UNIVERSIDADE TUIUTI DO PARANÁ João Vitor Rosset Ciesielski

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1 UNIVERSIDADE TUIUTI DO PARANÁ João Vitor Rosset Ciesielski DIMENSIONAMENTO DE UMA NOVA ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE EFLUENTES DOMÉSTICOS DA CENTRAL DE ABASTECIMENTO DO PARANÁ CEASA/PR, CURITIBA CURITIBA 2011

2 João Vitor Rosset Ciesielski DIMENSIONAMENTO DE UMA NOVA ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE EFLUENTES DOMÉSTICOS DA CENTRAL DE ABASTECIMENTO DO PARANÁ CEASA/PR, CURITIBA Trabalho de Conclusão de Curso apresentado ao Curso de Engenharia Ambiental da Faculdade de Ciências Exatas da Universidade Tuiuti do Paraná, como requisito para a obtenção do título de Engenheiro Ambiental. Orientador: Prof 0. Dr. Helder Godoy. CURITIBA 2011

3 UNIVERSIDADE TUIUTI DO PARANÁ Credenciada por Decreto Presidencial de 7 de julho de 1997 DOU n 128, de 8 de julho de 1997, Seção 1, página FACULDADE DE CIÊNCIAS EXATAS E DE TECNOLOGIA CURSO DE ENGENHARIA AMBIENTAL TERMO DE APROVAÇÃO João Vitor Rosset Ciesielski DIMENSIONAMENTO DE UMA NOVA ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE EFLUENTES DOMÉSTICOS DA CENTRAL DE ABASTECIMENTO DO PARANÁ CEASA/PR, CURITIBA Trabalho de conclusão de curso aprovado como requisito parcial para obtenção do grau de Engenheiro no curo de Engenharia Ambiental, Faculdade de Ciências Exatas e de Tecnologia da Universidade Tuiuti do Paraná, pela seguinte banca examinadora. Curitiba, 10 de junho de 2011 Membros da banca: Prof a. Ms. Fernanda Paes de Barros Gomide Prof a. Ms. Janilce dos Santos Negrão Messias Orientador (a): Prof. Dr. Helder de Godoy UTP Orientador do TCC

4 DEDICATÓRIA A mente que se abre a uma nova idéia jamais volta ao seu tamanho original Albert Einstein Dedico este trabalho para minha família

5 AGRADECIMENTO A Deus Que se fez presente em toda minha caminhada, dando força, perseverança para enfrentar os obstáculos e alcançar meus objetivos. A minha família Que sempre me apoiou sem medir esforços, para me ajudar a realizar meus sonhos que com toda certeza se transformaram nos seus também. A minha namorada Por sua paciência, carinho e compreensão. Aos amigos dificuldade. Pelo apoio, carinho e solidariedade oferecidos nos momentos de maior Aos Coordenadores e Professores Que colaboraram de forma direta e estiveram sempre presentes auxiliando em minhas dúvidas e direcionando-me com novas idéias. A Professora e Mestre Carolina Fagundes Caron Que enquanto presente se demonstrou amiga, competente e disposta em ajudar, possibilitando ao meu crescimento profissional.

6 RESUMO O presente trabalho teve como objetivo dimensionar um sistema de tratamento de efluentes doméstico para a CEASA/PR - Central de abastecimento do Paraná na unidade de Curitiba. A estação foi dimensionada para tratar o efluente proveniente dos sanitários, lanchonetes e refeitórios. O efluente gerado nas instalações encontra-se em desacordo com os parâmetros de lançamento, determinados pelas legislações ambientais vigentes do governo federal e do estado do Paraná. O sistema de tratamento que foi adotado é biológico, provido de um tanque de equalização e um reator de lodo ativado com aeração prolongada. Neste trabalho foram apresentados critérios que nortearam a escolha do processo de tratamento para a CEASA/PR e a elaboração dos cálculos de dimensionamento para o projeto com base em dados obtidos na literatura. PALAVRAS-CHAVE: Efluente doméstico, Tratamento biológico e Lodo Ativado

7 ABSTRACT This paper s objective was to dimension a domestic effluent treatment system for CEASA/PR Central de Abastecimento do Paraná (Supplies distribution Center of Paraná), in the city of Curitiba. The treatment station was dimensioned to process the wastewater that comes from toilets, restaurants and refectories. The generated effluents from those facilities do not follow the parameters determined by the environment laws of the Federal Government of Brazil and of the State of Paraná. The adopted treatment system is a biological one, with an equalization tank and an active sludge reactor with extended aeration. In the present work, the criteria on which was based the choice of the treatment process is presented, as well as the dimensioning calculations for this project, based on literature data. KEY WORDS: Wasterwater reuse, Biological Treatment and Activated Sludge

8 LISTA DE TABELAS TABELA 1 - CRESCIMENTO POPULACIONAL 2000 a TABELA 2 - PRÍNCIPAIS PARÂMETROS DE CARACTERIZAÇÃO DE ESGOTO SANITÁRIO TABELA 3 - PRODUÇÃO DO EFLUENTE GERADO NA CEASA/PR TABELA 4 CARACTERIZAÇÃO DE ENTRADA E SAÍDA DO EFLUENTE TABELA 5 - MEDIDAS DE VAZAO TABELA 6 - RELAÇÃO DE TAMANHO DAS PARTÍCULAS POR VELOCIDADE DE SEDIMENTAÇÃO TABELA 7 - DADOS DO DIMENSIONAMENTO DAS GRADES TABELA 8 - DADOS DIMENSIONADOS DO DESARENADOR TABELA 9- DADOS DO DIMENSIONAMENTO - TANQUE DE EQUALIZAÇÃO TABELA 10 - DADOS DO DIMENSIONAMENTO - TANQUE DE AERAÇÃO TABELA 11 - DADOS DO DIMENSIONAMENTO - DECANTADOR SECUNDÁRIO

9 LISTA DE QUADROS QUADRO 1 - CONDIÇÕES PARA LANÇAMENTO DE EFLUENTES (CONAMA) QUADRO 2 - CONDIÇÕES PARA LANÇAMENTO DE EFLUENTES (SEMA 001/07) QUADRO 3 - ESPAÇAMENTO E DIMENSÕES DAS BARRAS QUADRO 4 - EFICIÊNCIA DO SISTEMA DE GRADEAMENTO QUADRO 5 - RELAÇÃO DAS ÁREAS OCUPADAS PELA CEASA CURITIBA QUADRO 6 - RELAÇÃO ENTRE A LARGURA DA GARGANTA E A VAZÃO DA CALHA... 62

10 LISTA DE GRÁFICOS GRÁFICO 1 - DISTRIBUIÇÃO DE ÁGUA NA TERRA GRÁFICO 2 - DISTRIBUIÇÃO DE ÁGUA DOCE NA TERRA GRÁFICO 3 CONDIÇÃO DO ESPAÇO FÍSICO DOS ESTABELECIMENTOS... 53

11 LISTA DE FIGURAS FIGURA 1 BALANÇO DE SÓLIDOS FIGURA 2 ESQUEMA TRATAMENTO PRELIMINAR FIGURA 3- CAIXA DE AREIA APÓS GRADEAMENTO FIGURA 4 VISTA ÁEREA DA CEASA/PR - UNIDADE DE CURITIBA FIGURA 5 - CEASA/PR - UNIDADE DE CURITIBA FIGURA 6 - FLUXOGRAMA DE UM PROCESSO DE AERAÇÃO PROLONGADA. 58 FIGURA 7 - VISTA DE UM DESARENADOR FIGURA 8 - CALHA PARSHALL FORNECIDA PELA ENVIRONQUIP LTDA FIGURA 9 - DIMENSÕES DO TANQUE DE EQUALIZAÇÃO FIGURA 10 - SISTEMA DE AERAÇÃO COM DIFUSORES

12 SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO JUSTIFICATIVA FORMULAÇÃO DO PROBLEMA OBJETIVOS GERAIS OBJETIVOS ESPECÍFICOS REFERENCIAL TEÓRICO CRESCIMENTO POPULACIONAL IMPORTÂNCIA DAS ÁGUAS RELAÇÃO: SANEAMENTO BÁSICO E SANEAMENTO AMBIENTAL Saneamento no Brasil Saneamento no Paraná Saúde e Saneamento DEFINIÇÃO DE EFLUENTES Efluente Sanitário Efluente Industrial Efluente Doméstico PRINCIPAIS PARÂMETROS PARA CARACTERIZAÇÃO DE EFLUENTES Características Físicas Temperatura Odor Cor e turbidez Variação de vazão Sólidos Características Químicas Inorgânicas Potencial Hidrogeniônico ph Fósforo e Nitrogênio Total Características Químicas - Orgânicas Oxigênio Dissolvido OD Demanda bioquímica de oxigênio DBO Demanda química de oxigênio DQO Óleos e Graxas OG Características Biológicas LEGISLAÇÃO APLICADA Legislação Federal Legislação Estadual RELAÇÕES IMPORTANTES AO TRATAMENTO DE EFLUENTES Indicação de tratamento biológico ou físico-químico Indicação de processo biológico aeróbio ou anaeróbio NIVEIS DE TRATAMENTO Tratamento preliminar... 38

13 Sistema de Gradeamento Desarenadores Caixa separadora de água e óleo Sistema de medição de vazão Tratamento Primário Tratamento Secundário Tratamento Terciário PRINCIPAIS SISTEMAS DE TRATAMENTO SECUNDÁRIOS PARA ESGOTOS DOMÉSTICOS Lagoas Facultativas Lagoas Aeróbias Lagoas Anaeróbias Sistema de Lodo Ativado MATERIAL E MÉTODOS CARACTERÍSTICAS DA CEASA/PR Histórico da CEASA/PR Unidade atacadista de Curitiba DEFINIÇÃO DA ÁREA DE ESTUDO SITUAÇÃO DAS CONDIÇÕES DE SAÚDE AMBIENTAL SISTEMA ATUAL DE TRATAMENTO DE EFLUENTE DOMÉSTICO DADOS PARA DIMENSIOAMENTO DA ETED NA CEASA-CURITIBA Produção do efluente doméstico Lançamento do efluente no corpo receptor Caracterização do efluente doméstico gerado DESCRIÇÃO DO PROCESSO DE TRATAMENTO ADOTADO LEGENDA E FÓRMULAS Gradeamento Desarenador Medidor de vazão Calha Parshall Tanque de Equalização Reator Aeróbio Tanque de Aeração prolongada Decantador Secundário Tanque de Desinfecção Final RESULTADOS E DISCUSSÕES CONSIDERAÇÕES FINAIS REFERÊNCIAS BIBLIOGRAFICAS ANEXO A MEMORIAL DE CÁLCULOS DO DIMENSIONAMENTO DA ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE EFLUENTES DA CEASA/PR CURITIBA

14 14 1 INTRODUÇÃO Em função do crescimento populacional e do aumento das necessidades da sociedade moderna industrializada teve-se mudanças nos padrões e hábitos de consumo e conseqüente aumento na demanda de água doce e degradação de recursos hídricos. Desta forma, a água potável vem se tornando cada vez mais um recurso comprometido. Ao mesmo tempo em que ocorre o aumento do consumo de água ocorre também a maior geração de esgotos urbanos, rurais e industriais. Desta forma, quando estes efluentes são lançados nos corpos receptores sem tratamento, tem-se como resultado o aumento da carga orgânica e a eutrofização dos recursos hídricos, o que influência na alteração da qualidade da água e degradação do meio ambiente. Para Giordano (2005) esta alteração da qualidade da água é devido a introdução de qualquer matéria ou energia num corpo hídrico, capaz de ultrapassar os padrões estabelecidos para a sua classe, conforme seu uso preponderante. Essa alteração é devido à ação dos agentes: físicos materiais (sólidos em suspensão) ou formas de energia (calorífica e radiações); químicos (substâncias dissolvidas ou com potencial solubilização); e biológicos (microrganismos). Com o novo modelo de desenvolvimento econômico teve-se o desenvolvimento de soluções para redução do efeito do acúmulo das águas residuárias indesejáveis, minimizando as conseqüências diretas das atividades de produção do homem em seu meio. Desta forma, teve-se o desenvolvimento do saneamento ambiental. A partir dessa realidade houve o aumento da conscientização e questionamento da população em relação ao meio ambiente e também a preocupação com o envolvimento do Estado na criação de políticas públicas, normas e legislações que permitissem práticas responsáveis, direcionadas a preservação da natureza e reparação do dano causado pela poluição (PELEGRINI, 2002). Segundo Mota (2005), existe a necessidade do manejo adequado dos recursos hídricos visando garantir água com qualidade e quantidade na medida desejada aos diversos fins. Com isto, pode-se considerar as disponibilidades e a capacidade dos mananciais de diluir e depurar águas residuárias.

15 15 Dentre os principais instrumentos de auxílio ao meio ambiente, a Política Nacional do Meio Ambiente preconiza as questões relacionadas à poluição deste meio. Esta legislação inclui a cobrança pelo uso dos recursos hídricos, pelas captações de água, pelos lançamentos de esgotos e demais resíduos. (PNRH, 2006). Segundo Baird (2002), o esgoto quando lançado em grandes quantidades sem tratamento, diminui a quantidade de oxigênio dissolvido, podendo chegar à sua total ausência. Nesse caso, tem-se a mortandade de vários seres, incluindo entre estes os peixes. Desta forma, um dos principais objetivos de uma Estação de Tratamento de Efluente Doméstico (ETED) é reduzir a quantidade de matéria orgânica presente no esgoto a ser lançado de volta ao meio ambiente. Este estudo foi na CEASA/PR (Central de Abastecimento do Paraná) unidade de Curitiba, com foco na distribuição e comercialização de produtos hortigranjeiros, perecíveis, pescados, artesanatos e atípicos. Diariamente mais de pessoas visitam a Central de abastecimento de Curitiba e para atender toda essa demanda foi necessário a ampliação do espaço físico como, a instalação de lanchonetes e novos banheiros públicos. Em conseqüência disso, houve um aumento na produção do efluente doméstico que passou a ser canalizado para a estação de tratamento que já existe, mas que está deixando-a sub-dimensionada. Diante dessa realidade, o presente trabalho objetiva dimensionar uma nova estação de tratamento de efluentes domésticos a qual atenda as necessidades da Central de Abastecimento do Paraná (CEASA/PR). Com isto, objetiva-se que a legislação ambiental vigente seja atendida para que o desenvolvimento ambiental sustentável seja preconizado neste ambiente de grande importância para o estado do Paraná.

16 16 JUSTIFICATIVA A localização da Central de Abastecimento de Curitiba é dentro de uma APP (Área de Preservação Permanente). A Estação de Tratamento de Efluente Doméstico existente na CEASA/PR unidade de Curitiba foi concebida para tratar 6m³/h, no entanto, a vazão do efluente em horários de pico é de aproximadamente 17m³/h. Além disso, a ETED existente não possui licença de operação. (CEASA, 2010) Em função deste sub-dimensionamento, a ETED possui sua eficiência reduzida, sendo os gastos com energia e os custos empregados na sua manutenção superiores aos gastos com uma ETED em pleno dimensionamento. Deve-se atentar que, a concentração de DQO da saída da ETED apresenta valores médios de 568 mg/l, sendo superior ao estabelecido pela SEMA 001/2007 que é de 225 mg/l. Pode-se colocar ainda que todo o efluente doméstico é lançado em uma mina de água e em um córrego próximo, desta forma, contaminando-os. Em atendimento às exigências dos órgãos fiscalizadores fica constatada a necessidade de tratamento do efluente doméstico produzido na CEASA/PR - unidade de Curitiba. Isto deve ocorrer não só com o objetivo mínimo de tratar os efluentes, mas também devido a algumas vantagens ambientais, reduzindo a matéria orgânica a fim de auxiliar a autodepuração além de evitar doenças por veiculação hídrica e diminuir custos no tratamento d água pelas cidades a jusante. A estação de tratamento, não deve gerar incômodos seja por ruídos ou odores, nem causar impacto visual negativo. Desta forma, este trabalho propõe-se a avaliar qual a melhor alternativa de tratamento e dimensioná-lo.

17 17 FORMULAÇÃO DO PROBLEMA O sub-dimensionamento da ETED existente na CEASA de Curitiba está prejudicando a eficiência do sistema de tratamento, deixando-a em desacordo com a legislação referente às características de lançamento. É possível que a legislação ambiental vigente seja atendida para que o desenvolvimento ambiental sustentável seja preconizado, garantido assim, a capacidade dos mananciais de diluir e depurar águas residuárias nesse ambiente de grande importância para o estado do Paraná.

18 18 OBJETIVOS GERAIS Este trabalho tem por objetivo o dimensionamento de um novo sistema de tratamento de efluentes doméstico (ETED) produzidos na Central de Abastecimento do Paraná (CEASA/PR), unidade de Curitiba. OBJETIVOS ESPECÍFICOS Para atingir o objetivo geral desta pesquisa, os seguintes objetivos específicos foram estabelecidos: I. Realizar o levantamento de dados referentes à CEASA-PR, tais como a produção de efluentes domésticos; II. Realizar o levantamento bibliográfico referente aos atuais sistemas de tratamento de efluentes domésticos que vem sendo aplicados nesta área; III. Definir os processos e as unidades mais adequadas ao tratamento de efluentes domésticos, focando no estudo de caso; IV. Dimensionar o sistema de tratamento de efluentes domésticos escolhido adequadamente para este estudo de caso.

19 19 2 REFERENCIAL TEÓRICO 2.1 CRESCIMENTO POPULACIONAL O crescimento populacional vem ocasionando sérios impactos negativos sobre o meio ambiente neste século. O desenvolvimento da indústria, comércio bem como os diversos ramos do meio rural e urbano são considerados determinantes para as mudanças ambientais. (LIMA, 2008) Assim, a relação homem-natureza se vê envolvida, cada vez mais, na limitação tanto das atividades humanas frente à degradação ambiental, como também na própria limitação dos recursos em sua maioria que não são renováveis. Portanto, o esgotamento, a degradação e a escassez dos recursos naturais se impõem como considerações centrais para o desenvolvimento econômico e social. (LIMA, 2008) As projeções demográficas das Nações Unidas revelam que nos primeiros anos do século XXI o crescimento da população mundial está reduzindo se comparado com projeções realizadas em períodos anteriores. Essas projeções ilustram uma população mundial próxima de bilhões de habitantes para o ano de Este valor se mostra inferior ao apresentado para o mesmo ano (11,7 bilhões), mas calculado no ano de Estes fatos ressaltam que a diminuição da população é prevista em todas as regiões do mundo. No Brasil, segundo o IBGE (2008), a taxa de crescimento da população no período de era de 3,04% ao ano, sendo em 2008 de 1,05%. O IBGE coloca que o país apresentará um potencial de crescimento populacional até 2039, quando se espera que a população atinja o chamado crescimento zero. Segundo projeções, em 2050 a taxa de crescimento tende a diminuir para 0,291%, que poderá representar uma população próxima de 215,3 milhões de habitantes. Com relação ao crescimento populacional paranaense o Instituto de Desenvolvimento Econômico e Social (IPARDES, 2010) revela que a taxa de crescimento da população urbana na década atual, de 1,35% ao ano, também é inferior à observada nos anos 90 que era de 2,59% ao ano. Por outro lado, as áreas rurais se esvaziaram mais lentamente entre 2000 e 2010, uma vez que o decréscimo populacional nesse período se deu a -1,47% ao ano, enquanto na década anterior foi de -2,60% ao ano. (IPARDES, 2010)

20 20 A grande maioria da população paranaense reside em cidades ( hab.), perfazendo um grau de urbanização de 85,3%. Embora essa proporção seja elevada, é importante ressaltar que as áreas rurais do Paraná abrigam hab., sendo este um volume considerável de população, quase toda ela vinculada as atividades agrícolas desenvolvidas no Paraná. A TABELA 1 apresenta esse crescimento populacional no período de 2000 a (IPARDES, 2010) No ano de 2007, a capital paranaense (Curitiba) ocupava o 7 lugar no ranking das capitais brasileiras mais populosas, perdendo para as seguintes capitais: São Paulo, Rio de Janeiro, Salvador, Brasília, Fortaleza e Belo Horizonte. A taxa média de crescimento populacional de Curitiba, que chegou a 5,3% ao ano na década de 1970, atualmente é de 1,7%. (Agência Curitiba de Desenvolvimento S/A, 2011) TABELA 1 - CRESCIMENTO POPULACIONAL 2000 a 2010 População em 2000 População em 2010 Crescimento (%) Brasil ,33 Paraná ,16 Curitiba ,05 FONTE: Adaptado - Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística IBGE (2010) De acordo com Lima (2008), o crescimento populacional de forma alarmante e sem planejamento aliado ao aumento da pobreza são fatores que contribuem de forma muito significativa para a degradação ao meio ambiente. A busca pelo equilíbrio entre população e recursos naturais poderá ajudar a diminuir as ambições consumistas, desenvolvendo novas tecnologias que contribuam com o crescimento sustentável. 2.2 IMPORTÂNCIA DAS ÁGUAS A água é uma substância vital na natureza e desempenha papel fundamental à vida dos seres vivos. Por muito tempo, a água foi considerada um recurso inesgotável em nosso planeta. Apesar de todos os esforços para armazenar e

21 21 diminuir o seu consumo, a água está se tornando, cada vez mais, um bem escasso, e sua qualidade se deteriora cada vez mais rápido. Essencial à existência e bem-estar no homem, constitui cerca de 75% do seu corpo humano, além de responder pela manutenção dos ecossistemas. Caracterizase como um bem de grande importância global, responsável por aspectos ambientais, financeiros, sociais e de mercado. (FUNASA, 2006) Segundo Rebouças (1999 citado por TELLES e COSTA, 2007), a maior parcela do volume de água encontrada no nosso planeta, representando 97,5%, é de água salgada, encontrada nos mares e oceanos. Já, os 2,5% restantes são de água doce, sendo que desta água doce 68,9% encontra-se nas calotas polares e geleiras; 29,9% são águas subterrâneas; 0,9% em outros reservatórios; e apenas 0,3% encontram-se nos rios e lagos. Os GRÁFICO 1GRÁFICO 2 mostram a distribuição de águas doce e salgada na terra. Cerca de 2/3 da superfície da Terra são cobertos por água, mas apenas 0,36% dela estão disponíveis para uso, segundo Telles e Costa (2007). Desse volume, o Brasil detém por volta de 12% e, desses, 80% estão na região amazônica. Os outros 20% distribuem-se pelo país, atendendo 95% da população. GRÁFICO 1 - DISTRIBUIÇÃO DE ÁGUA NA TERRA. FONTE: Rebouças, 1999.

22 22 GRÁFICO 2 - DISTRIBUIÇÃO DE ÁGUA DOCE NA TERRA. FONTE: Rebouças, De acordo com Von Sperling (1996), os principais usos da água pelo homem são para abastecimento doméstico, abastecimento industrial, irrigação, dessedentação de animais, preservação da flora e fauna, aqüicultura, recreação e lazer, geração de energia elétrica, navegação e diluição de despejos. A água é também o meio pelo qual doenças podem se alastrar com grande velocidade e freqüência, fazendo-se necessário controlar ou minimizar a poluição aquática e suas implicações biológicas, que representam séria ameaça à saúde pública. No Brasil, a Lei nº 9433/07 institui a Política Nacional de Recursos Hídricos, baseada principalmente no fundamento de que a água é um bem de domínio público e tem por objetivo, entre outros, assegurar à atual e às futuras gerações a necessária disponibilidade de água, em padrões de qualidade para o consumo e respectivos usos. Os trabalhos realizados pelos institutos de pesquisa científica ambiental indicam que a capacidade da Terra em fornecer água doce e com qualidade, necessária à vida da população, está se esgotando. O Banco Mundial informa que, em 10 anos, 40% da população mundial não terão mais água suficiente para se sustentar. (OUTORGA, 2010)

23 23 Para Philippi (2005 citado por VOSGUERITCHIAN, 2006), se considerarmos que o volume de água disponível nos rios, lagos e no subsolo seja de km³ e a população do planeta de 6,60 bilhões, a disponibilidade para cada pessoa é de 591m³ de água. Com consumo médio de 100 litros/habitante/dia, cada pessoa teria água suficiente para se abastecer por dezessete anos. Supondo uma expectativa de vida de setenta anos, Philippi (2005 citado por VOSGUERITCHIAN, 2006) conclui que uma mesma pessoa irá fazer uso da mesma água quatro vezes. Assim, ficando evidente a necessidade de tratamento dos efluentes gerados. 2.3 RELAÇÃO: SANEAMENTO BÁSICO E SANEAMENTO AMBIENTAL Segundo a Organização Mundial de Saúde (OMS) citado por Telles e Costa, (2007), saneamento básico é o conjunto de medidas que visam a modificação das condições do meio ambiente com a finalidade de promover a saúde e prevenir as doenças. Já o Saneamento ambiental pode ser definido como o conjunto de ações socioeconômicas que tem por objetivo alcançar salubridade ambiental, por meio de abastecimento de água potável, coleta e disposição sanitária de resíduos sólidos, líquidos e gasosos, promoção da disciplina sanitária de uso de solo, drenagem urbana, controle de doenças transmissíveis e demais serviços e obras especializadas, com finalidade de proteger e melhorar as condições de vida urbana e rural. (TELLES E COSTA, 2007) O saneamento ambiental, desta forma, proporciona o bem estar físico das pessoas, em função da relação ente saneamento e o meio ambiente. Pode-se notar a partir das definições de saneamento e saneamento ambiental a grande relação entre estes 2 conceitos e assim, a dificuldade em tratá-los separadamente. Na relação estipulada entre saneamento ambiental e a questão dos sistemas de tratamento de efluentes, Lima (2008), enfatiza que o fato de se ter um sistema de coleta e tratamento de efluentes faz com que a natureza reduza a absorção de impactos negativos, além de que a sociedade servida, passa a possuir melhores condições de vida, prevenindo-se de muitas doenças que em sua maioria são de veiculação hídrica. Para Wagner e Bellotto (2008), a precária rede de coleta de esgoto existente e os tratamentos não eficientes são uma das principais causas de poluição de

24 24 corpos hídricos. O resultado dessa deficiência promove a degradação da fauna e da flora local e a disseminação de doenças, as quais causam grandes problemas à saúde humana Saneamento no Brasil No Brasil, 20% da população não recebe água tratada e menos da metade desta população possui acesso a coleta de esgoto. Deve-se atentar que estes 2 fatores são primordiais causas de mortes por veiculação hídrica, a qual poderia ser evitada com melhores resultados na área do saneamento. (HELLER, 2006) Segundo dados recentes do SNIS (Serviço Nacional de Informação em Saneamento), os índices médios nacionais de atendimento à população urbana e rural, em 2008, foram de 81,2% para o abastecimento de água e de 43,2% para a coleta de esgotos. Deve-se, também, atentar que a relação da população que possui esgoto coletado e tratado são mínimas, entorno de 34,6%. (CREA/PR, 2011). Em levantamento realizado pelo Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE) em 2008, através da Pesquisa Nacional de Saneamento Básico, foi apontado que 44,8% dos municípios e 56% dos domicílios existentes no território brasileiro não dispõem de rede para coletar seus dejetos, que, muitas vezes, são lançados em rios sem qualquer tipo de tratamento que compromete a qualidade de suas águas. Mais precisamente, dos 11 bilhões de litros de esgoto que saem das casas brasileiras, diariamente, três quartos são destinados diretamente aos cursos de água. (IBGE, 2008) Apesar do grande avanço e desenvolvimento na área de saneamento básico no Brasil, este tema ainda é um grande desafio em termos de política pública, principalmente em regiões carentes da sociedade, que mais sofrem com o descaso em relação ao incentivo econômico nessa área (AGERSA, 2009). Os dados apresentados são um exemplo desta questão Saneamento no Paraná No Paraná, 46,3% dos domicílios possuem o serviço com acesso a rede geral de esgotamento sanitário, ficando acima da média nacional que é de 44%. O estado paranaense ocupa a quinta posição de melhor estado brasileiro, na quantidade de domicílios atendidos e em sexto lugar no número de municípios que possuem tratamento de esgoto, conforme a Pesquisa Nacional de Saneamento Básico

25 25 (PNSB, 2008), divulgada pelo Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE, 2008). Em 2009, 45 mil paranaenses foram internados devido à doenças infecciosas ou parasitárias, diretamente relacionadas com a falta de saneamento básico. Conforme o DATASUS (Departamento de Informática do SUS), das 91 mortes por doenças gastrointestinais infecciosas, pelo menos 60 poderiam ser evitadas com o acesso de todos ao saneamento (CREA/PR, 2011). Em um município de 100 mil habitantes sem a coleta de esgoto, são esperados 450 casos de contaminação gastrointestinais em crianças de 14 anos, no período de um ano. Já em uma cidade de mesma população e com 100 % da realização deste serviço, o número cai para 229, quase a metade. Para os técnicos da saúde, o benefício do investimento no setor é bem mais vantajoso se comparado ao gasto com o tratamento das enfermidades (CREA/PR, 2011) Saúde e Saneamento Segundo a Organização Mundial de Saúde (OMS), sanear quer dizer tornar são, sadio, saudável. Assim, saneamento equivale a saúde. Deve-se atentar que o saneamento promove a saúde pública preventiva, reduzindo a necessidade de procura aos hospitais e postos de saúde, porque elimina a chance de contágio por diversas moléstias através da veiculação hídrica de doenças com qualidade de água não adequadas. Isto significa que, onde há saneamento, são maiores as possibilidades de uma vida mais saudável e os índices de mortalidade, principalmente infantil, são inferiores. (TELLES E COSTA, 2007) A falta de qualidade da água e de tratamento de esgoto sanitário está entre as principais causas da alta incidência de diarréia nos países em desenvolvimento. Estes fatores são responsáveis por cerca de 2 milhões de mortes envolvendo crianças menores de 5 anos e cerca de 900 milhões de episódios de doenças por ano (OPAS, 2010). Desta forma, pode-se colocar que a maioria dos problemas sanitários que afetam a população mundial está relacionada ao meio ambiente.

26 DEFINIÇÃO DE EFLUENTES Efluente Sanitário O esgoto sanitário pode ser definido como o despejo líquido constituído de esgotos domésticos e industriais, água de infiltração e a contribuição pluvial parasitária. (ABNT, 1986) Efluente Industrial O efluente industrial pode ser definido com o despejo liquido proveniente de processos industriais, laboratórios, unidades de saúde, lavanderias, lava-jatos oficinas mecânicas entre outros mais. Suas características próprias são em função das atividades e do processo industrial empregados. (VON SPERLING, 1996) Efluente Doméstico Os efluentes domésticos provêm do despejo líquido proveniente dos diversos usos da água, tais como os usos para higiene e necessidades fisiológicas humanas. (ABNT, 1986) Segundo Pessoa (1995), o efluente doméstico é gerado principalmente através de residências, estabelecimentos comerciais, instituições, ou quaisquer edificações que dispõe de instalações hidráulicas para fins domésticos. A geração deste efluente é oriunda da parte não aproveitada dos nutrientes necessários à sobrevivência humana. Sua disposição adequada é essencial para a proteção da saúde pública. Tem por objetivo evitar a contaminação da água, dos alimentos, das mãos, do solo e/ou serem transportados por vetores, como moscas e baratas, provocando novas infecções. Também podem ser transmitidas infecções de pessoas doentes para outras sadias por diferentes caminhos, envolvendo as excreções humanas. (BRAGA et al, 2005)

27 PRINCIPAIS PARÂMETROS PARA CARACTERIZAÇÃO DE EFLUENTES Segundo Mello (2007) a matéria sólida dos esgotos sanitários representa apenas 0,08% da massa total. Esta fração inclui sólidos orgânicos e inorgânicos, suspensos e dissolvidos, bem como microorganismos. Portanto é devido a essa fração de 0,08% que há necessidade de tratar os esgotos, pois o restante, 99,92%, corresponde a água. (VON SPERLING, 1996) A característica dos esgotos é função dos usos à qual a água foi submetida. Esses usos, e a forma com que são exercidos, variam com o clima, situação social e econômica e hábitos da população. (VON SPERLING, 1996) Alguns dos principais parâmetros de caracterização esgotos sanitários são mostrados na TABELA 2. TABELA 2 - PRÍNCIPAIS PARÂMETROS DE CARACTERIZAÇÃO DE ESGOTO SANITÁRIO. PARÂMETROS FAIXA DE VALORES Demanda Bioquímica de Oxigênio (mg/l) Demanda Química de Oxigênio (mg/l) ph 6,5 7,5 Sólidos Totais ST (mg/l) Sólidos Suspensos Totais (mg/l) 3 20 Sólidos Sedimentáveis (mg/l) Coliformes Fecais (NMP/100 ml) Ovos de Helmintos (n 0 / L) FONTE: Adaptado de Silva e Bezerra, 2005 da água. A seguir são apresentados alguns parâmetros físicos, químicos e biológicos Características Físicas As principais características físicas ligadas aos esgotos domésticos são: temperatura, odor, cor e turbidez, variação de vazão e matéria sólida. (VON SPERLING, 1996)

28 Temperatura Ligeiramente superior a das águas de abastecimento. A velocidade de decomposição do esgoto é proporcional ao aumento da temperatura. (FUNASA, 2006) Odor Os odores característicos do esgoto são causados pelos gases formados no processo de decomposição, quando fresco é razoavelmente suportável, mas quando velho ou séptico, tem o odor insuportável de ovo podre, em virtude da liberação do gás sulfídrico (VON SPERLING, 1996) Cor e turbidez A cor indica o estado de decomposição do esgoto, quando apresenta cor ligeiramente cinza é sinal de que é fresco, e quando apresenta cor cinza escuro ou preta é sinal de elevada degradação, ou seja, que é velho. (VON SPERLING, 1996) Já a turbidez é causada em função da presença de sólidos em suspensão. Quando o esgoto apresenta grande turbidez indica a presença de grandes quantidades de sólidos, sendo um indicativo para esgotos mais frescos ou concentrados. (VON SPERLING, 1996) Variação de vazão A variação de vazão do efluente de um sistema de esgoto doméstico é em função dos costumes dos habitantes, podendo variar ao longo do dia (variações horárias), da semana (variações diárias) e do ano (variações sazonais). Estima-se que para cada 100 litros de água consumida, são lançados aproximadamente 80 litros de esgoto na rede coletora, ou seja, 80%. (FUNASA, 2006) Sólidos Os efluentes domésticos apresentam em média 99,2% de água e apenas 0,8% de sólidos. É devido a esse percentual de 0,8% de sólidos que ocorrem os

29 29 problemas de poluição das águas, trazendo a necessidade de se tratar os efluentes. (FUNASA, 2006) Os sólidos são subdivididos em sólidos totais e sedimentáveis. Podem apresentar características orgânicas e inorgânicas. Além deste aspecto, os sólidos são analisados conforme a sua composição, sendo classificados como fixos e voláteis. Os primeiros de composição inorgânica e os últimos com a composição orgânica. (VON SPERLING, 1996) A importância da detecção deste parâmetro está relacionado a melhor escolha do sistema de tratamento de efluentes em função das características apresentadas. No controle operacional de sistemas de tratamento de esgoto doméstico, algumas frações de sólidos assumem grande importância. Em processos biológicos aeróbios e anaeróbios as concentrações de sólidos em suspensão voláteis nos lodos dos reatores tem sido utilizadas para se estimar a concentração de microrganismos decompositores da matéria orgânica, isto em função da adsorção destes microorganismos à estes sólidos. (SANTOS et al, 2010) Os sólidos representam toda matéria que permanece como resíduo após evaporação, secagem ou calcinação da amostra a uma temperatura préestabelecida durante um tempo fixado. (HELLER, 2006) Em linhas gerais, as operações de secagem, calcinação e filtração são as que definem as diversas frações de sólidos presentes na água sólidos totais, em suspensão, dissolvidos, fixos e voláteis (Ver Figura 1). O método utilizado para a determinação de sólidos são os métodos gravimétricos, indicando que este é um parâmetro físico. (HELLER, 2006) o Sólidos Totais Os sólidos totais são compostos por sólidos dissolvidos e em suspensão, representando a presença total de matéria orgânica e inorgânica nos sólidos. o Sólidos Sedimentáveis Fração dos sólidos que sedimenta, sob a ação da gravidade, a partir de um litro de amostra no cone Imhoff, durante uma hora. (VON SPERLING, 1996)

30 30 A importância da detecção destes sólidos esta relacionada a concentração de lodo a ser gerado em um tanque de decantação. (VON SPERLING, 1996) o Sólidos em Suspensão Os sólidos em suspensão representam a porção de sólidos totais ao qual fica retida em um filtro que propicia a retenção de partículas de diâmetro maior ou igual a 1,2 µm. Apresentam-se em fixos (componentes minerais e inertes) e voláteis (componentes orgânicos). (VON SPERLING, 1996) o Sólidos Dissolvidos Fração dos sólidos orgânicos e inorgânicos que são filtráveis, ou seja, apresentam diâmetro inferior a 1,2 µm. Também se apresentam em fixos (componentes minerais) e voláteis (componentes orgânicos). (VON SPERLING, 1996) FIGURA 1 BALANÇO DE SÓLIDOS. FONTE: Adaptado de CHAVES, ST = SST + SDT = SSV + SSF + SDV + SDF = SVT + SFT; SVT = SSV + SDV e SFT = SSF + SDF; SST = SSV + SSF e SDT = SDV + SDF

31 Características Químicas Inorgânicas Quanto às características químicas inorgânicas referentes ao efluente doméstico, serão abordados os seguintes parâmetros: ph, nitrogênio e fósforo Potencial Hidrogeniônico ph Indica o caráter ácido ou básico dos efluentes. Nos tratamentos de efluentes, o ph é um parâmetro fundamental para o controle do processo biológico, isto em função de cada microorganismos atuar em uma determinada faixa de ph Fósforo e Nitrogênio Total O fósforo e o nitrogênio são nutrientes importantes para os processos biológicos de tratamento de efluentes, no entanto, devem ser removidos para que não ocasionem eutrofização nos rios. O nitrogênio total, nos efluentes domésticos, se apresenta em diversas formas, incluindo o nitrogênio orgânico (na forma de proteínas, aminoácidos e uréia), amônia, nitrito e nitrato. O nitrogênio é um elemento indispensável para o crescimento dos microorganismos responsáveis pelo tratamento de esgoto. Nos processos bioquímicos de conversão da amônia a nitrito e deste a nitrato tem-se o consumo de oxigênio, o que prejudica a atividade aeróbia de tratamento de esgotos. Já o processo de conversão do nitrato a nitrogênio gasoso é o preferencial nos sistemas de tratamento de esgoto aeróbios. Isto por implicar na economia de consumo de oxigênio. (VON SPERLING, 1996) O fósforo na água apresenta-se principalmente nas formas de ortofosfato, polifosfato e fósforo orgânico. É um nutriente indispensável no tratamento biológico. A preocupação em relação ao fósforo está ligada ao fenômeno de eutrofização artificial, processo causado nas águas onde os esgotos são lançados sem remoção adequada principalmente deste nutriente. (VON SPERLING, 1996) Características Químicas - Orgânicas Quanto às características químicas orgânicas referentes ao efluente doméstico, serão abordados os seguintes parâmetros: OD, DBO 5, DQO e OG.

32 Oxigênio Dissolvido OD O oxigênio é essencial a todas as formas de vida aquática, incluindo os organismos responsáveis pelos processos de depuração em águas naturais. A concentração de oxigênio das águas varia com a temperatura, salinidade, turbulência, pressão atmosférica. (HELLER, 2006) O oxigênio dissolvido é um fator fundamental para o controle de processos de tratamentos aeróbios. De acordo com Pessôa e Jordão (1995), é necessário manter uma concentração de oxigênio dissolvido entre 1,5 e 2 mg/l no tanque de aeração para a obtenção de um bom desempenho deste. Desta forma, a concentração de OD está relacionada à concentração de DBO. Pode-se dizer que quanto maior a concentração de oxigênio dissolvido na água, menor será a concentração de matéria orgânica, medida através do parâmetro de DBO Demanda bioquímica de oxigênio DBO5 A DBO representa a quantidade de oxigênio necessário para a decomposição aeróbia da matéria orgânica presente no efluente por via biológica. Desta forma, pode-se dizer que a degradação da matéria orgânica induz a uma redução da concentração de OD. Sua determinação é classificada como DBO 5 devido a oxidação da matéria orgânica num período de 5 dias e temperatura ótima para ação dos microrganismos de 20 C. (UNEP, 2000) Demanda química de oxigênio DQO Representa a quantidade de oxigênio necessária para estabilizar quimicamente a matéria orgânica carbonácea. O valor da DQO é sempre superior ao da DBO, devido a oxidação química que decompõe também a matéria orgânica não biodegradável. Assim, como a DBO 5, a DQO também representa um parâmetro de medição indireto do teor de oxigênio no esgoto. (VON SPERLING, 1996 e UNEP, 2000)

33 Óleos e Graxas OG Segundo Giordano (2005) é comum a presença de óleos e graxas nos efluentes com as mais diversas origens. Entre estas origens podem-se citar as mais importantes: restaurantes, óleos e gorduras de cozinhas, fontes industriais, oficinas mecânicas, qualquer equipamento que utilize óleo hidráulico, além de matérias primas com composição oleosa (gordura de origem vegetal, animal e óleos minerais). Elevadas concentrações de óleos e graxas nos efluentes liberados em corpos hídricos indicam baixa eficiência nos sistemas de tratamento empregados no sistema. Isto ocorre, principalmente, quando são utilizados processos biológicos no tratamento de esgotos domésticos devido à má biodegradabilidade deste parâmetro em relação a este tratamento. (VON SPERLING, 1996; SANTOS et al, 2010; HELLER, 2006) Características Biológicas Conforme Von Sperling (1996 citado por GIORDANO, 2005), os contaminantes biológicos são diversos agentes patogênicos ou não. As características bacteriológicas dos esgotos referem-se à presença de diversos microrganismos tais como bactérias, protozoários, helmintos, vírus, vermes, e principalmente aqueles do grupo coliformes. Para Giordano (2005), estes microorganismos contaminam o solo, águas subterrâneas e superficiais, sendo responsáveis pelas doenças de veiculação hídrica. As bactérias constituem o elemento mais importante deste grupo de organismos, os quais são responsáveis pela decomposição e estabilização da matéria orgânica, tanto na natureza como nas unidades de tratamento biológico. (SANEAGO, 2011) A indicação de uma forma qualquer de poluição de um corpo d água pode ser através da presença de vários organismos. É o caso das bactérias coliformes típicas do intestino do homem e de outros animais de sangue quente (mamíferos em geral). Por estarem sempre presentes no excremento humano (100 a 400 bilhões de coliformes/hab.dia) e serem de simples determinação, são adotadas como referência

34 34 para indicar a grandeza da contaminação dos esgotos domésticos. (SANEAGO, 2011) 2.6 LEGISLAÇÃO APLICADA A legislação é a primeira condicionante para o projeto de uma estação de tratamento de efluentes, sendo importante ressaltar que as diferenças das legislações muitas vezes inviabilizam a cópia de uma estação de tratamento que apresente sucesso em um estado para outro. (GIORDANO, 2005) No Brasil, a Política Nacional de Meio Ambiente, o sistema de licenciamento ambiental e a aprovação da lei de crimes ambientais ganharam um maior destaque em relação ao sistema em função da aplicação de penas de reclusão e multas para quem prejudicar o meio ambiente. Essa cobrança tem levado muitas empresas a investirem parte dos seus lucros em sistemas de tratamento de efluentes. (VON SPERLING, 1996) A partir das legislações a seguir fica evidente a necessidade do cuidado com o meio ambiente. Como o foco deste trabalho é o dimensionamento de uma estação de tratamento de efluentes domésticos, pode-se perceber a importância deste sistema, para que o lançamento dos efluentes ocorra dentro dos padrões determinados pela legislação ambiental, e assim, sejam reduzidos os impactos negativos no meio ambiente Legislação Federal Muitas são as legislações federais que englobam o meio ambiente. Estas legislações trabalham no sentido de preservar este bem tão importante aos seres vivos. A seguir são citadas as principais legislações referentes ao meio ambiente. No Brasil, a Política Nacional de Meio Ambiente foi estabelecida pela Lei em 31 de agosto de 1981, a qual possui como objetivo tornar efetivo o direito de todos ao meio ambiente ecologicamente equilibrado, mantendo o estado natural dos recursos naturais impedindo a intervenção dos seres humanos. Desta forma, pode-se observar a importância desta legislação em relação à questão das estações de tratamento, uma vez que, através destas, consegue-se a redução de impactos

35 35 negativos ao meio ambiente, ou seja, mantêm-se o ambiente ecologicamente equilibrado. (FARIAS, 2006) A Lei N de 5 de janeiro de 2007, vem a estabelecer as diretrizes nacionais para o saneamento básico. Seu conjunto de serviços, infra-estruturas e instalações operacionais visam o abastecimento de água potável e tratamento do esgoto sanitário. Estes serviços são essenciais à população, tendo por objetivo a saúde pública. Para a Política Nacional de Recursos Hídricos PNRH, Lei N /97, deve-se assegurar à atual e às futuras gerações a necessária disponibilidade de água, em padrões de qualidade adequados aos seus respectivos usos, além de que este recurso é limitado, dotado de valor econômico, o qual pode ter usos múltiplos (consumo humano, produção de energia, transporte e lançamento de esgotos). O CONAMA N de março de 2005 dispõe sobre a classificação dos corpos d água e diretrizes ambientais para seu enquadramento, bem como estabelece as condições e padrões de lançamento de efluentes (QUADRO 1), e dá outras providências. Para as águas doces, existem cinco classificações em ordem decrescente de qualidade: classe especial, classe 1, classe 2, classe 3 e classe 4. Desta forma, a classe com maior valor numérico é aquela que possui qualidade inferior. Significa também que este corpo hídrico possui padrões de qualidade menos exigentes. (CONAMA, 2005) Esta legislação aborda também os padrões referentes ao lançamento de efluentes nos corpos hídricos. Coloca que os efluentes produzidos, sejam de qualquer fonte poluidora, somente poderão ser lançados, direta ou indiretamente, nos corpos de água, após o devido tratamento e desde que obedeçam às condições, padrões e exigências dispostos nesta resolução. A seguir são apresentados os principais parâmetros e seus padrões de exigências em função do lançamento de um determinado efluente.

36 36 QUADRO 1 - CONDIÇÕES PARA LANÇAMENTO DE EFLUENTES (CONAMA) PARÂMETROS VALOR MÁXIMO ph - Potencial Hidrogeniônico 5 a 9 *Temperatura 40 o C Materiais Sedimentáveis 1 ml/l **Regime de lançamento (vazão máxima) 1,5 Óleos Minerais 20 mg/l Óleos vegetais e gorduras animais 50 mg/l Materiais flutuantes ausência * Variação de temperatura do corpo receptor não deverá exceder a 3 o C na zona de mistura. ** 1,5 vezes a vazão média do período de atividade diária do agente poluidor. FONTE: Adaptado CONAMA 357/05. O cumprimento destes padrões se faz importante uma vez que, quando não cumpridos, sofrem as sanções penais presentes na Lei N /98. Esta legislação dispõe sobre as sanções penais e administrativas derivadas de condutas e atividades lesivas ao meio ambiente. Os responsáveis pelos crimes ambientais que venham causar poluição de qualquer natureza em níveis tais que resultem ou possam resultar em danos à saúde humana, ou que provoquem a mortandade de animais ou a destruição significativa da flora, sofrem as penas impostas por esta legislação Legislação Estadual No Paraná, a resolução da Secretaria Estadual do Meio Ambiente - SEMA N o 001 de janeiro de 2007 dispõe sobre licenciamento ambiental, estabelece condições e padrões ambientais e dá outras providências, para empreendimentos de saneamento. Esta legislação aborda os padrões referentes ao lançamento de efluentes nos corpos hídricos conforme apresentado no QUADRO 2. Coloca que os efluentes produzidos, de qualquer fonte poluidora, somente poderão ser lançados, direta ou indiretamente, nos corpos de água desde que obedeçam às condições, padrões e exigências cabíveis.

37 37 QUADRO 2 - CONDIÇÕES PARA LANÇAMENTO DE EFLUENTES (SEMA 001/07) PARÂMETROS VALOR MÁXIMO (mg/l) DBO Demanda Biológica de Oxigênio 90 DQO Demanda Química de Oxigênio 225 Óleos minerais 20 Óleos vegetais e gorduras animais 50 FONTE: Adaptado SEMA 001/2007. Para o Instituto Ambiental do Paraná IAP, o parâmetro referente à demanda biológica de oxigênio (DBO) para o lançamento do efluente após tratamento deve ser inferior a 50,0 mg/ L O2, e não estabelece parâmetros para sólidos suspensos totais. Na maioria dos estados o conceito é o mesmo estipulado pelo CONAMA 357/05, sendo a carga orgânica controlada pela concentração de DBO e apenas no corpo receptor. Os Estados podem legislar sobre o assunto, ressalvando-se que a Legislação Estadual pode ser mais restritiva que a Legislação Federal. 2.7 RELAÇÕES IMPORTANTES AO TRATAMENTO DE EFLUENTES A seguir são apresentadas as principais relações de indicação para a escolha de um determinado sistema de tratamento de efluentes. (VON SPERLING, 1996) Indicação de tratamento biológico ou físico-químico Para a definição de um tratamento biológico ou de um tratamento físicoquímico, a relação deve ser entre DBO e DQO. DBO/DQO > 0,6 Indicação ao tratamento biológico; 0,2 < DBO/DQO < 0,6 Tratamento biológico possível; DBO/DQO < 0,2 Indicação ao tratamento físico-químico.

38 Indicação de processo biológico aeróbio ou anaeróbio As relações nutricionais entre carbono, nitrogênio e fósforo são de extrema importância para a escolha entre processos aeróbios ou anaeróbios. DBO: N: P de 100: 5: 1 DQO: N: P de 500: 5: 1 Processos aeróbios Processos anaeróbios 2.8 NIVEIS DE TRATAMENTO Segundo Von Sperling (1996 citado por LIMA, 2008), o tratamento de efluentes domésticos pode atingir diferentes níveis classificados em tratamento preliminar, primário, secundário e terciário. Os tratamentos apresentados a seguir, assim como, os exemplos de sistemas aplicados, são os mais indicados ao tratamento de efluentes domésticos Tratamento preliminar O tratamento preliminar destina-se, através de mecanismos físicos, a remoção dos sólidos grosseiros (sólidos com maiores dimensões), tais como areia terra diatomácea, carvão, pó de pedra e similares. Esta etapa de tratamento é significativa, pois não só protege os dispositivos de transporte dos efluentes domésticos (bombas, tubulações, peças etc.) como também os demais equipamentos como raspadores, removedores e aeradores. (PESSOA, 1995; LIMA, 2008) Este sistema é composto pelos sistemas de gradeamento, caixa de areia, caixa separadora de água e óleo, além de um sistema de medição de vazão. (NUNES, 2001; VON SPERLING, 1996; LIMA, 2008) A FIGURA 2 exemplifica este sistema de tratamento preliminar.

39 39 FIGURA 2 ESQUEMA TRATAMENTO PRELIMINAR FONTE: VON SPERLING, Sistema de Gradeamento As grades são responsáveis pela remoção de sólidos grosseiros em suspensão. As grades podem ser simples ou mecanizadas. Em estações de tratamento de médio e pequeno porte são adotadas grades simples, devido ao menor consumo de energia. Geralmente, para o dimensionamento das grades, é utilizada a velocidade média de efluente entre as grades de 0,60m/s. (RAMALHO, 1991; NUNES, 2001) O QUADRO 3 apresenta as características das grades, e o QUADRO 4, a eficiências das mesmas, em função da espessura e das aberturas das barras. QUADRO 3 - ESPAÇAMENTO E DIMENSÕES DAS BARRAS. Tipo de grade Espaçamento (mm) Espessuras mais usuais (mm) e13 Grosseira Média e e e e e , 8 e 10 Fina FONTE: Adaptado de Junior, , 8 e , 8 e 10

40 40 QUADRO 4 - EFICIÊNCIA DO SISTEMA DE GRADEAMENTO. t a = 20 mm a = 25 mm a = 30 mm 6 75% 80% 83,4% 8 73% 76,8% 80,3% 10 67,7% 72% 77% 13 60% 66,7% 71,5% Onde: a = espaço entre as barras; t = espessura das barras. FONTE: Junior, Desarenadores Segundo Von Sperling (1996 citado por LIMA, 2008), os desarenadores são responsáveis pela remoção de sólidos com diâmetros inferiores aqueles removidos pelo sistema de gradeamento, no entanto, superior ao diâmetro dos sólidos dissolvidos contida nos efluentes domésticos. O mecanismo físico de funcionamento deste sistema baseia-se na sedimentação. Quando o efluente passa pelo desarenador (FIGURA 3), a areia contida no efluente tende a decantar, auxiliando também a não comprometer o conjunto de bombas, tubulações e os próprios aeradores. FIGURA 3- CAIXA DE AREIA APÓS GRADEAMENTO. FONTE: Mello, 2007.

41 Caixa separadora de água e óleo A caixa separadora de água e óleo é a unidade destinada à retenção de gorduras e materiais que flotam naturalmente, sendo, portanto um método puramente físico. O princípio de separação ocorre pela diferença de densidade entre a água e o óleo. A caixa deve ser construída de forma que o líquido tenha permanência tranqüila durante o tempo em que as partículas, a serem removidos, percorram desde o fundo até a superfície líquida. (NUNES, 2001) Para o dimensionamento da caixa separadora de água e óleo os principais parâmetros são a vazão de projeto e o tempo de detenção no interior da caixa. Geralmente, o formato das caixas de gordura é retangular. (NUNES, 2001) Sistema de medição de vazão Ao determinar a vazão de entrada e/ou saída, pode-se utilizar de vários métodos disponíveis (manual ou digital), contudo, os mais tradicionais em estações de tratamento são os vertedouros, principalmente as Calhas Parshall. Segundo Pessoa (1995), tal equipamento mede a vazão através de estrangulamentos e ressaltos hidráulicos, os quais estabelecem para uma determinada secção vertical à montante, uma relação entre a vazão do fluxo e a espessura da lamina d água naquela secção. (LIMA, 2008) Tratamento Primário Segundo Metcalf & Eddy (2003 citado por LIMA, 2008), o tratamento primário contempla a remoção de sólidos sedimentáveis e parte da matéria orgânica em suspensão, através de sistemas físicos de sedimentação. Nessa etapa pode-se indicar os sistemas de decantadores circulares, quadrados e/ou retangulares. A remoção do lodo gerado em função da decantação dos sólidos pode ser mecanizada ou não. De acordo com a NBR (ABNT, 1990) para vazões superiores a 250 l/s, a remoção do lodo deve ser mecanizada. De acordo com Silva (2004), nesta fase pode-se ter o auxilio de ações químicas, como por exemplo, a adição de agentes químicos (coagulantes) que

42 42 através de ações floculantes, aumentam as dimensões dos sólidos, auxiliando a decantação destes flocos de matéria poluente. Muitas vezes, dependendo da qualidade do efluente, esta etapa de tratamento pode ser negligenciada, podendo ser utilizado, após o tratamento preliminar, o tratamento secundário Tratamento Secundário O tratamento secundário, por sua vez, destina-se a degradação biológica de compostos carbonáceos e, eventualmente, alguns nutrientes como o fósforo e nitrogênio. Este processo pode ocorrer, por exemplo, em tanques secundários, com ou sem ação de flotadores. (VON SPERLING, 1996; SANTOS et al, 2010) O tratamento nessa fase pressupõe as operações do tratamento preliminar, mas pode prescindir dos equipamentos de tratamento primário. (BARROS et al., 1995) A menor formação de biomassa (lodo) do processo anaeróbio, em relação ao aeróbio, é uma das grandes vantagens ao uso deste processo. Geralmente, o volume de lodo no processo anaeróbio, em termos práticos é menor que 20% do volume produzido no processo aeróbio. (VON SPERLING, 1996) Apesar da remoção de nutrientes no sistema secundário, esta remoção não alcança níveis que sejam relativamente ótimos para não ocasionarem a eutrofização nas águas receptoras. Desta forma, tem-se o tratamento terciário para auxiliar esta remoção. (SPERLING, 1996; SANTOS et al, 2010) Tratamento Terciário O tratamento terciário tem como objetivo a remoção complementar de poluentes não suficientemente removidos no tratamento secundário, tais como os nutrientes fósforo, nitrogênio e desinfecção do efluente tratado. (VON SPERLING, 1996) Segundo Metcalf & Eddy (2003 citado por SCHERER, 2004) a utilização no sistema de cloração com o uso de hipoclorito de sódio com solução comercial de 0,9%, que em contato com o esgoto tratado gera ácido hipocloroso, forte agente desinfetante. Considerando-se ainda um tempo padrão de 30 minutos,

43 43 Entre o principal exemplo de tratamento terciário aplicado em sistema de tratamento de esgoto está o sistema de lagoas de maturação. 2.9 PRINCIPAIS SISTEMAS DE TRATAMENTO SECUNDÁRIOS PARA ESGOTOS DOMÉSTICOS A seguir serão apresentados os principais sistemas de tratamento secundários para tratamento de efluentes domésticos, tais como, lagoas facultativas, aeróbias, anaeróbias e sistema de lodo ativado. Nesse trabalho, não foram considerados os sistemas aeróbios com biofilmes. Por se tratar de uma Central de Abastecimento de Alimentos, onde circula diariamente cerca de pessoas, esse sistema possui algumas desvantagens para ser implantado no empreendimento. As desvantagens desses sistemas estão citadas abaixo. (VON SPERLING, 1196) Filtro biológico de baixa carga: Elevados custos de implantação, requisitos de áreas mais elevadas, menor flexibilidade operacional, sensíveis a descargas tóxicas, possível problema com vetores e elevada perda de carga. Filtro biológico de alta carga: Elevados custos de implantação, relativa dependência da temperatura do ar e elevada perda de carga. Biodisco: Elevados custos de implantação, maior número de discos para vazões muito altas e relativa dependência da temperatura do ar Lagoas Facultativas Nas lagoas facultativas o processo consiste na retenção do efluente por um período de tempo longo o suficiente para que os processos naturais de estabilização da matéria orgânica dissolvida e suspensa, ainda remanescentes dos sistemas anteriores, se desenvolvam. Este é um processo bastante simples de estabilização das matérias orgânicas. (RAMALHO, 1991; VON SPERLING, 1996 e UNEP, 2000) As lagoas facultativas possuem profundidade de 1,5 a 3 metros. Neste tipo de lagoa ocorrem dois processos distintos: aeróbios e anaeróbios. Na região superficial ocorrem os processos fotossintéticos realizados pelas algas onde há liberação de

44 44 oxigênio no meio, favorecendo o processo aeróbio e, no fundo quando a matéria orgânica tende a sedimentar, ocorrem os processos anaeróbios. (VON SPERLING, 1996 e UNEP, 2000) A eficiência deste sistema de tratamento depende da disponibilidade de grandes áreas para que a exposição à luz solar seja adequada, podendo chegar a valores de 70 a 90 % de remoção de DBO. (VON SPERLING, 1996) Lagoas Aeróbias Na lagoa aeróbia o oxigênio é obtido através de equipamentos denominados aeradores mecânicos. Os aeradores mais comumente utilizados são o de eixo vertical que, ao rodarem em alta velocidade, causam um grande turbilhonamento no efluente. (VON SPERLING, 1996) Este turbilhonamento propicia a transferência do oxigênio atmosférico na massa líquida, onde ele se dissolve. Com isto, consegue-se uma maior introdução de oxigênio, comparada à lagoa facultativa convencional, permitindo que a decomposição da matéria orgânica se dê mais rapidamente. Em decorrência do fato acima, o tempo de detenção do esgoto na lagoa é inferior às demais lagoas (da ordem de 5 a 10 dias), assim, o requisito de área é inferior. Esta introdução de oxigênio auxilia também a redução de maus odores em função da degradação da matéria orgânica por microorganismos anaeróbios, podendo chegar a valores de 85 93% de eficiência na remoção de DBO. (VON SPERLING, 1996) A biomassa nestas lagoas é mantida uniformemente distribuída pela massa liquida, não ocorrendo por conseqüência grande sedimentação de lodo nessa lagoa. Desta forma, é necessária, algumas vezes, a instalação de sistemas de decantação de sólidos residuários do sistema aeróbio. (PESSÔA E JORDÃO, 1995) Apesar dos pontos positivos para a aplicação desta lagoa, pode-se dizer que o consumo de energia elétrica é superior a demais sistemas de tratamento, isto em função dos equipamentos responsáveis pela introdução de oxigênio. No entanto, os pontos positivos, já citados, superam esta questão.

45 Lagoas Anaeróbias Nas lagoas anaeróbias é essencial a condição de anaerobiose, isto se dá através do lançamento de uma grande carga de DBO por unidade de volume da lagoa. Isto faz com que a taxa de consumo de oxigênio seja superior à taxa de produção. Sua estabilização em condições anaeróbias é lenta, pelo fato de que suas bactérias se reproduzirem numa vagarosa taxa. Este sistema não requer qualquer equipamento em especial e tem um consumo mínimo de energia. A produção de oxigênio pela fotossíntese e pela reaeração atmosférica é, neste caso, desprezível. (VON SPERLING, 1996) Essas lagoas são profundas, de 4 a 5 metros, para reduzir a possibilidade de penetração do oxigênio produzido na superfície (pela fotossíntese e pela reaeração atmosférica) para as demais camadas. O tempo de detenção hidráulica (t) se situa na faixa de 3 a 6 dias e a taxa de aplicação volumétrica (Lv) comumente adotada é 0,1 a 0,3 kgdbo/m 3.d. (VON SPERLING, 1996) Os custos para implantação são relativamente baixos, pois por serem mais profundas essas lagoas requerem menor área para implantação, não necessitam qualquer equipamento especial e não consomem energia elétrica. (VON SPERLING, 1996) A eficiência na remoção de DBO é de 50 a 60%. A DBO efluente da lagoa anaeróbia é ainda elevada, necessitando-se utilizar uma unidade posterior de tratamento. Caso o sistema esteja bem equilibrado, a possibilidade de geração de mau cheiro é pequena, mas problemas operacionais eventuais podem permitir a liberação de gás sulfídrico, responsável por maus odores. Deve-se optar por esse tipo de tratamento quando for possível se ter um grande afastamento de residências. (VON SPERLING, 1996) Sistema de Lodo Ativado O sistema de lodo ativado foi desenvolvido na Inglaterra, em 1974, por Andern e Lockett. Este processo é hoje amplamente aplicado em ETE. Isto por se mostrar como uma alternativa eficiente de redução de contaminantes orgânicos, e apresentar elevada redução inicial de nutrientes, além de necessitar de baixa área para construção. (MIGUEL, 2004)

46 46 O sistema de lodo ativado é o floco produzido em um esgoto bruto ou decantado pelo crescimento de bactérias zoogléias ou outros organismos, na presença de oxigênio dissolvido, e acumulado em concentração suficiente graças o retorno de outros flocos previamente formados. (PESSÔA E JORDÃO, 1995) O oxigênio dissolvido recomendado por Pessôa e Jordão (1995) é entre 1,5 e 2 mg/l. Assim, tende a evitar problemas como baixa decantabilidade do lodo e um desperdício de energia. Estes processos biológicos funcionam a partir de fenômenos de autodepuração, através de processos bioquímicos. Esses processos podem ser anaeróbios, aeróbios ou facultativos. (GIORDANO, 2005) Lodo Ativado Convencional O sistema é composto por um reator e um decantador, onde o princípio básico do sistema consiste na recirculação dos sólidos (lodo ativado) presentes no fundo da unidade de decantação, por meio de bombeamento, para o tanque de aeração. Ou seja, com a recirculação destes sólidos há um aumento considerável na concentração de bactérias no tanque, o que garante uma elevada eficiência na degradação de matéria orgânica. (VON SPERLING, 1996) No entanto, para manter o sistema em equilíbrio, é necessário que se retire a mesma quantidade de biomassa que é produzida na reprodução das bactérias, também conhecido como o lodo excedente, este lodo necessita de uma estabilização na etapa de tratamento. (VON SPERLING, 1997) Caso fosse permitido que a população de bactérias crescesse indefinidamente, elas tenderiam a atingir concentrações excessivas no tanque de aeração e dificultariam a transferência de oxigênio a todas as células. Além de o decantador secundário ficar sobrecarregado e os sólidos como não iriam sedimentar satisfatoriamente, iriam sair junto com o efluente final, o que iria deteriorar a sua qualidade. (VON SPERLING, 1996) Seu fornecimento de oxigênio no tanque é feito por aeradores mecânicos ou por ar difuso, o tempo de detenção hidráulica é em torno de 6 a 8 horas, enquanto que o tempo de retenção celular (idade do lodo) é de 4 a 10 dias. Sua eficiência na remoção de DBO neste sistema de tratamento é na ordem de 85 93%. (VON SPERLING, 1996)

47 47 Aeração Prolongada O sistema de lodo ativado por aeração prolongada é similar ao convencional, porém o tempo de detenção celular é maior, de 18 a 30 dias, tornando o lodo excedente já estabilizado, pois as bactérias utilizam a matéria orgânica do próprio material celular para a sua manutenção em função de haver menos matéria orgânica (DBO) disponível para as mesmas. Já o tempo de detenção hidráulica é maior, de 16 a 24 horas, o que implica num maior volume do tanque de aeração. (VON SPERLING, 1996) No decantador secundário, segundo Metcalf & Eddy (1991 citado por VON SPERLING, 1997) a taxa de aplicação hidráulica para aeração prolongada apresentam valores entre 0,33 a 0,67 para vazão média e 1,00 a 1,33 (m³/m².h) para vazão máxima. Pois se a velocidade ascendente do líquido for superior à velocidade de sedimentação dos sólidos, estes não conseguirão ir para o fundo do decantador, saindo com o efluente final. Porém, sua eficiência na remoção de DBO neste sistema de tratamento é na ordem de 93 98%, bem superior quando se tratado de lodo ativado convencional. (VON SPERLING, 1996) De acordo com Von Sperling (1997), os principais sistemas de aeração por ar difuso podem ser classificados segundo a porosidade do difusor e o diâmetro da bolha produzida. Difusor poroso (bolhas finas, diâmetro < 3 mm): prato, disco e tubo. Difusor poroso (bolhas médias, diâmetro entre 3 e 6mm): prato, disco e tubo. Difusor poroso (bolhas grossas, diâmetro superior a 6 mm): tubos perfurados ou com ranhuras. Outros sistemas: aeração por jatos, aeração por aspiração e tubo em U. As vantagens do tratamento aeróbio por lodos ativados estão citadas abaixo: (BRANCO e HESS, 1975; VON SPERLING, 1997) o Possibilidade de ampliar ou abreviar o tempo de contato entre despejo e os organismos do meio; o Possibilidade de variar a relação alimento/microrganismo;

48 48 o Garantia do fornecimento do oxigênio necessário à respiração da microbiota e flora ativas; o Possibilidade de adaptar a quantidade de oxigênio à demanda dos organismos; o Possibilidade de distribuir a carga orgânica ao longo das câmaras de aeração; o Possibilidade de remoção biológica de nitrogênio e fósforo; o Nitrificação usualmente obtida; o Baixos requisitos de área; o Possibilidade de dispensar os decantadores primários. Segundo Branco e Hess (1975) e Von Sperling (1997), as desvantagens apresentadas pelo processo de tratamento com lodos ativados são: o Maior sensibilidade do sistema; o Maior custo de implantação; o Exigência de operadores especializados; o Elevado índice de mecanização; o Possíveis problemas ambientais com ruídos; o Volume de lodo resultante mais elevado devido ao baixo teor de sólidos; o Maior consumo de energia. Fluxo Intermitente A operação do sistema, como o nome já diz, é intermitente e consiste em incorporar todas as unidades, processos e operações do sistema de lodo ativado convencional, ou seja, a decantação primária, oxidação biológica, decantação secundária, em um único tanque. (VON SPERLING, 1996) Assim, no mesmo tanque, ocorrem em fases diferentes, as etapas de reação (aeradores ligados) onde os sólidos sedimentados retornam a massa líquida dispensando as bombas de recirculação e a etapa de sedimentação (aeradores desligados) os sólidos sedimentam e é retirado o efluente (sobrenadante). (VON SPERLING, 1996) Sua eficiência na remoção de DBO nesse sistema de tratamento é na ordem de 85 95%. (VON SPERLING, 1996)

49 49 3 MATERIAL E MÉTODOS Para o desenvolvimento do estudo foram levantadas informações sobre a atual situação sanitária da CEASA-PR. Estas informações condizem com o número de pessoas que circulam diariamente na unidade atacadista, vazão de esgoto produzido, a existência de algum monitoramento da qualidade do esgoto produzido no local de estudo, a existência de algum tipo de tratamento de esgoto no local e o rio onde esse efluente é lançado. Estas são as informações importantes para a escolha e dimensionamento de um sistema de tratamento industrial para a CEASA/PR. A importância de uma estação de tratamento está relacionada ao porte deste empreendimento, conforme visto no item 3.1. A obtenção das informações citadas foi realizada com base em pesquisas na própria unidade da CEASA em Curitiba. O autor deste trabalho realizou estágio durante dois anos ( ) na CEASA/PR, onde trabalhou com: avaliação e auxílio na implantação dos Planos de Gerenciamento de Resíduos Sólidos (PGRS), acompanhamento do processo de destinação do resíduo sólido e avaliação da capacidade de tratamento da ETED. Desta forma, a partir dos levantamentos realizados será determinado o sistema mais adequado em relação a este caso. Esta informação será obtida a partir da análise das literaturas e relações de eficiência de cada sistema. 3.1 CARACTERÍSTICAS DA CEASA/PR. Com o crescimento dos centros urbanos do país, o processo de distribuição de produtos hortigranjeiros tornou-se mais complexo e oneroso. Este fato, aliado à precariedade dos mercados tradicionais, suscitou a necessidade de aperfeiçoamento das estruturas de comercialização desses produtos no Brasil. (CEASA, 2010) Assim, o Programa Estratégico de Desenvolvimento (1970) e o I Plano de Desenvolvimento (1972/74) estabeleceram como prioridade a construção de Centrais de Abastecimento nas principais concentrações urbanas do país. (CEASA, 2010) As Unidades Atacadistas passaram a se constituir em efetivos centros de concentração da comercialização de hortaliças, frutas, ovos e outros produtos. Isto

50 50 possibilitou maior disciplinamento e organização do setor, bem como incentivou o desenvolvimento da produção hortícola voltada para o mercado paranaense e de outros estados, por facilitar o intercâmbio entre os principais centros consumidores. (CEASA, 2010) Histórico da CEASA/PR No Paraná, a primeira empresa responsável pelo abastecimento de alimentos de forma varejista foi a Companhia Brasileira de Alimentos - COBAL, em Porém, esta unidade entrou em operação apenas em maio de 1975, na cidade de Maringá. (CEASA, 2010) A primeira CEASA implantada oficialmente com efetivo planejamento urbano foi a Central de Abastecimento de Curitiba, que começou a operar em julho/76 sendo inaugurada somente em agosto/76, na rodovia BR 116 km 111, n 22881, bairro do Tatuquara, no município de Curitiba. Na seqüência foram implantadas em Foz do Iguaçu (1978), Cascavel (1979), Londrina (1982) e Maringá (1986). (CEASA, 2010) A partir de 1990 a CEASA/PR, deixou de ser regida pelo Governo Federal, sendo estadualizada pela Lei 9352 de 23/08/90, com base nos Decretos N de 21/12/87 e N de 08/04/88, o que culminou com a assinatura do Termo de Doação ao Governo Estadual em 26/09/90. Após assumir o comando da CEASA/PR, o Governo Estadual promoveu a alteração do seu estatuto social, incluindo a possibilidade da empresa comprar, vender, transportar e distribuir gêneros alimentícios básicos, no desenvolvimento de programas sociais, desde que em sintonia com a política governamental. (CEASA, 2010) Unidade atacadista de Curitiba A CEASA/PR, unidade de Curitiba (FIGURA 4), funciona para distribuição e comercialização de produtos hortigranjeiros, pescados, produtos perecíveis, artesanato e atípicos. Nesta unidade circulam diariamente aproximadamente pessoas.

51 51 FIGURA 4 VISTA ÁEREA DA CEASA/PR - UNIDADE DE CURITIBA FONTE: Google Mapa Link imagens FF São distribuídos pela CEASA oito pavilhões permanentes, para cada um destes pavilhões há a presença de: uma lanchonete, área para estacionamento, trânsito de veículos e banheiros públicos. Para o Mercado do Produtor é destinada uma área com cobertura para comercialização dos produtos. Existe, também, a Casa do Produtor, com serviços de apoio, tais como: telefone, fax, vestiários, orientação técnica, sala de informática, associação de produtores e carregadores, informações e prestação de serviços. (CEASA, 2010) As lojas e comércios estão localizados nos pavilhões chamados de Atípicos num total de seis pavilhões com as seguintes atividades: DIMAN (Divisão de Manutenção), DITEC (Diretoria Técnica), administração, gerência da Unidade Curitiba e Polícia Militar, SIMA (Serviço de Informação de Mercado Agrícola), SEAB (Secretaria da Agricultura e do Abastecimento do Paraná), Ministério da Agricultura, ANVISA (Agência Nacional de Vigilância Sanitária), agência de cargas, agências bancarias, armazém da família, casa lotérica, papelaria, farmácia, lanchonete, restaurantes, mercearia, panificadora, cabeleireiro, banheiros públicos. (CEASA, 2010)

52 52 A CEASA/PR também possui uma área destinada ao gerenciamento dos programas sociais, salão de eventos, feira de produtos orgânicos e artesanato, CEASA Amiga, corpo de bombeiros, casa de venda de pneus, borracharia, cartório de registros, estacionamento pago, balança, galpão de armazenamento e administração de resíduos recicláveis. Devido a esta administração de recicláveis, tem-se disponibilizado para a associação dos catadores, dois depósitos de caixarias, área de administração do setor de limpeza e resíduos, empresa de lavagem e higienização de caixarias plásticas, sistema de manutenção de carrinhos e área recreativa do Sindicato dos permissionários. (CEASA, 2010) A CEASA/PR possui uma estação de tratamento de esgoto de pequeno porte, a qual gerencia o tratamento dos efluentes gerados pelos empreendimentos em especiais lanchonetes e sanitários de toda a central. (CEASA, 2010) No QUADRO 5, estão relacionadas as áreas ocupadas por cada unidade de Curitiba. (CEASA, 2010) QUADRO 5 - RELAÇÃO DAS ÁREAS OCUPADAS PELA CEASA CURITIBA Área total de terreno m² Área total urbanizada m² Área construída m² Área de comercialização m² FONTE: Adaptado de CEASA, DEFINIÇÃO DA ÁREA DE ESTUDO A Central de Abastecimento do Paraná CEASA/PR está localizada na região sul de Curitiba, no bairro do Tatuquara. As coordenadas para localização deste empreendimento são as seguintes: Latitude de 25 33'7.56"S e Longitude de 49 18'10.47"O, estando a uma altitude de 938 metros. 3.3 SITUAÇÃO DAS CONDIÇÕES DE SAÚDE AMBIENTAL No Plano de Gerenciamento de Resíduos Sólidos (PGRS, 2010) da CEASA/PR, consta o levantamento de dados das condições de Saúde Ambiental no

53 53 empreendimento dos permissionários, realizado através de entrevistas, com o objetivo de avaliar a situação atual. O GRÁFICO 3 mostra a situação das condições atuais dos espaços cedidos aos permissionários na unidade de Curitiba, com base nas informações obtidas no PGRS (2010). GRÁFICO 3 CONDIÇÃO DO ESPAÇO FÍSICO DOS ESTABELECIMENTOS FONTE: Adaptado do PGRS da CEASA-Curitiba, O volume gasto de água em toda CEASA de Curitiba é muito sazonal, isto porque depende da época do ano (verão/inverno), seu abastecimento é realizado através de um poço artesiano instalado em ponto estratégico. A outorga para captação d água subterrânea é de 10 m³/h mas quando há necessidade de mais água utiliza-se da Sanepar Companhia de Saneamento do Paraná. 3.4 SISTEMA ATUAL DE TRATAMENTO DE EFLUENTE DOMÉSTICO O sistema utilizado na Estação de Tratamento de Efluentes Doméstico (ETED) da Ceasa é de Lodo Ativado, processo amplamente utilizado no mundo como alternativa de redução dos contaminantes orgânicos presentes nos despejos em alguns casos na remoção de nitrogênio (N) e fósforo (P). No sistema de tratamento existente na CEASA identificamos as seguintes etapas:

54 54 o Tratamento preliminar; gradeamento (grosseiro, médio e fino), desarenador, tanque de equalização e elevatória do esgoto bruto. o Tanque de aeração, tratamento biológico. o Decantador secundário; o Tanque de lodo de descarte; o Sistema de desinfecção; chicana para aplicação de desinfetante (pastilhas de cloro). 3.5 DADOS PARA DIMENSIOAMENTO DA ETED NA CEASA-CURITIBA Produção do efluente doméstico Os efluentes gerados na CEASA de Curitiba correspondem às máquinas de lavagem dos produtos, lavagem de caixas plásticas, restaurantes, lanchonetes e banheiros sanitários. Todo o volume produzido de efluente é direcionado para a rede de coleta da estação de tratamento de efluentes. A TABELA 3 apresenta os dados de vazão da ETED e da vazão extravasada no sistema, ou seja, a vazão que não passa pelo processo biológico de tratamento sendo desviada para o corpo receptor. Apresenta também o volume total de efluente produzido ao longo de um dia pela CEASA/PR. A vazão da ETED foi medida através de um vertedor triangular presente nesta estação, já a vazão extravasada foi medida com cronômetro e balde de 20 litros. Estes dados foram obtidos através da CEASA (2010). TABELA 3 - PRODUÇÃO DO EFLUENTE GERADO NA CEASA/PR Período Hora Vazão Extravasada (m³/h) Vazão da ETED (m³/h) m³ 06:00 13: ,6 116,4 13:00 18: ,6 53,1 18:00 06: ,5 6,0 TOTAL FONTE: CEASA (2010).

55 Lançamento do efluente no corpo receptor. Somente na CEASA de Curitiba circulam cerca de (vinte mil) pessoas diariamente, todo o efluente produzido nessa unidade é conduzido indiscriminadamente para o corpo receptor. Desta forma, a Central de Abastecimento do Paraná unidade de Curitiba se encontra em desacordo com as normas ambientais, segundo a legislação do Estado do Paraná SEMA (001/2007) e o CONAMA (357/05). Este estudo buscou realizar o dimensionamento de uma estação de tratamento para o efluente da CEASA-Curitiba, a qual é operada em desacordo com a legislação referente às características de lançamento de efluentes. Próximo a área da estação de tratamento de efluente na Ceasa encontra-se uma nascente, que pertence à bacia hidrográfica do Rio Ponta Grossa. Esse rio abastece o parque Lago Azul no bairro do Umbará, que tem por objetivo a preservação do meio ambiente e a opção de lazer a mais para a população. O Lago Azul é o primeiro parque no extremo sul da cidade de Curitiba que, tem por objetivo, uma área específica de proteção. FIGURA 5 - CEASA/PR - UNIDADE DE CURITIBA FONTE: Google Mapa Link Dados Cartográficos 2011.