CARACTERIZAÇÃO QUALITATIVA E QUANTITATIVA DE ESGOTOS SANITÁRIOS
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- Giovanni Stachinski Caiado
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1 Módulo I
2 CARACTERIZAÇÃO QUALITATIVA E QUANTITATIVA DE ESGOTOS SANITÁRIOS Ricardo Franci Gonçalves Eng. Civil e sanitarista, D.Ing. UFES e Fluxo Ambiental Ltda. EPP.
3 Quantidade de Esgotos Concepção do Sistema: n Sistema Combinado;; n n n Águas pluviais;; n Águas residuárias. Sistema Separador (Brasil);; n Águas residuárias
4 Quantidade de Esgotos n Esgoto doméstico n Despejos industriais n Infiltrações
5 Quantidade de Esgotos n Esgoto doméstico n Vazão de esgoto: Ø Domicílios Ø Comércio Ø Instituições n População da área atendida;; n Quota per capita (QPC);; n Coeficiente de retorno (C);; n Vazão máx. e mín.: n Coef. de variação de vazão (K).
6 Quantidade de Esgotos n Previsão da População da área de projeto n n n n Qualidade das informações;; Tamanho da área (Á. peq. > Erros);; Período de tempo (T. longo > Erros);; Uso de Metodologias. Ø Censos;; Ø Mapeamento da região;; Ø Ligações de água e luz;; Ø Padrão econômico;; Ø Plano e projetos de industriais, habitacionais, etc;;
7 Quantidade de Esgotos Quota per capita (QPC);; n Para Sistemas de Abastecimento de Água n Projeto via satisfazer: n Consumo doméstico;; n Consumo comercial;; n Consumo de Indústrias (processos sem água) n Para Sistemas de Esgotos n Consumo efetivo;; n Não incluindo as perdas.
8 Quantidade de Esgotos n Quota per capita (QPC);; n Hábitos higiênicos e culturais;; n Sistema de medição do abastecimento de água;; n Instalações e equipamentos hidráulico-sanitários;; n Valor da tarifa;; n Temperatura média da região;; n Renda familiar;; n Índice de Industrialização da região;; n Tipo de atividade comercial.
9 Quota per capita (QPC); Porte da comunidade Faixa população (hab.) Consumo per capita (QPC) (l/hab.d) Povoado rural < Vila Pequena comunidade Cidade média Cidade grande >
10 Quantidade de Esgotos Coeficiente de retorno (C);; n Volume de esgotos recebido na rede coletora / Volume água efetivo fornecido à população. n Lavagem de carros, quintais, calçadas e ruas;; n Rega de hortas e jardins públicos ou particulares;;
11 Quantidade de Esgotos Coeficiente de retorno (C);; n Fatores Locais;; n Localização da residência;; n Tipo da residência (baixo ou alto padrão) n Condições dos arruamentos (pavimentados ou não);; n Tipo de Clima;;
12 Quantidade de Esgotos Coeficiente de retorno (C);; n Faixa de 0,5 a 0,9;; n NBR 9649 da ABNT 0,8 Autor Local Ano C A. Netto SP ,7 a 0,9 Metcalf & Eddy EUA ,7 SABESP SP Fonte: P. Além Sobrinho
13 Quantidade de Esgotos Coeficiente de variação de vazão (K). n Variação da Vazão de esgoto ao longo dos dias n Horas do dia;; n Meses;; n Estações do ano;; n Temperatura;; n Precipitação atmosférica.
14 Quantidade de Esgotos Coeficiente de variação de vazão (K). n K1: coeficiente de máxima vazão diária;; n K2: coeficiente de máxima vazão horária;; n K3: coeficiente de mínima vazão horária;; n NBR 9649: n K1 =1,2 n K2 =1,5 n K3 = 0,5
15 Quantidade de Esgotos Vazão doméstica: Q dméd = Pop x QPC x R (l/s) Q dméd = vazão doméstica média de esgotos (l/s) QPC = quota per capita (l/hab.d) R = coeficiente de retorno esgoto/água Vazão máxima: Vazão mínima: Q dmáx = K1 x K2 x Q dméd = 1,8 Q dméd Q dmin = K3 x Q dméd = 0,5 Q dméd
16 Quantidade de Esgotos Fonte: NBR 7229, ABNT, REF. 2.2
17 Quantidade de Esgotos n Despejos industriais n Porte das indústrias;; n n n Processos;; Reciclagem;; Pré-tratamento. n Estação de Tratamento
18 Quantidade de Esgotos Despejos industriais n Avaliação das vazões;; n Consumo de água;; n Geração de despejos.
19 Quantidade de Esgotos Despejos industriais Avaliação das vazões;; n Consumo de água;; Origem da Água;; Sist. de tratamento interno;; Vol. Consumido (por intervalo de tempo);; Vol. consumido em cada processo;; Recirculações;;
20 Quantidade de Esgotos Despejos industriais Avaliação das vazões;; n Geração de despejos;; Vazão Total;; Pontos e Regime de Lançamento;;
21 Quantidade de Esgotos Ramo Tipo Unidade Consumo (m³/unid) Frutas e legumes em conserva 1 ton conserva 4-50 Alimentícia Doces 1 ton prod Matadouros 1 boi ou 2,5 porcos 0,5 10 Laticínios (leite) l leite 1 10 Têxtil Lavanderia de lã 1 ton lã Tinturaria 1 ton prod Papel Fabricação papel 1 ton prod Tinta 1 empregado 110 l/d Indústrias Borracha 1 ton prod Químicas Refinaria petróleo 1 barril 117l 0,2 0,4 Laminação 1 ton prod Metalúrgicas Ind. Chapa, ferro 1 empregad. 60 l/d e aço Ex: Calcular a vazão p/ o processamento de l leite por dia. Adotando-se vazão máx= 1,5 vazão méd, e a mínima de 0,5. - consumo: 7 m³/1.000 l leite Qméd = 5,0 m³ leite x 7 Qméd = 35 m³/d ou 0,4 l/s Qmáx = 1,5 Qméd = 0,6 l/s Qmín = 0,5 Qméd = 0,2 l/s Fonte: von Sperling, Marcos Princípio do trat. biológico de águas resid.;; v.1)
22 Quantidade de Esgotos Estabelecimento Unidade Vazão (l/unid.dia) Aeroporto passageiro 8 15 Alojamento residente Banheiro público usuário Bar freguês 5 15 Cinema/teatro assento 2 10 Escritório empregado Hotel hóspede Indústria (esg. empregado Sanitário) Lanchonete freguês 4 20 Restaurante refeição Fonte: von Sperling, Marcos Princípio do trat. biológico de águas resid.; v.1) Estabelecimento Unidade Vazão (l/unid.dia) Clínica de repouso residente Escola - lanchonete, ginásio, chuveiros - lanchonete, s/ ginásio, chuv. - s/ lanchonete, ginásio, chuv. Hospital residente Leito usuário
23 Quantidade de Esgotos n Infiltrações n n Originadas do subsolo;; n Nível máx. do lençol frático Caminhamento acidental ou clandestino das águas pluviais;; n Juntas das tubulações;; n n Paredes das tubulações;; Estrut. dos PV, TIL, TL, CP e EEE.
24 Quantidade de Esgotos Infiltrações n Quantidade infiltrada;; n æ æ æ Materiais empregados;; Estado de conservação da rede;; Correto Assentamento das tubulações;; Características do solo;; æ æ æ Tipo de solo;; Permeabilidade do solo;; Nível do lençol freático
25 Quantidade de Esgotos Infiltrações Quantidade infiltrada;; n Extensão da rede coletora;; æ æ æ Unidade (l/s.km);; Depende das condições locais;; NBR 9649 T.I.= 0,05 a 1,0 l/s.km (deve ser justificado)
26 Quantidade de Esgotos Infiltrações Autor Local Ano TI (l/s.km) S. de Brito Santos e Recife ,1 a 0,6 A. Netto SP ,4 a 0,9 SABESP SP ,05 a 0,5 NBR-9649 Brasil ,05 a 1,0 Metcalf & Eddy EUA ,15 a 0,6 Von Sperling BH ,3 a 0,5 Fontes:Sobrinho , Von Sperling , vol1
27 Quantidade de Esgotos Infiltrações Q infil = L x tx infil (l/s) tx infil = variável (l/s.km) L = extensão da rede coletora (Km)
28 Quantidade de Esgotos Vazão de esgotos: Q méd = Q dméd + Qinfilt + Q pontual (l/s) Pop x QPC x R L x tx infil - Vazão industrial (l/s) - Vazão estabelecimentos (l/s)
29 Características dos Esgotos Esgoto Água 99,9% água + 0,1% sólidos esgotos Sólidos Poluição Fração de sólidos 0,1% é composta de: - sólidos orgânicos e inorgânicos - sólidos suspensos e dissolvidos - microrganismos Tratamento
30 Características dos Esgotos Características dos esgotos é função dos usos à qual foi submetida, e que variam com o clima, situação social e econômica e hábitos da população. Parâmetros de qualidade: Físicos Químicos Biológicos Definem a qualidade do esgoto
31 UNIDADES DE MEDIDAS Turbidez NTU Cor mgpt/l ph 0-14 Sólidos Sedimentáveis ml/l Outros Parâmetros g/l ou mg/l
32 UNIDADES DE MEDIDAS 1 kg/m³ = 1 g/l = 1 mg/ml 1 g/m³ = 1 mg/l 1 kg = 1000g ou 10³g 1 g = 1000 mg ou 10 3 mg 1 L = 1000 ml ou 10 3 ml
33 CONCENTRAÇÕES DE SOLUÇÕES - É dada usualmente em termos de massa por volume. C = M V Pode ser expressa em g/l, mg/l ou kg/m 3 Exemplo: Qual a concentração da solução em que se dissolvem 20 mg de sulfato de alumínio em 1 L de água?
34 Características dos Esgotos 1) Características físicas dos esgotos domésticos: Parâmetro Temperatura Cor Odor Turbidez Descrição - influência na atividade microbiana - influência na solubilidade dos gases - influência na viscosidade do líquido - esgoto fresco: ligeiramente cinza - esgoto séptico: cinza escuro ou preto - esgoto fresco: odor oleoso - esgoto séptico: odor fétido - despejos industriais: odores característ. - grande variedade de sólidos em suspensão - esgotos frescos ou concentrados: maior turbidez Fonte: von Sperling, Marcos Princípio do trat. biológico de águas resid.;; v.1)
35 Características dos Esgotos 2) Características químicas dos esgotos domésticos: Parâmetro Sólidos Totais - suspensão - dissolvidos Matéria orgânica * Determinação indireta - DBO - DQO - DBO último * Determinação direta - COT Descrição - orgânicos e inorgânicos; suspensos e dissolvidos; sedimentáveis - principais componentes: proteínas, carboidratos e lipídios - carbono orgânico total - Medida direta da M.O Parâmetro Descrição Fonte: von Sperling, Marcos Princípio do trat. biológico de águas resid.;; v.1)
36 Características dos Esgotos 2) Características químicas dos esgotos domésticos: Parâmetro Nitrogênio total - nitrogênio orgânico - amônia - nitrito - nitrato Fósforo - fósforo orgânico - fósforo inorgânico Descrição - nutriente indispensável para o desenvolvimento dos microrganismos no tratamento biológico - nutriente indispensável para o tratamento biológico - Fósf. Orgânico: combinado à matéria orgânica ph - Indicador características ácidas ou básicas Alcalinidade - Indicador da capacidade tampão no meio Cloretos Fonte: von Sperling, Marcos - Água Princípio abastecimento do trat. biológico de águas e dejetos resid.; v.1) humanos Óleos e graxas - Fração M.O solúvel em hexanos Fonte: von Sperling, Marcos Princípio do trat. biológico de águas resid.;; v.1)
37 Características dos Esgotos 3) Características biológicas dos esgotos domésticos: Bactérias - protistas unicelulares - estabilização matéria orgânica - algumas são patogênicas, causando doenças - aeróbios, multicelulares, não fotossintéticos, heterotr. Fungos - decomposição matéria orgânica - podem crescer em condições de baixo ph - unicelulares s/ parede celular Protozoários - aeróbia ou facultativa - manutenção de equilíbrio no tratamento biológico - alguns são patogênicos
38 Características dos Esgotos 3) Características biológicas dos esgotos domésticos: vírus - parasitas: material genético + carapaça de proteína - causam doenças - difícil remoção no tratamento de água ou de esgoto helmintos - animais superiores - ovos de helmintos, podem causar doenças E-coli Protozoa Ovo helminto
39 Principais parâmetros ST, SV, SF e Ssed. Sólidos Matéria orgânica SST, SSV, SSF DBO DQO Nitrogênio Nitrogênio total amônia Contaminação fecal Coliformes termotolerantes e totais Fósforo ortofosfatos Ovos de helminto
40 Características dos Esgotos Sólidos a) Classificação por tamanho e estado: - sólidos dissolvidos - sólidos suspensão b) Classificação pelas características químicas: Sólidos totais Sólidos voláteis (matéria orgânica) Sólidos fixos (matéria inorgânica)
41 Características dos Esgotos Sólidos c) Classificação pela decantabilidade - Sólidos sedimentáveis: aqueles que decantam no período de 1 hora. (cone Imhoff) - Sólidos não-sedimentáveis
42 Características dos Esgotos n Distribuição dos sólidos no esgoto bruto: Totais 1000mg/L Suspensão 350mg/L Dissolvidos 650mg/L Fixos 50mg/L Voláteis 300mg/L Fixos 400mg/L Voláteis 250mg/L
43 Características dos Esgotos Matéria Orgânica n Substâncias: - compostos de proteínas ( ~ 40%);; - carboidratos ( ~ 25 a 50%);; - gorduras e óleos ( ~ 10%);; - uréia, surfactantes, fenóis, pesticidas e outros. n Classificação: - forma e tamanho;; - biodegradabilidade.
44 Características dos Esgotos Matéria Orgânica n Importância e problemas que causam: - a M.O é responsável pelo consumo, através dos microorganismos decompositores, do oxigênio dissolvido na água;; - a DBO retrata o teor de M.O nos esgotos ou no corpo d água (indicação do potencial do consumo do oxigênio dissolvido);; - a DBO é um parâmetro de fundamental importância na caracterização do grau de poluição de um corpo d água.
45 Características dos Esgotos Matéria Orgânica n Métodos: Indiretos - Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO) > 5 dias > 20 ºC OD = 7mg/L OD = 3mg/L Dia = 0 Dia = 5 DBO 5 20C = 4 mg/l > DBO = 300mg/L DBO média de esgoto bruto DBO u /DBO 5 = 1,46
46 Características dos Esgotos Matéria Orgânica n Métodos: Indiretos - Demanda Química de Oxigênio (DQO) * Vantagens: - resultado rápido;; - indicação do oxigênio requerido;; - não é afetado pela nitrificação. * Limitações: - oxidação total;; - taxa de consumo de M.O. X tempo;; - constituintes inorgânicos => interferentes.
47 Características dos Esgotos Relação - DQO/DBO 5 ~ 1,7 a 2,4 Matéria Orgânica n relação DQO/DBO 5 baixa: - fração biodegradável elevada;; - provável indicação para tratamento biológico. n relação DQO/DBO 5 elevada: - fração inerte elevada;; - provável indicação para tratamento biológico, dependendo da fração não biodegradável.
48 Características dos Esgotos Relação entre os parâmetros de consumo de O DBO 5 DBOu DQO
49 Características dos Esgotos n Método: Diretos - Carbono Orgânico Total (COT) - reduzidas quantidades de M.O.;; - CO 2.
50 Características dos Esgotos Nitrogênio n Nitrogênio molecular ( N 2 ) n Nitrogênio orgânico n Amônia ( livre - NH 3 e ionizada - NH 4+ ) n Nitrito ( NO 2- ) n Nitrato ( NO 3- )
51 Características dos Esgotos Nitrogênio n Importância e problemas que causam: - nitrato está associado a doenças como a metahemoglobinemia (síndrome do bebê azul);; - crescimento de algas e quando em excesso, pode conduzir a EUTROFIZAÇÂO;; - nitrogênio na forma de amônia livre é diretamente tóxico aos peixes;; - conversão da amônia a nitrito e deste a nitrato, implica no consumo de oxigênio dissolvido do meio;; - nitrogênio é indispensável p/ o crescimento dos microrganismos responsáveis pelo tratamento de esgotos.
52 Características dos Esgotos Nitrogênio Condição Esgoto bruto Poluição recente em curso d'água Forma predominante do nitrogênio - Nitrogênio orgânico - Amônia - Nitrogênio orgânico - Amônia Estágio intermediário da poluição em um curso - Nitrogênio orgânico d'água - Amônia - Nitrito (em menores conc.) - Nitrato Poluição remota em curso d'água Efluente de tratamento sem nitrificação Efluente de tratamento com nitrificação Efluente de tratamento com nitrificação/desnitrificação Fonte: von Sperling, Marcos Princípio do trat. biológico de águas resid.; v.1) - Nitrato - Amônia - Nitrato - Concentrações reduzidas de todas as formas
53 Características dos Esgotos Nitrogênio NTK = Amônia + N org NT NTK NO - 2 NO - = NH 4 + NH 3 ph 0 8 9, Fonte: von Sperling, Marcos Princípio do trat. biológico de águas resid.; v.1)
54 Características dos Esgotos Fósforo n Ortofosfatos - ph - PO 4 3-, HPO 4 2-, H 2 PO 4-, H 3 PO 4. n Polifosfatos - hidrólise n Fósforo orgânico
55 Características dos Esgotos Fósforo n Importância e problemas que causam: - indispensável para o crescimento de algas e, quando em elevadas concentrações pode conduzir a EUTROFIZAÇÂO;; - nutriente essencial para o crescimento dos microrganismos responsáveis pela estabilização da M.O;; - não apresenta problemas de ordem sanitária nas águas de abastecimento.
56 Características dos Esgotos Contaminação fecal Estudo feito com organismos indicadores de contaminação fecal Bactérias do grupo coliformes. Bactérias Bactérias Intestinais Patogênica Grupo coliformes C T EF CTermot
57 Características do grupo Coliformes Contaminação fecal n n n Apresentam-se em grande quantidade apenas nas fezes humanas e de animais de sangue quente. Apresentam resistência similar à maioria das bactérias patogênicas intestinais. As técnicas são rápidas e econômicas.
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59 Características dos Esgotos Relações entre concentração, vazão e carga diária Carga (kg/d) = população (hab) x carga per capita (g/hab.d) x 10-3 (g/kg) Carga (kg/d) = vazão (m3/d) x concentração (g/m3) x 10-3 (g/kg) Concentração (g/m3) = Carga (kg/d) x 10-3 (g/kg) : vazão (m3/d)
60 NORMA ABNT /2011 Parâmetro Carga per capta (g/hab.d) DBO 5 45 a 60 DQO 90 a 120 SS 45 a 70 N_total 8 a 12 P_total 1,0 a 1,6
61 Características Microbiológicas Diretos Protozoários, Helmintos, Bactérias patogênicas, Vírus, Indiretos Coliformes totais, Coliformes fecais, E. coli, Estreptococos fecais, Outros,
62 Características Microbiológicas Esgoto bruto: Microorganismo Contribuição per capta (org/hab.d) Concentração (org/100ml) Bactérias totais Coliformes totais Coliformes fecais Estreptococos fecais Cistos de protozoários < 10 6 < 10 3 Ovos de helmintos < 10 6 < 10 3 Vírus Fonte: Adaptado de Von Sperling (1996)
63 Cryptosporidium parvum enterovirus e-coli33kb Entamoeba
64 Variações Qualititativas Aspecto Sócio Econômico Correlação DBO5 x Nº Salários (RMBH - MG) 800 DBO5 (mg/l) Nº salarios mínimos Fonte: Von Sperling (1996)
65 Variações horárias Fonte: Metcalf e Eddy (1991)
66 Variações Qualititativas Fonte: Metcalf e Eddy (1991)
67 QUALIDADE DAS ÁGUAS E NORMAS DE LANÇAMENTO DE EFLUENTES Ricardo Franci Gonçalves Eng. Civil e sanitarista, D.Ing. UFES e Fluxo Ambiental Ltda. EPP.
68 Fontes poluidoras Fontes poluidoras da água ü Esgotos domésticos. ü ü ü ü ü Esgotos industriais. Resíduos sólidos. Pesticidas, fertilizantes e detergentes. Carreamento de partículas do solo. Percolação do chorume dos depósitos de lixo.
69 Fontes poluidoras da água Poluição pontual Poluição difusa
70 Técnicas de controle da poluição das águas æ æ æ æ æ æ Implantação de sistemas de coleta e tratamento de esgotos. Controle de focos de erosão. Recuperação e revitalização de cursos d água. Controle da retirada de água dos cursos d água. Controle dos usos e ocupação do solo. Remoção de sedimentos e macrófitas (lagos e represas).
71 Foco das normas de controle Impactos gerados pelo lançamento de esgoto nos cursos d água Estabelecimento de legislações adequadas p/ proteção do meio ambiente e cursos d água
72 Pontos de interesse Pontos de interesse dos países em desenvolvimento na implementação de padrões de lançamento de efluentes: - problemas típicos ao estabelecer e implementaros padrões;; - construção do tratamento em etapas e - necessidade do desenvolvimento institucional Fonte: Von Sperling, M; Chernicharo, C.A L, Urban Water 4 (2002)
73 Qualidade dos efluentes x Padrões de Lançamento Concentração efluente Padrão Períodos de não atendimento aos padrões Efluente final Concentração Efluente Concentração Observada Período de não conformidade Objetivo: satisfazer o padrão Padrão Tempo Tempo Países Desenvolvidos Países em Desenvolvimento Fonte: Von Sperling, M; Chernicharo, C.A L, Urban Water 4 (2002)
74 Concepção da implantação do tratamento de efluentes Concentração do Poluente Sem Tratamento (situação atual) Violação aos padrões Grandes investimentos concentrado e tardio Padrão Tratamento Completo (Situação Futura) Anos Construção do tratamento em uma única etapa Fonte: Von Sperling, M; Chernicharo, C.A L, Urban Water 4 (2002)
75 Concepção da implantação do tratamento de efluentes Concentração do Poluente Tratamento Intermitente (situação temporária) Pequena violação dos padrões Distribuição com menor esforço Padrão Tratamento Completo (Situação Futura) Anos Construção do tratamento em etapas c/ melhoria gradual da qualidade do efluente Fonte: Von Sperling, M; Chernicharo, C.A L, Urban Water 4 (2002)
76 Vantagens da implantação gradual _ Construção em estágios leva a um valor presente menor do que em um único estágio _ As medidas de controle de poluentes são mais apropriadas ao investimento gradual _ Custo-benefício do 1º estágio é mais favorável do que em estágios subseqüentes _ Melhoria da operação sem fazer necessariamente expansão física _Conhecimento da operação do sistema implantado no 1º estágio, conduzirão ao estabelecimento de padrões mais apropriados.
77 Parâmetros físicos-químicos e biológicos mais relevantes dos efluentes DBO Ovos de Helmintos DQO SST ETE Coliforme Fecal Amônia Nitrogênio Total Fósforo Total
78 Algumas definições Corpo d água: massa de água, subterrânea ou de superfície existente em lugar determinado, podendo sua quantidade variar ao longo do tempo;; Corpo receptor: local de recebimento dos efluentes tratados de uma fonte poluidora;; Bacia hidrográfica: território drenado por um curso d água e seus tributários;;
79 Algumas definições Classificação: qualificação das águas doces, salobras e salinas, com base nos usos preponderantes;; Enquadramento: estabelecimento do nível de qualidade (classe) a ser alcançado e/ou mantido em um segmento de corpo d água ao longo do tempo;;
80 Algumas definições Efluentes: toda espécie de resíduos líquidos gerados por fonte poluidoras e lançadas direta ou indiretamente na rede coletora de esgoto ou corpos receptores através de canalizações públicas ou privadas, bem como por outro dispositivo de transporte próprio ou de terceiros;;
81 Algumas definições Padrões de lançamentos de efluentes: os limites e/ou condições de indicadores específicos e teores máximos de elementos ou substâncias potencialmente prejudiciais, exigidos para atender aos níveis de qualidade;; Poluição natural: tipo de poluição não associada à atividade humana, causada por chuvas e escoamento superficial, salinização, decomposição de vegetais e animais mortos;;
82 Algumas definições Fonte Poluidora: Pessoa Física ou Jurídica, de direito público ou privado, responsável direta ou indiretamente por atividade causadora de degradação da qualidade ambiental. Sistema público de esgoto: a coleta, o tratamento e a disposição final do esgoto sanitário.
83 Padrões de Qualidade das águas e normas de lançamento - embasados por um suporte legal - devem ser cumpridos, por força de legislação -são função do uso previsto p/ a água Padrões de interesse da Engª Ambiental: - padrões de lançamento no corpo receptor;; - padrões de qualidade do corpo receptor;; - padrões de potabilidade e - padrões de balneabilidade Conforme o uso a que se destina a água
84 Padrões de Qualidade das águas e normas de lançamento Padrões de Qualidade Lançamento de efluentes no corpo receptor Qualidade das águas do corpo receptor Padrões de Potabilidade Padrões de Balneabilidade Lodo de ETE s ETA s Legislação Federal Outras Legislações CONAMA 357/05 - Legislação estadual: Ex: COMDEMA, Sabesp, Feema, etc. CONAMA 357/05 Portaria 1469/00 Ministério da Saúde - Legislação internacional: Ex: Directiva 91/271/CEE - - Legislação estadual: Ex: Resolução SS 293/96 - Sabesp - Legislação internacional: Ex: Directiva 98/83/CE CONAMA 274/00 - Legislação internacional: Ex: Directiva 76/160/CEE NBR Legislação internacional: Classificação dos Ex: Directiva 86/278/CEE Resíduos Sólidos Decreto-lei 446/91, 22/11
85 LEGISLAÇÃO FEDERAL CONAMA n 357 de Capítulo I - definições, II - Classificação dos corpos de água (doces, salinas e salobras), III Condições e padrões de qualidade das águas (doces, salinas e salobras), IV Condições e padrão de lançamento de efluentes, V Diretrizes ambientais para enquadramento e VI Disposições gerais e transitórias da Resolução CONAMA n 357 de
86 Parâmetro Unidade Padrão para Corpo d`'agua Padrão de Classe Lançamento Cor uh Turbidez ut Sabor e odor - VA VA VA - - Temperatura o C Material flutuante - VA VA VA VA ausentes Óleos e graxas - VA VA VA * * Corantes artificiais - VA VA VA - - ph - 6,0 A 9,0 6,0 A 9,0 6,0 A 9,0 6,0 A 9,0 5,0 A 9,0 DBO 5 mg/l * DQO mg/l OD mg/l >=6 >=5 >=4 >=2 - Sólidos em suspensão mg/l * Coliformes totais org/100ml Coliformes fecais org/100ml Alumínio mga/l 0,1 0,1 0,1 - - Amônia livre mgnh 3 /l 0,02 0, Amônia total mgn/l Arsênio mgas/l 0,05 0,05 0,05-0,5 Bário mgba/l Cianetos mgcn/l 0,01 0,01 0,2-0,2 Chumbo mgpb/l 0,03 0,03 0,05-0,5 Cloretos mgcl/l Cloro residual mgcl/l 0,01 0, Cobalto mgco/l 0,2 0,2 0,2 - - Estanho mgsn/l Ferro solúvel mgfe/l 0,3 0, Fluoretos mgf/l 1,4 1,4 1,4-10 Fosfato total mgp/l 0,025 0,025 0, Mercúrio mghg/l 0,0002 0,0002 0,002-0,01 Níquel mgni/l 0,025 0,025 0,025-2 Nitrato mgn/l Nitrito mgn/l Prata mgag/l 0,01 0,01 0,05-0,1 Sólidos dissolvidos mg/l totais Sulfatos mgso 4 /l
87 Resolução CONAMA n à Seção III - das Condições e Padrões para Efluentes de Sistemas de Tratamento de Esgotos Sanitários Art. 21. Para o lançamento direto de efluentes oriundos de sistemas de tratamento de esgotos sanitários deverão ser obedecidas as seguintes condições e padrões específicos: I - Condições de lançamento de efluentes: a) ph entre 5 e 9; b) temperatura: inferior a 40 C, sendo que a variação de temperatura do corpo receptor não deverá exceder a 3 C no limite da zona de mistura; c) materiais sedimentáveis: até 1 ml/l em teste de 1 hora em cone Inmhoff. Para o lançamento em lagos e lagoas, cuja velocidade de circulação seja praticamente nula, os materiais sedimentáveis deverão estar virtualmente ausentes;
88 Resolução CONAMA n à Seção III - das Condições e Padrões para Efluentes de Sistemas de Tratamento de Esgotos Sanitários d) Demanda Bioquímica de Oxigênio-DBO 5 dias, 20 C: máximo de 120 mg/l, sendo que este limite somente poderá ser ultrapassado no caso de efluente de sistema de tratamento com eficiência de remoção mínima de 60% de DBO, ou mediante estudo de autodepuração do corpo hídrico que comprove atendimento às metas do enquadramento do corpo receptor. e) substâncias solúveis em hexano (óleos e graxas) até 100 mg/l; e f) ausência de materiais flutuantes.
89 Resolução CONAMA n à Seção III - das Condições e Padrões para Efluentes de Sistemas de Tratamento de Esgotos Sanitários d) Demanda Bioquímica de Oxigênio-DBO 5 dias, 20 C: máximo de 120 mg/l, sendo que este limite somente poderá ser ultrapassado no caso de efluente de sistema de tratamento com eficiência de remoção mínima de 60% de DBO, ou mediante estudo de autodepuração do corpo hídrico que comprove atendimento IMPORTANTE às metas do enquadramento do corpo receptor. e) substâncias solúveis em hexano (óleos e graxas) até 100 mg/l; e f) ausência de materiais flutuantes.
90 Normas de lançamento Resumo das principais legislações Parâmetro Unidade Brasil Conama Vitória COMDEMA Rio Grande do Sul Rio de Janeiro São Paulo Minas Gerais Cor mgpt/l - Ausente Ausente Ausente - - Odor Livre Óleos e Graxas mg/l PH - 5 a 9 6 a 9 6 a 8 5 a 9 5 a 9 6,5 a 8,5 DBO5 mg/l - Efic. > 90% (*) DQO mg/l Variável (1) 120 a 20 E > 90% (*) Variável(1) 360 a Sólidos em suspensão mg/l Variável(1) 120 a Méd =60 Máx= 100 Fonte: CONAMA 357, COMDEMA 02(1991), Giordano (2001) (*) ETEs de capacidade maior que 1000 EH. (1) Função do porte da ETE.
91 Legislações Estaduais / Padrões de lançamento Legislação DBO 5 DQO SS N total P total CF Conc (mg/l) Efic mín (%) (mg/l) (mg/l) (mg/l) (mg/l) (NMP/ 100 ml) CONAMA 20/ AL (1985) GO (1978) MS (1997) MG (1986) PB (1988) (*) 1 (*) - RS (1989) Variáv - Variáv Variáv SC (1981) (*) 1 (*) - SP (1976) (*) Para lançamentos em trechos de corpos d água contribuintes de lagos, lagoas e represas
92 Normas de lançamento Padrões microbiológicos de balneabilidade e corpos d água Local Brasil EUA Norma Resolução CONAMA Várias (USEPA, 2001) Categoria ou Uso designado Excelente Muito boa Satisfatória Recreação Primária e Secundária Pesca (mariscos) Manancial de água potável (*) geralmente média geométrica de 80% da amostras Critério (*) Coliformes fecais: 250 NMP/100ml E. coli: 200 NMP/100ml Enterococos: 25 NMP/100ml Coliformes fecais: 500 NMP/100ml E. coli: 400 NMP/100ml Enterococos: 50 NMP/100ml Coliformes fecais: 1000 NMP/100ml E. coli: 800 NMP/100ml Enterococos: 100 NMP/100ml Coliformes fecais: 200 UFC/100ml E. coli: 126 UFC/100ml Enterococos: 33 a 35 UFC/100ml Coliformes totais: 70 UFC/100ml Coliformes fecais: 14 UFC/100ml Coliformes totais: 100 UFC/100ml Coliformes fecais: 20 UFC/100ml E. coli: 10 a 50 UFC/100ml
93 Normas de lançamento Padrões de qualidade microbiológica de águas residuárias recomendadas pela OMS p/ reúso na agricultura Categoria A Condições de Reúso Irrigação de culturas ingeridas cruas, campos de esporte e parques públicos Nematelmintos intestinais1 média aritmética do nº de ovos Coliformes fecais média geométrica do NMP/100ml < 1 ovo/litro < 1000NMP/100ml B Irrigação de cereais, culturas industriais, forrageiras, pastagens e árvores < 1 ovo/litro Nenhum padrão recomendado C Irrigação localizada de cultura na categoria B, quando agricultor e público em geral não são expostos a riscos Não aplicável Não aplicável (1) Espécies Ascaris, Trichuris, Ancilostoma e Necator / Fonte: (Adaptado Felizatto, 2001)
94 Autodepuração de corpos d água Autodepuração : restabelecimento do equilíbrio no meio aquático, por mecanismos essencialmente naturais, após as alterações induzidas. Objetivos: - utilizar capacidade de assimilação dos rios;; - impedir o lançamento de despejos acima do que possa suportar o corpo d água. Determinação: modelagem matemática Perfil obtido para OD no corpo receptor Córrego Água Fria a partir de Modelo de Streeter-Phelps. (Efluente Secundário ETE Água Fria São Carlos/SR hab.)
95 Impactos do lançamento de esgotos nos corpos d água Mistura de poluentes C mistura = concentração do poluente no ponto de mistura (mg/l ou g/m 3 ). C rio = concentração do poluente no corpo receptor, imediatamente a montante do ponto de lançamento do despejo (mg/l ou g/m 3 ). C esgoto = concentração do poluente no esgoto (mg/l ou g/m 3 ). Q rio = vazão do corpo receptor (L/s ou m 3 /s). Q esgoto = vazão do esgoto (L/s ou m 3 /s).
96 Impactos do lançamento de esgotos nos corpos d água Qual a concentração de DBO no ponto de mistura?
97 Impactos do lançamento de esgotos nos corpos d água
98 Curva de depressão de oxigênio em diversas condições de autodepuração
99 Curva de depressão de oxigênio em diversas condições de autodepuração
100 Curva de depressão de oxigênio em diversas condições de autodepuração
101 Sistemas Lagoa facultativa Lagoa anaeróbia + lagoa facultativa Lagoa aerada facultativa Lagoa estabilização + lagoa alta taxa Lagoa estabilização + remoção alga Infiltração baixa taxa Infiltração rápida Tanque séptico + filtro anaeróbio Tanque séptico + infiltração Reator UASB Reator UASB + lodo ativado Reator UASB + B.F Reator UASB + filtro anaeróbio Reator UASB + filtro biológico percolador Reator UASB + lagoa maturação Lodo ativado convencional Lodo ativado c/ remoção biológica de N Lodo ativado c/ remoção biológica N/P Lodo ativado + filtração terciária Filtro biológico percolador baixa taxa Filtro biológico percolador alta taxa Biofiltro aerado submerso B. F c/ remoção biológica de N Biodisco DBO (mg/l) DQO (mg/l) SS (mg/l) Fonte: von Sperling, M; Chernicharo, C.A L, Urban Water 4 (2002)
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