O CONTROLE DA POLUIÇÃO HÍDRICA INDUSTRIAL NA REGIÃO METROPOLITANA DE BELO HORIZONTE / PROSAM - PARTICULARIDADES DE INTERESSE

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1 O CONTROLE DA POLUIÇÃO HÍDRICA INDUSTRIAL NA REGIÃO METROPOLITANA DE BELO HORIZONTE / PROSAM - PARTICULARIDADES DE INTERESSE Cláudio von Sperling (1) Engenheiro Civil e Sanitarista (1973) e MSc em Engenharia Sanitária pela Escola de Engenharia da UFMG (1983). Coordenação e supervisão de diversos estudos e projetos de porte na área da engenharia sanitária e ambiental, inclusive através de consórcios internacionais. Membro do Conselho Fiscal da ABES - MG. Sócio-diretor da ESSE Engenharia e Consultoria Ltda. Marco Costa Químico Industrial pela Universidade La Sapienza, Roma, Itália (1982). Desenvolvimento de vários estudos, projetos e programas de controle da poluição industrial, com destaque para os serviços realizados nos seguintes países: Brasil, Itália, Peru, Colômbia, Tunísia, Moçambique, Repúblicas Tcheca e Eslovaca, Eslovênia, Rússia e México. Gerente de Estudos e Projetos da Montgomery Watson Ltd. Endereço (1) : Av. do Contorno, o andar - Santa Efigênia - Belo Horizonte - MG - CEP: Brasil - Tel: (031) Fax: (031) esse@construtel.com.br. RESUMO O trabalho contém a síntese dos procedimentos metodológicos utilizados na elaboração do Estudo sobre o controle da poluição hídrica causada pelas indústrias contribuintes às Estações de Tratamento de Esgotos do Arrudas e do Onça, nos municípios de Belo Horizonte e Contagem, Minas Gerais, contratado pela FEAM - Fundação Estadual do Meio Ambiente ao Consórcio Montgomery Watson Ltd. / ESSE Engenharia e Consultoria Ltda., dentro do Subprograma de Gestão Ambiental do PROSAM-MG, programa este que conta com financiamento do Banco Mundial. As indústrias identificadas na área do estudo foram classificadas em função do seu potencial poluidor e, após a avaliação e estimativa da carga poluidora global dos efluentes líquidos de todo o parque industrial, foram definidas e propostas as estratégias balizadoras do Programa de Controle Industrial a ser implementado. O presente trabalho técnico, ao abordar a metodologia básica utilizada no Programa e os principais resultados decorrentes do mesmo, objetiva que essa metodologia ou parte dela possa ser utilizada em estudos similares em outros municípios brasileiros, após as devidas adaptações vinculadas a cada realidade local. Municípios dotados de um parque industrial seguramente necessitarão conduzir estudos similares, ao empreenderem programas de saneamento ambiental e de despoluição de seus cursos d água. PALAVRAS-CHAVE: Poluição Industrial, Poluição Hídrica, Controle Industrial, PROSAM- MG. 19 o Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental 1983

2 19 o Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental 1984

3 INTRODUÇÃO O Ribeirão Arrudas e o Ribeirão da Onça formam as duas principais bacias dos municípios de Belo Horizonte e Contagem, recebendo o lançamento dos efluentes líquidos, domésticos e industriais, gerados em ambos os municípios. Atualmente, a quase totalidade dos despejos é lançada sem tratamento, causando gravíssimos problemas de poluição, não só nos dois ribeirões, mas também no Rio das Velhas, o curso d água que recebe a drenagem de ambas as bacias. Visando reverter esta situação, foi instituído um amplo programa de saneamento e despoluição das duas bacias, denominado PROSAM, o qual conta com investimentos da ordem de US$ 307,000,000, sendo parte financiada pelo Banco Mundial, e que está sendo conduzido pelo Governo do Estado de Minas Gerais, com participação também das Prefeituras de Belo Horizonte e Contagem. Os esgotos domésticos atualmente lançados in natura correspondem a uma população superior a habitantes, perfazendo uma vazão média total da ordem de 6,0 m 3 /s. Com relação aos despejos industriais, apesar de sua importância face ao parque industrial da região em análise, não havia até o momento informações consistentes que pudessem subsidiar os estudos de despoluição das duas bacias, bem como permitir a elaboração de estratégias de controle a serem mantidas ao longo dos anos. De forma a se obter estas informações julgadas essenciais, foi instituído dentro do PROSAM um componente gerido pela FEAM - Fundação Estadual do Meio Ambiente, cujo título é: Estudo sobre o controle da poluição hídrica causada pelas indústrias contribuintes às Estações de Tratamento de Esgotos do Arrudas e do Onça. Os trabalhos foram conduzidos em 1995/96 pelo Consórcio constituído pela Montgomery Watson Ltd. (Inglaterra) e pela ESSE Engenharia e Consultoria Ltda. (Belo Horizonte). O principal objetivo do trabalho foi a elaboração de um programa de investimento e controle do setor industrial dentro do Programa de Saneamento Ambiental das Bacias do Arrudas e do Onça. Este objetivo principal pode ser desdobrado nos seguintes tópicos:? Caracterização global do parque industrial situado na área em estudo com relação às indústrias geradoras de efluentes líquidos;? Cadastramento e caracterização individual de indústrias das diversas tipologias existentes, cujos efluentes líquidos sejam potencialmente poluidores;? Avaliação do potencial poluidor das indústrias existentes, com base nos resultados da amostragem realizada;? Estudos sobre a estratégia de controle das indústrias pelos órgãos gerenciadores do sistema, incluindo um sistema tarifário, considerando vazão e carga dos efluentes líquidos;? Análise da necessidade de tratamento dos efluentes das indústrias potencialmente poluidoras e estudos e proposições acerca dos processos a serem utilizados;? Programa de monitoramento e controle da poluição industrial; 19 o Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental 1985

4 ? Avaliação global dos impactos ambientais relacionados à implementação do Programa de Controle Industrial. 19 o Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental 1986

5 ÁREA DO ESTUDO O Rio das Velhas é o principal curso d água da Região Metropolitana de Belo Horizonte e um importante afluente do Rio São Francisco, que é um dos maiores mananciais aqüíferos de Minas Gerais e do Nordeste Brasileiro, além de ser responsável pela geração de grande parte da energia elétrica consumida nas regiões Sudeste e Nordeste. A parte superior da bacia do Rio das Velhas, aqui denominada de Alto Rio das Velhas, abrange a maioria dos municípios da Região Metropolitana de Belo Horizonte, com uma área de drenagem de km² e uma extensão de vale de 140 km. Neste trecho suas águas possuem usos importantes, dentre os quais destaca-se o abastecimento de água, sendo a principal captação a de Bela Fama, responsável pelo abastecimento de uma população de habitantes. A área de abrangência do presente estudo compreende as bacias dos ribeirões Arrudas e Onça, localizadas nos municípios de Belo Horizonte e Contagem e contribuintes à Bacia do Alto Rio das Velhas, as quais drenam uma área de ha, onde residem atualmente mais de 2,5 milhões de habitantes (ver Figura 1). DESENVOLVIMENTO HISTÓRICO E VOCAÇÃO DAS ATIVIDADES INDUSTRIAIS A Região Metropolitana de Belo Horizonte constitui-se atualmente em um dos maiores aglomerados urbanos do país. O forte desenvolvimento industrial da região deve-se em primeira linha à presença de consideráveis jazidas de minerais metálicos, particularmente o ferro, e à sua privilegiada localização, próxima a grandes centros consumidores e aos principais corredores de exportação do país. Ademais, a farta disponibilidade de insumos básicos (água e energia) contribuiu de forma decisiva para o acelerado crescimento do parque industrial da região. A atividade minerária, de marcante significado, representada inclusive no nome do Estado de Minas Gerais, provocou o impulso inicial para o desenvolvimento industrial. A extração de metais, que encontraram forte receptividade comercial nos mercados nacional e internacional, induziu o estabelecimento de um grande número de empresas de bens intermediários. A crescente oferta de mão-de-obra e as facilidades disponíveis para implantação de unidades industriais geraram, por sua vez, um intenso desenvolvimento de empresas de bens de consumo, criadas para atender à demanda da força de trabalho que habitava a região. Em uma primeira fase, o desenvolvimento industrial concentrou-se nos municípios de Belo Horizonte e Contagem, que formam exatamente a área de abrangência do presente projeto. Posteriormente houve a criação de vários distritos industriais em municípios vizinhos a Belo Horizonte, incluindo ainda uma das maiores indústrias automobilísticas do país, a FIAT Automóveis S/A, situada no município de Betim. 19 o Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental 1987

6 METODOLOGIA BÁSICA Em linhas gerais, foram seguidos os seguintes principais passos dentro da metodologia utilizada: I. Coleta e análise de dados existentes - estudos, projetos, levantamentos e pesquisas de natureza ambiental - bancos de dados de 18 órgãos e instituições afetos à questão (em torno de registros) II. Processamento dos bancos de dados (ver Figura 2) - compilação, sistematização e análise dos dados - configuração de um banco de dados integrado (em torno de registros) - configuração de um banco de dados intermediário (em torno de registros) - configuração de um banco de dados de indústrias potenciais (em torno de empresas) - confirmação dos dados através de informações telefônicas e pesquisas de campo - obtenção do banco de dados das indústrias existentes (3.125 empresas) - conformação do Cadastro do Parque Industrial, formatado em tabelas em Access for Windows, com os dados de CGC, razão social, endereço, bairro, sub-bacia, categoria de atividade (04 dígitos) e, quando possível, consumo médio de água e energia elétrica, número de empregados, coordenadas geográficas, valor do capital social e área ocupada. III. Caracterização ambiental do parque industrial As atividades industriais foram divididas em três grandes categorias: Não Poluentes (NP): as atividades que naturalmente não poluem o meio ambiente e que no âmbito deste estudo não estão correlacionadas com a geração de efluentes líquidos e/ou sólidos; Potencialmente Poluentes (PP): as atividades que, de acordo com o processo industrial utilizado, podem ou não gerar efluentes líquidos e/ou resíduos sólidos que causem poluição; Poluentes (P): todas as atividades que efetivamente provocam a degradação ambiental, com o descarte de efluentes líquidos e/ou resíduos sólidos em quantidade e/ou concentração acima dos limites fixados pela legislação ambiental vigente, e que causam direta ou indiretamente impactos negativos nos meios físico, biótico e sócio-econômico de sua área de influência. As atividades produtivas Potencialmente Poluentes e Poluentes conformaram um conjunto de indústrias que, para efeito de maior clareza metodológica e expositiva, foi denominado Tendencialmente Poluentes. 19 o Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental 1988

7 A partir do estabelecimento destas definições e da atividade produtiva, foi possível associar a cada indústria a categoria correspondente, obtendo-se os seguintes resultados: Poluentes (P): indústrias Potencialmente Poluentes (PP): indústrias Não Poluentes (NP): indústrias Conseqüentemente as indústrias da categoria Tendencialmente Poluentes (P mais PP) representam um total de 1576 unidades, ou seja, 50% do total do Parque Industrial (ver Tabelas 1 e 2). É sobre este universo que foi concentrada a maior atenção para as sucessivas fases do estudo. IV. Seleção das indústrias a serem pesquisadas em detalhe Foi selecionada uma amostra de 160 empresas a serem visitadas (10% do total do universo das indústrias da categoria Tendencialmente Poluentes), objetivando uma pesquisa detalhada para possibilitar uma posterior extrapolação dos resultados para todo o universo industrial (ver Figura 3) Os critérios de seleção da amostra envolveram os seguintes objetivos:? Abranger o maior número possível de tipologias presentes no banco de dados, com especial atenção para a categoria das Poluentes;? Pesquisar indústrias com grande consumo de água, cuja tipologia indicasse a geração de efluentes, tendo em vista que, para determinadas atividades, uma parte relevante da água é incorporada ao produto;? Abranger indústrias de pequeno porte, porém de tipologias consideradas altamente poluentes e com presença significativa no cadastro do Parque como, por exemplo, as indústrias que realizam tratamento superficial em metais;? Incluir indústrias com processo de licenciamento ambiental na FEAM;? Tentar manter uma correspondência proporcional entre as atividades industriais da amostra e do universo. Considerando o universo das indústrias Tendencialmente Poluentes, evidenciou-se que o consumo de água pelas 160 indústrias investigadas representa 92% do total de água consumida. No que se refere ao número de empregados, verificou-se que as indústrias visitadas possuem 59% do número de funcionários do Parque Tendencialmente Poluente. Este valor, apesar de não atingir as porcentagens apresentadas pelo consumo de água (92%), continua sendo um valor extremamente elevado se for considerado que são apenas 160 dentro de um total de 1576 indústrias. Isto ocorreu porque o critério de seleção relativo ao número de empregados não foi apenas o de escolher as indústrias maiores, mas contemplar uma amostra significativa de todas as tipologias e portes existentes. 19 o Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental 1989

8 Com estes valores pode-se inferir que a caracterização final do Parque Industrial apresentou um elevado grau de confiabilidade. V. Pesquisa industrial da amostra selecionada (160 indústrias) - preparação dos questionários detalhados - treinamento e orientação do pessoal de campo - planejamento das visitas - realização das visitas com preenchimento dos questionários - recebimento, compilação e introdução dos dados em computador - análise de consistência, confiabilidade e padronização de respostas - eventuais novas visitas para complementação e/ou correção das informações VI. VII. Avaliações qualitativas e quantitativas dos efluentes líquidos e resíduos sólidos da amostra selecionada - seleção dos parâmetros a serem analisados por tipologia industrial - definição dos pontos e locais para as medições e coletas - medições de vazão instantâneas ou contínuas (variando de 4 a 48 horas) dos efluentes líquidos, dependendo da operação do processamento industrial, utilizando-se medidores ultrassônicos onde possível - coletas de amostras simples ou compostas dos efluentes líquidos simultaneamente ao período de medição de vazão, utilizando-se amostradores seqüenciais automáticos onde possível - coletas de amostras de resíduos sólidos industriais - análises laboratoriais dos efluentes líquidos e ensaios de lixiviação e solubilização dos resíduos sólidos. Avaliação e estimativa da carga poluidora global dos efluentes líquidos de todo o parque industrial (com destaque para vazão, carga orgânica, sólidos, metais pesados, fenóis, fósforo, sulfatos, cianetos) Utilizando-se os dados oriundos das medições de campo e os resultados relativos às análises laboratoriais, comparados com os dados provenientes dos questionários, foram extraídas as informações sobre a vazão dos efluentes e a concentração dos poluentes, as quais permitiram o cálculo da carga poluidora das indústrias visitadas (160 indústrias). Para o restante do universo do parque industrial, foram estimadas as vazões dos efluentes e as concentrações dos poluentes. As vazões foram calculadas a partir do número de empregados e, para se definir as concentrações dos poluentes, foram utilizados os valores de concentração derivados da média geométrica das determinações realizadas para as indústrias visitadas. Desta forma, pode-se estimar as concentrações médias para cada ramo industrial e, por conseguinte, a carga poluidora das demais indústrias. 19 o Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental 1990

9 Apresenta-se na Tabela 3 o resumo da carga total dos poluentes de origem industrial, comparada com aquela dos efluentes de origem doméstica, para toda a área do estudo. 19 o Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental 1991

10 VIII. Avaliação e estimativa da carga poluidora relativa aos resíduos sólidos industriais A partir dos resultados obtidos na pesquisa das indústrias selecionadas, foi feita uma extrapolação para todo o universo industrial, a partir da utilização de um programa específico denominado WINVENT, o qual emprega um banco de dados provenientes de pesquisas com cerca de registros de estabelecimentos industriais em vários países. IX. Definição da priorização estratégica de intervenção junto às indústrias por parte do órgão ambiental, com o escalonamento de 4 grupos de indústrias (Classes de Prioridade A, B, C e D) em função de sua representatividade quanto à poluição (carga poluidora gerada, vazão do efluente, concentração do poluente e periculosidade do tipo de atividade) X. Avaliação dos impactos das descargas nos cursos d água receptores, com estudos de balanço de massa, diluição e autodepuração XI. XII. Avaliação dos padrões de lançamento dos efluentes industriais nos cursos d água Avaliação dos impactos das descargas no sistema coletor público e no tocante aos processos operacionais das futuras estações de tratamento de esgotos do Arrudas e do Onça (capacidades de 4,5m 3 /s e 2,8m 3 /s de vazão média em 1ª etapa, respectivamente) XIII. Estabelecimento de padrões de lançamento de efluentes industriais no sistema coletor público XIV. Proposição dos processos de pré-tratamento (para lançamento na rede coletora) e de tratamento completo (para lançamento em curso d água) dos efluentes líquidos, para as diversas tipologias industriais, e correspondentes estimativas de custos de implantação e de operação XV. Definição da estratégia de controle e explicitação das diversas opções de lançamento dos efluentes líquidos industriais XVI. Proposição de medidas e ações para a minimização, recuperação, reciclagem e reutilização dos resíduos industriais, voltadas para a tecnologia limpa XVII. Proposição do PCI - Programa de Controle Industrial, englobando: - aspectos jurídico-institucionais relativos à concepção do gerenciamento e controle relativos ao lançamento de efluentes industriais em rede coletora de esgotos, rede pluvial e cursos d água, relativos à tarifação e relativos às sanções e penalidades - adequações na legislação e no arranjo institucional - estruturação para gerência e controle dos efluentes industriais - gerenciamento e controle - custos operacionais - cronograma físico-financeiro 19 o Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental 1992

11 - estratégias para implementação do Programa de Controle Industrial, incluindo: inserção no sistema ambiental, atuação com municípios, serviços de laboratório, controle dos efluentes, gerenciamento para tarifação, controle financeiro, controle administrativo, informatização e aspectos legais, capacitação técnica, divulgação e educação ambiental, monitoramento e gerenciamento ambiental, estabelecimento de convênios - estabelecimento da Declaração de Descarga XVIII. Análise econômica e financeira do Programa, englobando: - estudos de modelos tarifários, opções, fórmulas e cobrança de tarifas - estabelecimento de tarifas ambientais, tarifas de transporte e tarifas de tratamento; modelos matriciais - análises sobre os custos dos pré-tratamentos e tratamentos completos - cenários financeiros - análises de custos e sensibilidade - definição dos bônus e penalidades - análise do potencial de receita e impactos financeiros e sócio-econômicos XIX. Avaliação global dos impactos relacionados com a implementação do Programa de Controle Industrial, incluindo estruturação de matrizes para a análise dos distintos cenários XX. Explicitação das conclusões básicas e das recomendações de destaque XXI. Proposição para a implantação do PAI - Plano de Ação Imediata, englobando: - estratégias para o início imediato do controle da poluição industrial - priorid ades logísticas - configuração do grupo de gerenciamento, composto do tripé FEAM (órgão ambiental), COPASA MG (concessionária dos serviços de água e esgotos) e FIEMG (federação das indústrias) - diretrizes para a operacionalização do PAI, incluindo sistemáticas de convocação e enquadramento das indústrias, regulamentação das descargas, convênios, contratos, monitoramentos, antecipação de negociações - aspectos tarifários 19 o Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental 1993

12 CONCLUSÕES Em decorrência dos estudos, o Governo do Estado de Minas Gerais, através da FEAM e COPASA MG, planeja iniciar brevemente a implantação do PAI - Plano de Ação Imediata, visando o atendimento ao Programa de Controle Industrial. O Estudo, além de suas várias recomendações de ordem estratégica, permitiu fossem extraídas conclusões específicas de relevante importância para o Programa. Destacam-se:? Dentro do universo do parque industrial, as 160 indústrias visitadas são responsáveis por 90% da DBO total, 93% da DQO total e 97% dos metais pesados totais, sendo que apenas 32 indústrias são responsáveis por 83%, 86% e 96% das respectivas cargas poluidoras totais. Este é um resultado de grande interesse do ponto de vista ambiental, porquanto simplifica o processo de controle por parte do órgão ambiental e otimiza os processos relativos à implantação das estações de pré-tratamento ou tratamento necessárias.? As indústrias são responsáveis, em termos de carga orgânica, por apenas 7% do total gerado nas bacias do Arrudas e Onça. Assim, a recuperação destas bacias depende, e muito, do controle da poluição devida aos esgotos de origem doméstica.? Concernente à presença de metais pesados afluentes às futuras estações de tratamento de esgotos (ETEs Arrudas e Onça), concluiu-se que, excluídas as duas maiores siderúrgicas, não deverá haver comprometimento nos processos de tratamento devido à carga de todas as demais indústrias. A conseqüência fundamental desta conclusão é que cada indústria poderá adotar, se necessário, um pré-tratamento bastante simplificado, caso opte por lançar seus efluentes na rede coletora pública, fortalecendo assim a possibilidade de integração das indústrias ao sistema centralizado, com a racionalização do programa de controle. Posteriormente, através da aferição e monitoramento permanentes, poderá vir a ocorrer eventualmente a necessidade de exigências diferenciadas para determinadas indústrias, porém justas, claras e negociadas (conceito poluidor-pagador). Espera-se que a síntese da dinâmica de trabalho ora apresentada possa, de alguma forma, contribuir e eventualmente ser utilizada em outras bacias e por outras municipalidades, tendo como objetivo o controle da poluição industrial e como meta final a melhoria da ambiência global para as comunidades. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS Não relacionadas pelo Autor. 19 o Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental 1994

13 Tabela 1: Indústrias Tedencialmente Poluentes / Total Geral do Número de Empresas, Funcionários e Consumo de Água nas Bacias do Arrudas e do Onça. Bacia Número de Empresas Número de Funcionários Consumo de Água (m 3 /mês) P PP Total P PP Total P PP Total Arrudas Onça Total P - Empresas Poluentes PP - Empresas Potencialmente Poluentes Tabela 2: Distribuição das Indústrias Tendencialmente Poluentes em Relação ao Número de Funcionários. Município Número de Funcionários? a a a 200 >200 Total Belo Horizonte Contagem Total Tabe la 3: Carga Total de Poluentes Industriais e Domésticos nas Bacias do Arrudas e do Onça. Tipo de Contribuiçã Doméstica Industrial Total DBO5 Fósforo Metais Pesados kg/d kg/d kg/d (%) (%) (%) (92,49) (99,09) (0,00) (7,51 (0,91 (100, (100,00) (100,0 0) 75 (100,00) Fenol NTK Vazão kg/d (%) 0 (0,00) 378 (100,00) 378 (100,00) kg/d (%) (94,55) (5,45) (100,00) m 3 /s (%) 6,16 (96,10) 0,25 (3,90) 6,41 (100,00) * Não foi considerada a carga de poluentes devida ao escoamento superficial das águas pluviais. 19 o Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental 1995

14 Figura 1: Identificação das Principais Áreas Industriais Concentradas. 19 o Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental 1996

15 Figura 2: Fluxograma da Metodologia Aplicada para Elaboração do Cadastro do Parque Industrial. JUNTA COMERCIAL, RECEITA FEDERAL MINISTÉRIO DO TRABALHO, PRODABEL, FIEMG COPASA MG, CEMIG e OUTROS BANCO DE DADOS INTEGRADO (Aprox Empresas) Bares, Restaurantes, Construtoras, Drogarias, Escolas, Padarias, Condomínios, etc. BANCO DE DADOS INTERMEDIÁRIO (Aprox Empresas) Depósitos, Escritórios, Comércio, Prestações de Serviços, Firmas Individuais BANCO DE DADOS INDÚSTRIAS POTENCIAIS (Aprox Empresas) Informações Telefônicas, Vistorias em Campo Empresas Fechadas CONTROLE FINAL FEAM COPASA MG CEMIG SMDU CICI CDI-MG CADASTRO DO PARQUE INDUSTRIAL (3.125 indústrias) Figura 3: Comparação da Amostra Selecionada com o Parque Industrial. Nº de Indústrias Parque Industrial Indústrias Tendencialmente Poluentes Poluentes Indústrias Pesquisadas Código de Atividades Industriais 19 o Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental 1997