PERSPECTIVAS TECNOLÓGICAS E REGULATÓRIAS PARA REÚSO POTÁVEL DIRETO NA BACIA DO ALTO TIETÊ

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1 CIRRA / IRCWR WORKSHOP POLI-USP : SUBSÍDIOS PARA SUPRIMENTO DE ÁGUA NA RMSP PERSPECTIVAS TECNOLÓGICAS E REGULATÓRIAS PARA REÚSO POTÁVEL DIRETO NA BACIA DO ALTO TIETÊ IVANILDO HESPANHOL

2 PROF. IVANILDO HESPANH

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5 24/06/ :22 PROF. IVANILDO HESPANHOL 5

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8 SISTEMAS MODERNOS DE TRATAMENTO DE EFLUENTES BIO REATORES DE LEITO MOVEL (MBBR) BIOREATORES DE MEMBRANAS (MBR)

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15 COMPARAÇÃO ENTRE SISTEMAS MBRs E MBBRs PROF. IVANILDO HESPANHOL

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20 COMPARATIVO COM LODOS ATIVADOS Entrada Sistema de Lodos Ativados Convencionais Filtro Sandfiltrat. Areia Desinfeção Desinfekt. Saída Membranas Entrada Filtrado Lodo Sistema MBR Lodo PROF. IVANILDO HESPANHOL

21 MEMBRANAS PESQUISA E DESENVOLVIMENTO

22 SISTEMAS DE PRÉ TRATAMENTO PARA OSMOSE REVERSA

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30 SISTEMAS DE MEMBRANAS PARA ÁGUA POTÁVEL

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33 SÍNTESE DE MEMBRANAS PLANAS DE MICRO E ULTRAFILTRAÇÃO

34 SÍNTESE DE MEMBRANAS DE FIBRA OCA DE MICRO E ULTRAFILTRAÇÃO

35 AUTÓPSIA DE MEMBRANAS PROF. IVANILDO HESPANHOL

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38 CERTIFICAÇÃO DE SISTEMAS DE TRATAMENTO PROF. IVANILDO HESPANHOL

39 SUSTENTABILIDADE DE SISTEMAS DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA

40 METODOLOGIA ATUAL DE EXPANSÃO DE SISTEMAS DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA A RMSP PROF. IVANILDO HESPANHOL ABASTECIMENTO ~ 70.0 m 3 /s

41 Vazão Acumulada (m3/s) Número Acumulado de Poços PROF. IVANILDO HESPANHOL EVOLUÇÃO DAS PERFURAÇÕES E EXTRAÇÕES DE ÁGUA SUBTERRÂNEA NA BACIA DO ALTO TIETÊ Vazão de 10 m 3 /s 16 Número Acumulado de Poços Vazão Acumulada (m3/s) mil poços Ano de Acumulação PROF. RICARDO HIRATA - INSTITUTO DE BIOCIÊNCIAS / USP GW-MATE, WORLD BANK REUNIÃO DA ABC, SÃO CARLOS MARÇO DE 2010

42 METODOLOGIA DE EXPANSÃO DE SISTEMAS DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA A RMSP ABASTECIMENTO = ~84,0 m 3 /s ESGOTO GERADO 67 m 3 /s CAPACIDADE DE TRATAMENTO INSTALADA 18.0 m 3 /s VAZÃO MÉDIA TRATADA 16,0 m 3 /s (24%) S.LOURENÇO(100 km 5,0 m 3 /s) + PARAÍBA DO SUL (15 km 5 m 3 /s) = 10 m 3 /s PRODUÇÃO DE MAIS 8 m 3 /s DE ESGOTOS

43 REÚSO REÚSO DE ÁGUA

44 ESGOTOS DOMÉSTICOS EFLUENTES INDUSTRIAIS RECARGA DE AQÜÍFEROS INDÚSTRIA RECREAÇÃO URBANOS AGRICULTURA AQUICULTURA POTAVEIS NÃO POTAVEIS PROCESSOS OUTROS NATAÇÃO CANOAGEM PESCA DESSEDENTAÇÃO DE ANIMAIS POMARES E VINHAS FORRAGEM, FIBRAS E CULTURAS COM SEMENTES CULTURAS CONSUMIDAS APÓS PROCESSAMENTO CULTURAS CONSUMIDAS CRUAS

45 REÚSO POTÁVEL PROF. IVANILDO HESPANHOL

46 O CENÁRIO POLUIDOR MODERNO POLUENTES EMERGENTES - QUÍMICOS OCORRÊNCIA MUNDIAL DESRUPTORES ENDÓCRINOS ESTRADIOL, ESTRONA, ESTRIOL, ETINILESTRADIOL FÁRMACOS COSMÉTICOS NANOPARTÍCULAS PROF. IVANILDO HESPANHOL

47 O CENÁRIO POLUIDOR MODERNO POLUENTES EMERGENTES - BIOLÓGICOS OCORRÊNCIA MUNDIAL EM RELAÇÃO À ÁGUA CRYPTOSPORIDIUM SPP. (3 A 8 ΜM) GIÁRDIA SPP. (8 A 17 ΜM ) PROF. IVANILDO HESPANHOL

48 CRITÉRIOS PARA NORMAS E CÓDIGOS DE PRÁTICA LEGAIS INSTITUCIONAIS AMBIENTAIS ECONÔMICOS TECNOLOGIA DE TRATAMENTO CAPACIDADE ANALÍTICA E LIMITES DE DETECÇÃO

49 CRITÉRIOS DE NORMAS PARA REÚSO POTÁVEL REÚSO POTÁVEL, DIRETO OU IDIRETO - AUSÊNCIA DE NORMAS NO BRASIL, COM EXCEÇÃO DA PORTARIA MS 2914 SEGUIR OS MESMOS CRITÉRIOS JÁ MENCIONADOS ADICIONAR PARÂMETROS EMERGENTES COMPLEMENTAR A AVALIAÇÃO DE QUALIDADE

50 PORTARIA MS 2914 VIRUS ENTÉRICOS N-NITROSODIMETILAMINA NDMA MUTAGENICIDADE (AMES) TESTE DE TOXICIDADE AGUDA E CRÔNICA (DÁPHNIA E CERIODÁPHNIA HORMÔNIOS (YES/YAS)

51 TÉCNICAS DE REÚSO POTÁVEL PROF. IVANILDO HESPANHOL

52 REÚSO POTÁVEL INDIRETO NÃO PLANEJADO MUNICÍPIO DE MONTANTE MUNICÍPIO DE JUSANTE ETA REDES ETE ETA REDES CAPTAÇÃO LANÇAMENTO CAPTAÇÃO LANÇAMENTO CORPO HÍDRICO

53 REÚSO POTÁVEL INDIRETO PLANEJADO ÁGUAS SUBTERRÂNEA ÁGUAS SUPERFICIAIS ABASTECIMENTO CONVENCIONAL ATENUADOR AMBIENTAL DILUIÇÃO EM AQUÍFERO RECARGA GERENCIADA MISTURA REÚSO POTÁVEL INDIRETO DILUIÇÃO GERENCIADEM RESERVATÓRIO SUPERFICIAL ETA SISTEMA DE DISTRIBUIÇÃO DE ÁGUA SISTEMA DE COLETA DE ESGOTOS SISTEMA CONVENCIONAL DE TRATAMENTO DE ESGOTOS CÂMARA DE EQUALIZAÇÃO SISTEMA AVANÇADO DE TRATAMENTO DE ESGOTOS PROF. IVANILDO HESPANHOL

54 REÚSO POTÁVEL DIRETO ÁGUAS SUBTERRÂNEA ÁGUAS SUPERFICIAIS REÚSO POTÁVEL DIRETO MISTURA ETA SISTEMA CERTIFICADO DE PRODUÇÃO DE ÁGUA POTÁVEL SISTEMA DE DISTRIBUIÇÃO DE ÁGUA SISTEMA DE COLETA DE ESGOTOS SISTEMA CONVENCIONAL DE TRATAMENTO DE ESGOTOS CÂMARA DE EQUALIZAÇÃO SISTEMA AVANÇADO DE TRATAMENTO DE ESGOTOS BALANCEAMENTO QUÍMICO (SE NECESSÁRIO) REÚSO ALTERNATIVO SEM UTILIZAR O RESERVATÓRIO DE RETENÇÃO RESERVATÓRIO DE RETENÇÃO PROJETADO PARA ARMAZENAMENTO E CERTIFICAÇÃO DA QUALIDADE DA ÁGUA PROF. IVANILDO HESPANHOL

55 OPERAÇÕES E PROCESSOS UNITÁRIOS POTENCIAIS DE TRATAMENTO PARA REÚSO POTÁVEL SISTEMAS DE MEMBRANAS CARVÃO BIOLOGICAMENTE ATIVADO PROCESSOS OXIDATIVOS AVANÇADOS

56 SISTEMAS POTENCIAIS DE TRATAMENTO PARA REÚSO POTÁVEL DIRETO PROF. IVANILDO HESPANHOL

57 SISTEMAS DE TRATAMENTO POTENCIAIS PARA REÚSO POTÁVEL DIRETO LODO ATIVADO CONVENCIONAL CÂMARA DE EQUALIZAÇÃO ULTRAFILTRAÇÃO OSMOSE REVERSA POA UV / H RETENÇÃO / ARMAZENAMENTO E CERTIFICAÇÃO MISTURA / ETA ESGOTO BRUTO ÁGUA POTÁVEL ( a ) OZONIZAÇÃO/CARVÃO LODO ATIVADO CÂMARA DE ULTRAFILTRAÇÃO BIOLOGICAMENTE CONVENCIONAL EQUALIZAÇÃO ATIVADO NANOFILTRAÇÃO POA UV / H RETENÇÃO / ARMAZENAMENTO E CERTIFICAÇÃO MISTURA / ETA ESGOTO BRUTO ÁGUA POTÁVEL ( b ) MBR (ULTRAFILTRAÇÃO) OSMOSE REVERSA POA UV / H RETENÇÃO / ARMAZENAMENTO E CERTIFICAÇÃO MISTURA / ETA ESGOTO BRUTO ÁGUA POTÁVEL ( c ) ESGOTO BRUTO MBR (ULTRAFILTRAÇÃO) OZONIZAÇÃO/CARVÃO BIOLOGICAMENTE ATIVADO NANOFILTRAÇÃO POA UV / H RETENÇÃO / ARMAZENAMENTO E CERTIFICAÇÃO MISTURA / ETA ÁGUA POTÁVEL ( d ) SISTEMA AVANÇADOS DE TRATAMENTO PARA REÚSO POTÁVEL: (a) TRATAMENTO SECUNDÁRIO CONVENCIONAL, EQUALIZAÇÃO, OSMOSE REVERSA E POA ; (b) TRATAMENTO SECUNDÁRIO CONVENCIONAL, EQUALIZAÇÃO, ULTRAFILTRAÇÃO, CARVÃO BIOLOGICAMENTE ATIVADO, NANOFILTRAÇÃO E POA ; (c) TRATAMENTO SECUNDÁRIO COM MBR, OSMOSE REVERSA E POA ; (d) TRATAMENTO SECUDÁRIO COM MBR, CARVÃO BIOLOGICAMENTE ATIVADO, NANOFILTRAÇÃO E POA (ADAPTADO DE TCHOBANOGLOUS, 2011 ; LEVERENZ ET AL, 2011)

58 SISTEMA DE TRATAMENTO RESERVATÓRIO Nº 1 ENCHENDO RESERVATÓRIO Nº 2 EM TESTE RESERVATÓRIO Nº 3 ABASTECENDO T = 12 HORAS T = 12 HORAS T = 12 HORAS SISTEMA DE DISTRIBUIÇÃO SISTEMA DE RESERVATÓRIOS DE CERTIFICAÇÃO DA QIUALIDADE DA ÁGUA (ADAPTADO DE DRINKING WATER THROUGH RECYCLING, AUSTRALIAN ACADEMY OF TECHNOLOGICAL SCIENCES AND ENGINEERING - ASTE, 2013)

59 SISTEMAS EXISTENTES DE REÚSO POTÁVEL DIRETO PROF. IVANILDO HESPANHOL

60 CARVÃO ATIVADO EM PÓ O 3 ÁCIDO FeCl 3 POLÍMERO KMnO 4 NAOH ESGOTO BRUTO CÂMARA DE CONTATO DE CARVÃO ATIVADO EM PÓ PRÉ OZONIZAÇÃO COAGULAÇÃO FLOCULAÇÃO FLOTAÇÃO POR AR DISSOLVIDO FILTRAÇÃO RÁPIDA NAOH Cl 2 H 2 O 2 MISTURA DE EFLUENTE E DISTRIBUIÇÃO CAMARA DE CONTATO DE CLORO ULTRAFILTRAÇÃO CARVÃO ATIVADO GRANULAR CARVÃO BIOLOGICAMENTE ATIVADO OZONIZAÇÃO ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE GOREANGAB EM WINDHOEK, NAMÍBIA PARA REÚSO POTÁVEL DIRETO (REMODELADA EM 1997) (ADAPTADO DE VAN DER MERWE ET AL., 2008)

61 EFLUENTE SECUNDÁRIO SEM DESINFECÇÃO Ca(OH) 2 CO 2 COAGULAÇÃO FLOCULAÇÃO DECANTAÇÃO RECARBONETAÇÃO LAGOA DE RETENÇÃO FILTRAÇÃO RÁPIDA RECICLAGEM DA ÁGUA DE LAVAGEM DOS FILTROS CLORAÇÃO OZONIZAÇÃO EXTRAÇÃO DE AMÔNEA OSMOSE REVERSA ADSORÇÃO EM CARVÃO ATIVADO DESINFECÇÃO POR ULTRA VIOLETA CLORAÇÃO OZONIZAÇÃO EXTRAÇÃO DE AMÔNEA ULTRA FILTRAÇÃO DESINFECÇÃO POR DIÓXIDO DE CLORO ESTAÇÃO EXPERIMENTAL DE TRATAMENTO DE DENVER, COLORADO) REÚSO POTÁVEL DIRETO (ADAPTADO DE ASANO ET AL, 2007)

62 ESGOTO BRUTO BIOREATOR DE MEMBRANAS DESINFECÇÃO OSMOSE REVERSA PROCESSO OXIDATIVO AVANÇADO AGUA BRUTA SUPERFICIAL OU SUBTERRÂNEA PARA O SISTEMA DE DISTRIBUIÇÃO DESINFECÇÃO CARVÃO ATIVADO DESINFECÇÃO POR ULTRA VIOLETA ULTRAFILTRAÇÃO TANQUE DE MISTURA SISTEMA DE CLOUDCROFT, NEW MEXICO (ADAPTADO DE TCHOBANOGLOUS ET AL, 2011)

63 AGUA BRUTA DO RESERVATÓRIO SPENCER AGUA BRUTA DO RESERVATÓRIO THOMAS Cl 2 H 2 O 2 EFLUENTE SECUNDÁRIO FILTRAÇÃO RÁPIDA MICROFILTRAÇÃO OSMOSE REVERSA PROCESSO OXIDATIVO AVANÇADO Cl 2 FILTRAÇÃO RÁPIDA SEDIMENTAÇÃO COAGULAÇÃO/ FLOCULAÇÃO RESERVATÓRIO COBERTO PARA O SISTEMA DE DISTRIBUIÇÃO BIG SPRINGS, TEXAS, (ADAPTADO DE TCHOBANOGLOUS ET AL, 2011)

64 EFLUENTES DAS ETEs NORTHERN E KWA MASHU ULTRAFILTRAÇÃO OSMOSE REVERSA PROCESSO OXIDATIVO AVANÇADO H 2 O 2 / UV DESINFECÇÃO POR CLORO M 3 / DIA MANANCIAL SUPERFICIAL ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE ÁGUA DESINFECÇÃO POR CLORO M 3 / DIA TANQUE DE MISTURA M M 3 / DIA PARA O SISTEMA DE DISTRIBUIÇÃO POÇOS SISTEMA DE BEAUFORT WEST, ÁFRICA DO SUL (ADAPTADO DE DRINKING WATER THROUGH RECYCLING, AUSTRALIAN ACADEMY OF TECHNOLOGICAL SCIENCES AND ENGINEERING - ASTE, 2013)

65 FATORES POSITIVOS E NEGATIVOS AO REÚSO POTÁVEL DIRETO

66 CONCLUSÕES & RECOMENDAÇÕES REÚSO DE ÁGUA É AINDA INCIPIENTE NO BRASIL MAS CRESCERÁ MUITO EM FUTURO PRÓXIMO; NOVO PARADÍGMA CONSERVAÇÃO E REÚSO COMO INSTRUMENTOS DE GESTÃO DE RECURSOS HÍDRICOS; AS TECNOLOGIA AVANÇADAS DE TRATAMENTO E DE CERTIFICAÇÃO DISPONÍVEIS PERMITEM, COM SEGURANÇA, PRODUZIR ÁGUA DE REÚSO PARA FINS POTÁVEIS AVALIAR TÉCNICA E ECONOMICAMENTE SISTEMAS DE TRATAMENTO PARA REÚSO POTÁVEL DIRETO ADAPTADOS ÀS CONDIÇÕES BRASILEIRAS. AVALIAR DENTRO DAS CONDIÇÕES NACIONAIS A POSSIBILIDADE DE EFETUAR O REÚSO POTÁVEL DIRETO UTILIZANDO OS SISTEMAS DE DISTRIBUIÇÃO EXISTENTES E SUAS EXTENSÕES. PROMOVER A PRÁTICA DE REÚSO DE ÁGUA E ESTABELECER CRITÉRIOS PARA SUBSIDIAR A PRÁTICA DE REÚSO DE ÁGUA NO BRASIL. ESTIMULAR OS GOVERNOS, FEDERAL, ESTADUAL, MUNICIPAIS E COMITÊS DE BACIAS A ESTABELECER POLÍTICAS REALISTAS PARA IMPLEMENTAÇÃO DA PRÁTICA DE REÚSO NO BRASIL. ESTABELECER NORMAS REALÍSTICAS PARA REGULAMENTAR A PRÁTICA DE REÚSO DE ÁGUA NO BRASIL. PROF. IVANILDO HESPANHOL

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68 CENTRO INTERNACIONAL DE REFERÊNCIA EM REÚSO DE ÁGUA - CIRRA INTERNATIONAL REFERENCE CENTER ON WATER REUSE - IRCWR ivanhes@usp.br cirra@usp.br PROF. IVANILDO HESPANHOL