COMPOSIÇÃO DO ESGOTO AFLUENTE À ELEVATÓRIA DE ESGOTO DO UNA, BELÉM/PA.

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1 COMPOSIÇÃO DO ESGOTO AFLUENTE À ELEVATÓRIA DE ESGOTO DO UNA, BELÉM/PA. Edgleuberson Guimarães Rocha (1) Graduando em Engenharia Sanitária pela Universidade Federal do Pará UFPA. Bolsista de Iniciação Tecnológica e Científica pelo Fundo Estadual de Ciência e Tecnologia - FUNTEC/SECTAM. Integrante do Grupo de Pesquisa Hidráulica e Saneamento GPHS/UFPA. Jorge Luis Rodrigues Pantoja Filho Técnico em Saneamento pelo Centro Federal de Educação Tecnológica do Pará CEFET/PA. Graduando em Engenharia Sanitária pela UFPA. Bolsista do FUNTEC/SECTAM. Membro do GPHS-UFPA. Ana Julia Soares Barbosa Engenheira Sanitarista pela UFPA. Mestranda em Engenharia Civil - Recursos Hídricos e Saneamento Ambiental - pela UFPA. Pesquisadora do GPHS/UFPA. Valdinei Mendes da Silva Engenheiro Sanitarista pela UFPA. Mestrando em Engenharia Civil - Recursos Hídricos e Saneamento Ambiental pela UFPA. Pesquisador do GPHS/UFPA. José Almir Rodrigues Pereira Engenheiro Sanitarista pela UFPA. Mestre em Recursos Hídricos pela Universidade Federal da Paraíba -UFPB. Doutor em Hidráulica e Saneamento pela Escola de Engenharia de São Carlos- EESC/USP. Professor Adjunto do Departamento de Hidráulica e Saneamento e do Mestrado em Engenharia Civil da UFPA. Coordenador do GPHS/UFPA. Endereço (1) : Conjunto cidade nova 6 we-64 nº 321. Bairro: Coqueiro. Ananindeua. Pará. CEP: (91) egr@ufpa.br. RESUMO Na pesquisa foi monitorada a composição do esgoto afluente à Estação Elevatória de Esgoto do Una (EEE-Una), operada pela Companhia de Saneamento do Pará (COSANPA) no município de Belém, estado do Pará, para atender hab de 4 bacias de esgotamento. No Laboratório de Controle de Resíduos (LCR) da Universidade Federal do Pará (UFPA) foram realizadas 647 determinações físico-químicas e bacteriológicas, em amostras coletadas no período de Julho de 2004 a Abril de Foi verificado que o esgoto afluente a EEE-Una é tipicamente doméstico, com teor médio de 83 % de matéria orgânica nos sólidos, sendo que o elevado índice pluviométrico na região ocasiona momentos de alta diluição do esgoto. Também foi observado que o elevado tempo de detenção hidráulico na rede coletora e poço úmido altera as características do esgoto antes do lançamento no corpo receptor (baía do Guajará). PALAVRAS CHAVE: Esgoto, Composição, Estação Elevatória de Esgoto.

2 INTRODUÇÃO Os dados do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE) dos anos de 1989 e 2000 demonstram ser pequeno o atendimento dos sistemas de saneamento básico nos municípios brasileiros, pois a expansão desses sistemas não vem acompanhando o crescimento populacional das cidades. Cerca de 60 % da população brasileira não possui acesso à rede de coleta e tratamento de esgotos, sendo 49 % do esgoto produzido coletado em rede e apenas 10 % do esgoto total é tratado. Assim, é possível afirmar que nas regiões metropolitanas e nas grandes cidades são encontrados consideráveis volumes de esgoto despejados sem tratamento nos rios e mares (Institutos Brasileiros de Geografia e Estatística, 2000). O recebimento de cargas poluentes / contaminantes, pode provocar significativos impactos no corpo receptor, daí ser importante o conhecimento das principais características do esgoto, como vazão, concentração de sólidos suspensos, fração de matéria orgânica e microorganismos. Para avaliar os impactos do esgoto sanitário no meio ambiente devem ser realizadas determinações laboratoriais, sendo as mais comuns: temperatura, sólidos totais, sólidos suspensos, sólidos sedimentáveis, ph, alcalinidade, teor de matéria orgânica, metais, coliformes fecais, etc. Vale ressaltar que a escolha do tipo de sistema de tratamento, está condicionada aos padrões estabelecidos para a qualidade da água dos corpos receptores, sendo que, as medições de vazão e as determinações das características do esgoto, também são utilizadas na elaborações de projetos de estações de tratamento de esgoto. Campos (1999) observa que, ao iniciar o levantamento de dados para a elaboração de projetos de sistema de tratamento de esgoto, deve ser observada a determinação da qualidade e da quantidade dos esgotos que serão encaminhados à estação depuradora. A composição do esgoto sanitário é influenciada pelo consumo per capita de água, pelas condições ambientais, pelo padrão econômico da comunidade, etc. Nos locais de grande incidência de precipitações pluviométricas pode ocorrer a diluição do esgoto sanitário, ocasionada pelo ingresso de águas pluviais na rede coletora. Apartir de ligações clandestinas e de juntas mal feitas. Desse modo, na pesquisa é monitorada a composição do esgoto bruto encaminhado a EEE-Una, localizada no município de Belém, estado do Pará, região Norte, que é operada pela Companhia de Saneamento do Pará (COSANPA), antes do lançamento dessa água residuária bruta no corpo receptor (baía do Guajará).

3 MATERIAL E MÉTODOS Descrição da área estudada. A pesquisa foi realizada na EEE do Uma, inaugurada em 1970 e localizada na bacia do UNA, município de Belém, conforme mostrado Mapa 1. Mapa 1: Área de estudo. Fonte: Companhia de Saneamento do Para, As principais unidades constituintes da EEE-Una são: 2 (dois) canais de acesso, poço de sucção, poço seco, sala de comando, administração. O sistema de bombeamento foi projetado com 5 (cinco) conjuntos motor-bomba (CMB s), tendo as seguintes características: 2 (dois) conjuntos motor-bomba da marca Worthington, cada um com 40 CV de potência, rpm, capacidade de 150 l/s e 13,5 mca de altura manométrica; 2 (dois) conjuntos motor-bomba da marca Worthington, cada um com 75 CV de potência, 885 rpm, capacidade de 300 l/s e 13,5 mca de altura manométrica; 1 (um) conjunto motor-bomba da marca Worthington com 125 CV de potência, 885 rpm, capacidade de 500 l/s e 13,5 mca de altura manométrica. No esquema 1 é representado o sistema de recalque, que, inicialmente, foi operada com 5 CMB s em sistemas de rodízio. Entretanto, com o passar do tempo, houve alteração na rotina operacional, sendo, atualmente, utilizados apenas 02 CMB s.

4 CMB s Esquema 1 Localização de CMB s. Fonte: Companhia de Saneamento do Pará, A EEE -Una é ainda complementada por um medidor Parshall e por um emissário, sendo o primeiro construído em concreto em cota 2,36 m acima do terreno, servindo, simultaneamente, para a aferição da vazão recalcada pelos conjuntos motor-bomba e o fornecimento de cota para o escoamento por gravidade, em emissário 800 mm de diâmetro e 334 m de extensão, da massa líquida até o corpo receptor (baía do Guajará). Coleta de amostras Na rotina de amostragem estabelecida para obtenção dos dados de monitoramento do esgoto afluente a EEE Una foram definidos 2 pontos de coleta de amostras: a) ponto de coleta 1 (poço úmido), indicado no Esquema 1a na b) Fotografia 1; b) ponto de coleta 2 (poço de visita) na entrada da EEE, indicado na Fotografia 2. Fotografia 1: Detalhe do ponto de coleta 1. Fotografia 2 : Ponto de coleta 2. As amostras foram coletadas às 08:30 horas e encaminhadas ao Laboratório de Controle de Resíduos (LCR), da Universidade Federal do Pará (UFPA).

5 Determinações Laboratoriais A pesquisa foram realizadas as seguintes determinações físicas, químicas e bacteriológicas: Temperatura, ph, alcalinidade total, sólidos totais, sólidos fixos, sólidos voláteis, sólidos suspensos totais, sólidos suspensos fixos, sólidos suspensos voláteis, sólidos sedimentáveis, Oxigênio Dissolvido, Demanda Química de Oxigênio total, Coliforme Totais e Coliforme Fecais. Esssas determinações laboratoriais seguiram os procedimentos estabelecidos em Standard Methods for Examination of Water and Wastewater, (AMERICAN PUBLIC HEALTH ASSOCIATION, 1995), sendo no Quadro 1 apresentados os métodos e equipamentos utilizados nas determinações. Analises unidades Método Aparelho Utilizado Temperatura C Potenciométrico phmetro Marca Quimis ph -- Potenciométrico phmetro Marca Quimis Alcalinidade mg de Titulação CaCO3/L potenciométrica Até ph pré-determinado Cor UC Espectrofotométrico Spectrophotometer DR 2010 Turbidez TNU Espectrofotométrico Turbidimetro AP 2100P S. Totais mg/l Gravimétrico S. Suspenso mg/l Gravimétrico S. Sedimentáveis mg/l Gravimétrico OD mg/l Oximetro Oxygen Meter DO DQO mg/l Espectrofotométrico Spectrophotometer DR 2010 E.Coli NMP/100ml Cromogênico-Colilert Colilert IDEXX modelo 2X Quadro 1- Métodos e equipamentos. O esgoto bruto foi caracterizado em 4 intervalos de 12 horas, 48 coletas e 686 determinações laboratoriais, conforme mostrado no Quadro 2.

6 PARÂMETROS DATAS jul/04 jan/05 abr/05 abr/05 27e e 06 Temperatura Ambiente ( C) Temperatura ( C) Cor (u.c) Turbidez (TNU) ph Alcalinidade Total (mg CaCO3/L) Sólidos Totais (mg/l) Sólidos Fixos (mg/l) Sólidos Voláteis (mg/l) Sólidos Suspensos Totais (mg/l) Sólidos Suspensos Fixos (mg/l) Sólidos Suspensos Voláteis (mg/l) Sólidos Sedimentáveis ( ml/l) OD (mg/l) DQO (mg/l) DBO (DBO5,20) Coliformes Fecais (NMP/100ml) Coliformes Totais (NMP/100ml) Total 686 Quadro 2 - Quantificação das determinações laboratoriais. RESULTADOS Para facilitar a interpretação dos dados obtidos, foram elaboradas tabelas e gráficos, com desvio padrão e valores mínimos, máximos e médios. Conforme estão apresentados nas tabela 1. Nº TOTAL MÉDIA DESVIO DETERMINAÇÕES DE COLETAS GERAL PADRÃO MINIMOS MÁXIMOS Temperatura Ambiente ( C) 43 30,4 0,9 28,99 31,4 Temperatura ( C) 43 29,0 1,3 27,58 30,4 Cor (u.c) ,3 352, Turbidez (TNU) ,2 152,4 65, ph 43 6,8 0,1 6,64 6,96 Alcalinidade Total (mg CaCO3/L) ,8 105, ,17 Sólidos Totais (mg/l) ,7 1994,5 633,5 5910,5 Sólidos Fixos (mg/l) ,3 49,0 112,54 238,58 Sólidos Voláteis (mg/l) ,6 1950,0 497,5 5659,25 Sólidos Suspensos Totais (mg/l) ,9 1071,2 43, Sólidos Suspensos Fixos (mg/l) ,5 1226,3 6, ,5 Sólidos Suspensos Voláteis (mg/l) ,5 207,7 32,92 544,69 Sólidos Sedimentáveis (ml/l) 43 0,8 0,5 0,29 1,56 OD (mg/l) 43 2,2 2,0 0,66 5,61 DQO (mg/l) ,7 66, Coliformes Fecais (NMP/100ml) 32 87,7X ,9 0,2 x ,8 x 10 8 Coliformes Totais (NMP/100ml) ,0X ,0 34,0 x ,8 x 10 8

7 Nos dias determinados para coleta de amostras, a composição do esgoto teve variação nos parâmetros analisados, conforme pode ser observados nos Gráficos de 1 a 6. Os valores de temperatura não tiveram grandes variações nos horários estudados, sendo os menores valores observados no momento ou após a ocorrência de precipitações pluviométricas. VARIAÇÃO DE TEMPERATURA T( C) :00 12:00 14:00 16:00 18:00 20:00 22:00 00:00 02:00 08:00 HORÁRIO Gráfico 1 - Variação de temperatura. A cor aparente do esgoto sanitário é relacionada com o longo tempo na rede coletora, sendo observados os maiores valores (1340 uc do 27 de julho de 2004 e 1790 uc do dia27 de janeiro de 2005), nas coletas das 10:00 horas e os menores valores da ordem de (24,5 uc do dia 01 de abril de 2005 e 24,9 do dia 05 de abril de 2005) no período de 14:00 horas até 8:00 horas do dia seguinte. Essa situação também pode ser observada no Gráfico 3, já que os valores de turbidez tiveram comportamento semelhante nos dias de análises, sendo obtido o maior valor no dia 27/01/2005 durante o período de 22:00 às 02:00. VARIAÇÃO DE COR COR (UC) :00 12:00 14:00 16:00 18:00 20:00 22:00 00:00 02:00 04:00 06:00 08:00 HORARIO Gráfico 2 - Variação de cor.

8 TURBIDEZ (TNU) VARIAÇÃO DE TURBIDEZ 10:00 12:00 14:00 16:00 18:00 20:00 22:00 00:00 02:00 04:00 06:00 08:00 HORARIO Gráfico 3- Variação de turbidez. Em relação as concentrações de sólidos totais, sólidos suspensos totais, é possível observar nos Gráficos 4 e 5 que ocorreu grande variação entre os valores mínimos e máximos. Essas variações foi ainda maior nos valores de sólidos sedimentáveis, que tiveram diversos picos durante o período estudado (10:00-08:00 h). VARIAÇÃODE SÓLIDOS TOTAIS ST (mg /L) :00 12:00 14:00 16:00 18:00 20:00 22:00 00:00 02:00 04:00 06:00 08:00 HORÁRIO Gráfico 4 - Variação de sólidos totais. VARIAÇÃO DE SÓLIDOS TOTAIS VOLÁTEIS STV (mg / L) :00 12:00 14:00 16:00 18:00 20:00 22:00 00:00 02:00 04:00 06:00 08:00 HORÁRIO Gráfico 5 - Variação de Sólidos Suspensos Totais. VARIAÇÃO DE SÓLIDOS SEDIMENTÁVEIS SS (mg / L) 2,00 1,80 1,60 1,40 1,20 1,00 0,80 0,60 0,40 0,20 0,00 10:00 12:00 14:00 16:00 18:00 20:00 22:00 00:00 02:00 04:00 06:00 08:00 HORÁRIO Gráfico 6 - Variação de sólidos Sedimentáveis.

9 Essa oscilação dos valores de Sólidos pode ser explicada pelo carreamento de partículas da rede coletora de esgoto para o poço úmido. Na Tabela 2 são apresentadas as relações de sólidos voláteis e sólidos totais, referentes às coletas dos dias 27 e 28 de julho de 2004, 26 e 27 de janeiro, 01 e 05 e 06 de abril de Tabela 2 - Valores em percentual de matéria sólida orgânica em termos de sólidos / 27/ 01/ 05-06/ jul/04 jan/05 abr/05 abr/05 PARÂMETROS MÉDIA MÉDIA MÉDIA MÉDIA Sólidos Totais (mg/l) 5910,5 633,5 3129, ,64 Sólidos Fixos (mg/l) 238,58 160,5 112,54 125,64 Sólidos Voláteis (mg/l) 5659,25 497,5 3011, ,64 SSV/ST (%) 96,00 79,00 96,00 92,00 SSF/ST (%) 4,00 25,00 4,00 8,00 Nas Tabelas 3, 4 e 5 são apresentados os valores médios das relações de STV/STF, SSV / SSF e SDF/SDV, respectivamente, bem como a média geral dessas relações. É oportuno observar que o teor de material orgânico foi sempre maior do que o material fixo. Tabela 3 - Valores em percentual de matéria orgânica em termos de sólidos. DATA MÉDIAS DETERMINAÇÃO ST (mg/l) STF (mg/l) STV (mg/l) Média geral STV/STF Tabela 4 - Valores em percentual de matéria orgânica em termos de sólidos. DATA MÉDIAS DETERMINAÇÃO SST (mg/l) , SSF (mg/l) SSV (mg/l) Média geral SSV/SSF 4 0, ,2 24 Tabela 5 - Valores em percentual de matéria orgânica em termos de sólidos. DATA MÉDIAS DETERMINAÇÃO SD (mg/l) SDF (mg/l) SDV (mg/l) Média geral SDV/SDF 25 0,

10 As concentrações de DQO tiveram grande diferença nos dias analisados, indicando que, o esgoto sanitário apresenta variação nas suas características ao longo do dia. Vale ressaltar que os menores valores de DQO no dia 01/04/2005 podem ser explicados pela ocorrência de precipitação pluviométrica, o que naturalmente, indica o lançamento indevido de águas pluviais na rede coletora de esgoto sanitário. VARIAÇÃO DE DQO DQO (mg / L) :00 02:00 04:00 06:00 08:00 10:00 12:00 14:00 16:00 18:00 20:00 22:00 HORÁRIO Gráfico 14 - Variação de Variação de DQO. Na Tabela 6, são apresentados valores médios das 12 amostras coletadas nos dias estudados. Tabela 6 - Valores médios das determinações. N de determinações DATAS jul/04 jan/05 abr/05 abr/05 27 e e 06 PARÂMETROS MÉDIA MÉDIA MÉDIA MÉDIA Temperatura Ambiente ( C) 43 30,6 31,4 30,71 28,99 Temperatura ( C) 43 30,12 30,4 27,58 27,89 Cor (u.c) , ,85 Turbidez (TNU) , ,69 86,08 ph 43 6,73 6,77 6,64 6,96 Alcalinidade Total (mg CaCO3/L) , ,03 131,03 Sólidos Totais (mg/l) ,5 633,5 3129, ,64 Sólidos Fixos (mg/l) ,58 160,5 112,54 125,64 Sólidos Voláteis (mg/l) ,25 497,5 3011, ,64 Sólidos Suspensos Totais (mg/l) 43 86, ,46 43,85 Sólidos Suspensos Fixos (mg/l) 43 17, ,5 6,54 10,77 Sólidos Suspensos Voláteis (mg/l) 43 68, ,69 32,92 Sólidos Sedimentáveis (ml/l) 43 1,56 0,75 0,29 0,64 OD (mg/l) 43 1,59 0,8 5,61 0,66 DQO (mg/l) ,00 68,67 0 Coliformes Fecais (NMP/100ml) ,78x10 8 0,17X ,25X10 8 Coliformes Totais (NMP/100ml) ,76x10 8 Total Geral de determinações ,042X ,25X10 8

11 CONCLUSÕES Com o trabalho foi possível verificar que o esgoto sanitário afluente à EEE do Una apresentou variação entre os dias estutados. Além disso, a diluição do esgoto em algumas amostras indica que ocorre lançamento clandestino de água pluvial na rede coletora, o que, naturalmente, ocasiona aumento no tempo de operação do CMB s. Também foi constatada a necessidade de limpeza do poço úmido, tendo amostras coletadas no horário de bombeamento apresentado maior valor de Cor, Turbidez e Sólidos, o que indica a suspensão de material depositado no fundo desse poço. O conhecimento da vazão e das características do esgoto na entrada da Estação Elevatória do Una irá subsidiar a realização dos seguintes estudos: Rotina de operação dos CMB s; Avaliação do lançamento de águas pluviais nos coletores de esgoto; Proposta de tratamento no corpo receptor; Estudos de impactos no corpo receptor. AGRADECIMENTOS À Companhia de Saneamento do Pará (COSANPA), a Secretaria Executiva de Ciência e Tecnologia (SECTAM), ao Fundo Estadual de Ciência e Tecnologia (FUNTEC) da SECTAM. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 1. AMERICAN PUBLIC HEALTH ASSOCIATION. Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater. Washington: 20th ed., apha, p. 2. ANAIS DO 20ª CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA SANITÁRIA E AMBIENTAL cd-rom. 3. COMPANHIA DE SANEAMENTO DO ESTADO PARÁ-COSANPA. Projeto Executivo da ETE Tavares Bastos, CAMPOS, J.R (coordenador) PROSAB. Programa de Pesquisa em Saneamento Ambiental, Tratamento de Esgoto Sanitário por Processo Anaeróbio Disposição Controlada no Solo - Edital 3, INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATÍSTICA. Censo demográfico 2000: características da população e dos domicílios (resultados do universo). Rio de Janeiro, JORDÃO,E. P. Rede de esgoto em debate. Revista BIO, n. 30, abril/junho 2004.