (águas doces), à exceção das condições naturais. Floração de algas ou outros organismos, até que se comprove que não oferecem riscos à saúde humana Outros fatores que contra-indiquem, temporária ou permanentemente, o exercício da recreação de contato primário.

30 Monitoramento da qualidade das águas residuárias Padrões mundiais de qualidade da água para fins recreacionais. País Coliformes termotolerantes/100ml Referência Brasil 80% < 1000 Ministério da Saúde (2000) Colômbia < 200 Ministério da Saúde (2009) Cuba 90% < 400 Ministério da Saúde (2006) Europa 80% < 100 CEPPOL (2001) Equador < 200 Ministério de Saúde (1997) França < 500 WHO (1997) Porto Rico 80% < 400 JCA (1993) EUA 90% < 400 Water Resources Board (1991) Venezuela 90% < 200 Ministério da Saúde (2008)

31 Monitoramento da qualidade das águas residuárias Padrão de qualidade para determinado uso imediato (ex.: padrões de potabilidade) Estão diretamente associados à qualidade da água fornecida ao consumidor. Parâmetro Unidade Valor máximo permitido Alumínio mg/l 0,2 Cloretos mg/l 250 Cobre mg/l 1,0 Dureza total mg/l CaCO Arsênio mg/l 0,05 Chumbo mg/l 0,05 Mercúrio mg/l 0,001 Padrão de potabilidade da água destinada ao consumo humano. (Portaria nº 36/90, Ministério da Saúde)

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