AVALIAÇÃO DE PROPOSTAS PARA A GARANTIA DO ABASTECIMENTO DE ÁGUA DA REGIÃO METROPOLITANA OESTE DO RIO DE JANEIRO. Frederico Menezes Coelho

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1 AVALIAÇÃO DE PROPOSTAS PARA A GARANTIA DO ABASTECIMENTO DE ÁGUA DA REGIÃO METROPOLITANA OESTE DO RIO DE JANEIRO Frederico Menezes Coelho Dissertação de Mestrado apresentada ao Programa de Pós-graduação em Engenharia Civil, COPPE, da Universidade Federal do Rio de Janeiro, como parte dos requisitos necessários à obtenção do título de Mestre em Engenharia Civil. Orientadores: José Paulo Soares de Azevedo Isaac Volschan Júnior Rio de Janeiro Outubro de 2008

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3 Coelho, Frederico Menezes Avaliação de Propostas para a Garantia do Abastecimento de Água da Região Metropolitana Oeste do Rio de Janeiro/ Frederico Menezes Coelho. Rio de Janeiro: UFRJ/COPPE, XXIV, 277 p.: il.; 29,7 cm. Orientadores: José Paulo Soares de Azevedo e Isaac Volschan Júnior Dissertação (mestrado) UFRJ/ COPPE/ Programa de Engenharia Civil, Referências Bibliográficas: p Abastecimento de Água. 2. Rio Guandu. 3. Modelo Multicritério. 4. Estações de Tratamento. 5. Qualidade de Água. 6. Outorgas e Intrusão Salina. 7. Transposição de Bacias. 8. Reúso. 9. Gestão de Recursos Hídricos. I. Azevedo et al., José Paulo Soares de. II. Universidade Federal do Rio de Janeiro, COPPE, Programa de Engenharia Civil. III. Título. iii

4 Dedico este trabalho totalmente a minha amada mulher Silvia e ao meu querido filho Luiz Frederico. iv

5 AGRADECIMENTOS Agradeço aos meus pais e irmãos, aos meus colegas da CEDAE, que forneceram importantes informações, e ao engenheiro Sérgio Pinheiro, pelo apoio, tão necessário para a conclusão desta dissertação. Também agradeço aos meus orientadores José Paulo e Isaac Volschan, pela paciência e pela confiança em todos os meus passos, estimulando a realização deste trabalho até o fim. Não deixo também de agradecer a Silvia, minha companheira em todos os momentos, que se manteve sempre paciente e compreensiva em minha longa pesquisa até a defesa, mesmo após o nascimento de nosso tão sonhado filho Luiz Frederico nesse período. Presto também homenagens a minha sogra, que cuidou muito bem do meu filho no decorrer dos meus momentos vagos destinados à elaboração da dissertação. Agradeço ainda a todos que colaboraram, de alguma forma, para a realização deste ardoroso e importante trabalho. Por fim, deixo uma homenagem especial ao professor Paulo Roberto Pereira de Araujo, membro eterno da minha banca de dissertação, mesmo não podendo estar presente. v

6 Resumo da Dissertação apresentada à COPPE/UFRJ como parte dos requisitos necessários para a obtenção do grau de Mestre em Ciências (M.Sc.) AVALIAÇÃO DE PROPOSTAS PARA A GARANTIA DO ABASTECIMENTO DE ÁGUA DA REGIÃO METROPOLITANA OESTE DO RIO DE JANEIRO Frederico Menezes Coelho Outubro/2008 Orientadores: José Paulo Soares de Azevedo Isaac Volschan Júnior Programa: Engenharia Civil Atualmente, muitos estudos, planos e relatórios técnicos sobre o abastecimento de água da região metropolitana do Rio de Janeiro e sobre as mazelas da bacia hidrográfica do rio Guandu foram realizados ou estão em fase de elaboração. Como os problemas são bastante conhecidos, há diversas propostas de soluções, tanto pela comunidade científica quanto por órgãos públicos responsáveis. Esta dissertação analisa as principais alternativas existentes e propõe algumas soluções para a garantia da qualidade e da quantidade das águas na bacia hidrográfica do rio Guandu, objetivando prioritariamente o abastecimento de água potável para o consumo humano. Um diagnóstico da atual situação apontou os seguintes problemas de qualidade da água: a forte presença dos indicadores de poluição doméstica; o aumento da turbidez causada pelos areais; e os riscos inerentes de um possível acidente industrial. Quanto à quantidade, foram avaliados os processos de outorgas recentes, a transposição Paraíba do Sul Guandu e a cunha salina. Nesse caso, o abastecimento humano foi tomado como prioritário nas análises de futuras outorgas, em detrimento do aumento da cunha salina. Os cenários existentes e futuros foram previamente descritos para, então, realizar uma análise multicritério por um método consagrado. Finalmente, espera-se que os resultados auxiliem nas questões do gerenciamento da bacia e do abastecimento de água para nove milhões de pessoas no estado do Rio de Janeiro. vi

7 Abstract of Dissertation presented to COPPE/UFRJ as a partial fulfillment of the requirements for the degree of Master of Science (M.Sc.) EVALUATION OF PROPOSALS TO THE GUARANTEE WATER SUPPLY TO THE METROPOLITAN REGION WEST OF THE RIO DE JANEIRO Frederico Menezes Coelho October/2008 Advisors: José Paulo Soares de Azevedo Isaac Volschan Júnior Department: Civil Engineering Currently, many studies, plans and technical reports address the water supply to the metropolitan region of Rio de Janeiro and the problems related to the Guandu river watershed. Since the problems are fairly well known, there are many proposed solutions from both the scientific community and the public institutions involved. This dissertation examines the main existing alternatives and proposes some solutions for ensuring the water quality and water quantity in the Guandu river watershed, aiming primarily the drinking water supply for human consumption. A diagnosis of the current situation highlighted the following problems of water quality: the strong presence of indicators of domestic pollution, the increased turbidity due to sand, and the inherent risks of a possible industrial accident. With respect to water quantity, the recent processes for allowing water use, the water transfer from Paraiba do Sul river to the Guandu river, and saline wedge were evaluated. In this case, the human supply has been taken as a priority in the analyses of future permission for water use, rather than increasing saline wedge. The existing and future scenarios were previously described to then make an analysis by a multi-criteria method. Finally, it is expected that the results provide support for the watershed management and for the water supply of nine million people in the State of Rio de Janeiro. vii

8 ÍNDICE 1) INTRODUÇÃO ) Motivação ) Ações para melhoria da qualidade da água captada no manancial ) Ações para o aumento da oferta de água para o abastecimento ) Objetivos ) Metodologia ) Escopo ) SISTEMAS DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA POTÁVEL DA RMRJ ) Histórico ) Do poço Cara de Cão ao sistema Guandu ) A evolução do sistema Guandu ) A criação do Lameirão ) O surgimento da Nova CEDAE ) Situação atual ) Mananciais locais ) Sistema Acari ) Sistema Ribeirão das Lajes ) Sistema Guandu ) Municípios fora da RMRJ abastecidos pela bacia do rio Guandu ) AVALIAÇÃO DA QUALIDADE DE ÁGUA NOS MANANCIAIS ) Estações de amostragem ) Qualidade das águas ) Ocorrência de cianobactérias ) Qualidade dos sedimentos ) Condições e padrões de qualidade e enquadramento ) DIAGNÓSTICO DA QUALIDADE DE ÁGUA NOS MANANCIAIS ) Principais atividades poluidoras ) Esgotos domésticos ) Efluentes agropecuários ) Efluentes industriais ) Extração de areia ) CENÁRIOS COM MELHORIA DA QUALIDADE DA ÁGUA CAPTADA viii

9 5.1) Plano diretor de esgotamento sanitário ) Situação do esgotamento sanitário ) Bacias de drenagem e de saneamento ) Parâmetros utilizados ) Diagnóstico da qualidade das águas dos corpos receptores em ) Proposta de enquadramento da qualidade dos corpos receptores ) Estudos de influência das cargas poluidoras ) Corpos receptores selecionados ) Proposição de soluções ) Esgotamento sanitário nos municípios da bacia ) Desvio dos rios dos Poços, Queimados e Ipiranga ) Desvio de pedras secas ) Barreiras flutuantes (Ecobarreiras) ) Unidade de Tratamento de Rio (flotação por ar dissolvido) ) Dragagem dos sedimentos da lagoa Guandu ) Desidratação de lodo e sedimentos com tubos geotêxteis ) BALANÇO HÍDRICO NA BACIA DO RIO GUANDU ) CENÁRIOS COM AUMENTO DA OFERTA DE ÁGUA TRATADA ) Plano diretor de abastecimento ) ETA Marajoara ) Revisão do plano diretor de abastecimento ( ) ) Modernização da ETA Guandu ) ETA Ribeirão das Lajes ) ETA Guandu Novo ) Desativação do sistema Acari ) Redução de perdas ) Plano diretor da região hidrográfica da Baía de Guanabara (2005) ) Redução de perdas ) ETA Guandu II ) ETA Novo Guandu ) Ribeirão das Lajes (reserva estratégica) ) Rejeito Zero (ETA Guandu) ) Gerenciamento da bacia do rio Guandu (Plano Estratégico 2006) ) Transposição Paraíba do Sul-Guandu ix

10 7.8.2) Cunha salina ) Mananciais fora da bacia do rio Guandu ) Regularização do sistema Acari ) Mananciais locais ) Reservatórios de acumulação na região serrana ) Dessalinização ) ANÁLISE FINAL DOS CENÁRIOS DE ABASTECIMENTO ) Método multicritério ) Definição dos parâmetros ) Resultados e discussões ) CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES ) Melhoria da qualidade da água captada no manancial ) Aumento da oferta de água para o abastecimento público ) Análise multicritério ) REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS x

11 ÍNDICE DE GRÁFICOS Gráfico 1 Abastecimento de água no estado do Rio de Janeiro (Fonte: CIDE, 2005).. 3 Gráfico 2 Mananciais que abastecem a RMRJ oeste (Fonte: CIDE, 2005)... 4 Gráfico 3 Principais mananciais do estado do Rio de Janeiro (Fonte: CIDE, 2005)... 5 Gráfico 4 OD e DBO nas estações de amostragem (Fonte: FEEMA) Gráfico 5 Coliformes fecais nas estações de amostragem (Fonte: FEEMA) Gráfico 6 Temperatura nas estações GN200 e EA_GN200 da FEEMA Gráfico 7 Condutividade nas estações GN200 e EA_GN200 da FEEMA Gráfico 8 ph nas estações GN200 e EA_GN200 da FEEMA Gráfico 9 Oxigênio Dissolvido nas estações GN200 e EA_GN200 da FEEMA Gráfico 10 Carbono Orgânico Total nas estações GN200 e EA_GN200 da FEEMA 63 Gráfico 11 OD na sub-bacia do rio Guandu, (FEEMA, 2008) Gráfico 12 DBO na sub-bacia do rio Guandu, (FEEMA, 2008) Gráfico 13 Ortofosfato na sub-bacia Guandu, (FEEMA, 2008) Gráfico 14 Fósforo na sub-bacia do rio Guandu, (FEEMA, 2008) Gráfico 15 Nitrogênio na sub-bacia Guandu, (FEEMA, 2008) Gráfico 16 Nitrato na sub-bacia do rio Guandu, (FEEMA, 2008) Gráfico 17 Condutividade na sub-bacia Guandu, (FEEMA, 2008) Gráfico 18 Qualidade na captação ETAG, (DA COSTA et al., 2007) Gráfico 19 Cianobactérias nas estações de amostragem da FEEMA em Gráfico 20 Cianobactérias nas estações de amostragem da FEEMA em Gráfico 21 Cianobactérias nas estações de amostragem da FEEMA em 20/06/ Gráfico 22 Concentrações médias mensais cél/ml de cianobactérias na lagoa Guandu (LGA-14), na Captação e no rio Guandu (Fonte: SOARES et al., 2005) Gráfico 23 Concentração (células/ml) de cianobactérias na Captação (RGN-17) e no rio Guandu (RGN-16), em agosto de 2003 (Fonte: SOARES et al., 2005) Gráfico 24 Ferro nos sedimentos amostrados (Fontes: MASSENA e FEEMA) Gráfico 25 Chumbo nos sedimentos amostrados (Fontes: MASSENA e FEEMA) Gráfico 26 Média de turbidez na água bruta da ETAG em 1995 (OLIVEIRA, 2004) 97 Gráfico 27 Consumo de coagulantes na ETAG em 1995 (OLIVEIRA, 2004) Gráfico 28 População nos sistemas Guandu e Macacos (STE, 1994) Gráfico 29 Carga orgânica nos sistemas Guandu e Macacos (STE, 1994) Gráfico 30 Vazões de esgotamento nos sistemas Guandu e Macacos (STE, 1994) xi

12 Gráfico 31 Custos de implantação do esgotamento na bacia rio Guandu (PDES) Gráfico 32 Curva de custo para implantação das tubulações do PDES Gráfico 33 Curva de custo para implantação das EEE s do PDES Gráfico 34 Curva de custo para implantação das ETE s do PDES Gráfico 35 Cronograma físico das obras de Pedras Secas (Fonte: OTTONI, 2002). 124 Gráfico 36 Custo O & M UTR Pampulha (Fonte: adaptado de COUTINHO, 2007) 147 Gráfico 37 Tipos de gasto nas UTR s Flotflux (Fonte: COUTINHO, 2007) Gráfico 38 Curvas de custos para UTR s tipo Flotflux em cursos d água Gráfico 39 Custos de dragagem com outras alturas de lodo na lagoa Guandu Gráfico 40 Prazo de execução para a dragagem do lodo da lagoa Guandu Gráfico 41 Vazões mínimas ao longo do rio Guandu (SONDOTÉCNICA, 2006) Gráfico 42 Vazões médias ao longo do rio Guandu (SONDOTÉCNICA, 2006) Gráfico 43 Demanda x Produção, PDA e RPDA (ENGEVIX, 1985, CNEC, 2004) 172 Gráfico 44 Demanda x Produção máxima, RPDA 2004 (CNEC, 2004) Gráfico 45 Custo dos sistemas de produção propostos no RPDA (CNEC, 2004) Gráfico 46 Custos de implantação de todos os sistemas no RPDA (CNEC, 2004) Gráfico 47 Vazão mensal aduzida na Linha São Pedro, RPDA (CNEC, 2004) Gráfico 48 Vazão mensal aduzida na Linha Rio D Ouro, RPDA (CNEC, 2004) Gráfico 49 Vazão mensal aduzida na Linha Tinguá, RPDA (CNEC, 2004) Gráfico 50 Vazão mensal aduzida na Linha Xerém, RPDA (CNEC, 2004) Gráfico 51 Vazão mensal aduzida na Linha Mantiquira, RPDA (CNEC, 2004) Gráfico 52 Índices de atendimento e perdas da CEDAE (Fonte: SNIS) Gráfico 53 Índices de atendimento e perdas das companhias (Fonte: SNIS) Gráfico 54 Projeção de vazões com 40% de perdas nos sistemas para a RHBG Gráfico 55 Projeção de vazões com redução de perdas nos sistemas para a RHBG. 205 Gráfico 56 Custos das unidades do sistema produtor Guandu II (BCM, 2005) Gráfico 57 Custos de implantação do sistema produtor Guandu II (BCM, 2005) Gráfico 58 Consumo de produtos químicos em uma ETA Gráfico 59 Volumes dos reservatórios no rio Paraíba do Sul (ANA) Gráfico 60 Volumes dos reservatórios no rio Paraíba do Sul (ANA) Gráfico 61 Volumes do reservatório equivalente no rio Paraíba do Sul (ANA) Gráfico 62 Histórico de vazões no reservatório Paraibuna (ANA) Gráfico 63 Histórico de vazões no reservatório Paraibuna (ANA) Gráfico 64 Histórico de vazões no reservatório Santa Branca (ANA) xii

13 Gráfico 65 Histórico de vazões no reservatório Santa Branca (ANA) Gráfico 66 Histórico de vazões no reservatório Jaguari (ANA) Gráfico 67 Histórico de vazões no reservatório Jaguari (ANA) Gráfico 68 Histórico de vazões no reservatório Funil (ANA) Gráfico 69 Histórico de vazões no reservatório Funil (ANA) Gráfico 70 Histórico de vazões no reservatório Santa Cecília (ANA) Gráfico 71 Histórico de vazões no reservatório Santa Cecília (ANA) Gráfico 72 Histórico de vazões no reservatório Ponte Coberta (ANA) Gráfico 73 Histórico de vazões no reservatório Ponte Coberta (ANA) Gráfico 74 Cunha salina no Canal de São Francisco (SONDOTÉCNICA, 2006) Gráfico 75 Curvas de gastos e consumo de energia elétrica em ETA s Gráfico 76 Gastos operacionais com pessoal e produtos químicos em ETA s Gráfico 77 Evolução dos custos de dessalinização (CHAUDHRY, 2003) xiii

14 ÍNDICE DE FOTOS Foto 1 Estruturas de captação do sistema Guandu Foto 2 Estação de Tratamento de Água do Guandu (ETAG) Foto 3 Localização das estações de amostragem estudadas e da RH-II Guandu Foto 4 Detalhe dos locais das estações de amostragem próximas à captação ETAG. 54 Foto 5 Localização e situação de areal no rio Guandu (Fonte: OLIVEIRA, 2004) Foto 6 Cavas submersas na reta de Piranema (Fonte: GOOGLE, 2006) Foto 7 Sistemas propostos de desvios para melhoria da água bruta da ETAG Foto 8 Tipos de Ecobarreiras da SERLA (as setas indicam o fluxo hídrico) Foto 9 Ecobarreira da Lagoa da Tijuca no Rio de Janeiro (Fonte: SERLA) Foto 10 Ecobarreira do Arroio Fundo (e a UTR Arroio Fundo em construção) Foto 11 UTR do rio Carioca na praia do Flamengo no Rio de Janeiro / RJ Foto 12 UTR do córrego da Rocinha em São Conrado no Rio de Janeiro / RJ Foto 13 Captação da ETAG entre os anos de 1950 e 1960 (Fonte: CEDAE) Foto 14 Captação da ETAG em 2005 (Fonte: CEDAE) Foto 15 Preparação da célula para tubos geotêxteis (Fonte: ALLONDA, 2007) Foto 16 Funcionamento do sistema tubular geotêxtil (Fonte: ALLONDA, 2007) Foto 17 Canal de descartes da ETA Guandu (Fonte: CEDAE) xiv

15 ÍNDICE DE FIGURAS Figura 1 RMRJ atual e a bacia do rio Guandu (Fonte: adaptado de CIDE, 2001)... 1 Figura 2 Fluxograma dos problemas e soluções para a qualidade da água captada... 6 Figura 3 Fluxograma das possíveis fontes para o aumento da oferta de água... 7 Figura 4 Regiões do estado do Rio de Janeiro (Fonte: adaptado de CIDE, 2001) Figura 5 Mapa hidrográfico da bacia do rio Guandu e a APA Guandu Figura 6 Cronologia da origem da Nova CEDAE (Fonte: CEDAE) Figura 7 Sistemas de abastecimento de água da RMRJ oeste (CNEC, 2004) Figura 8 Mananciais do sistema Acari (Fonte: CNEC, 2004) Figura 9 Mapa das estações de amostragem estudadas na bacia do rio Guandu Figura 10 Os distritos industriais e a ETAG (Fonte: adaptado de CODIN, 2006a) Figura 11 Indústrias na região do rio Guandu (Fonte: adaptado de CODIN, 2006b). 92 Figura 12 Planta do distrito industrial de Queimados (Fonte: CODIN, 2008a) Figura 13 Planta do distrito industrial de Santa Cruz (Fonte: CODIN, 2008b) Figura 14 Sistemas de esgotamento sanitário para a bacia do Guandu (STE, 1994) 102 Figura 15 Opção 01 para desvio de pedras secas (Fonte: OTTONI, 2002) Figura 16 Opção 02 para desvio de pedras secas (OTTONI, 2002) Figura 17 Opção 03, a escolhida para desvio de pedras secas (OTTONI, 2002) Figura 18 Sistema de flotação em fluxo (Fonte: CARON, 2006) Figura 19 Esquema flotação em fluxo (Fonte: adaptado de ANGELIS et al., 2001) 136 Figura 20 Clarificação acelerada (Fonte: HILSDORF, 2002) Figura 21 Sistema de produção e adução Marajoara, PDA (ENGEVIX, 1985) Figura 22 Novo sistema produtor de Ribeirão das Lajes (CNEC, 2004) Figura 23 Novo sistema produtor Guandu Novo, pelo RPDA (CNEC, 2004) Figura 24 Abastecimento de água na RHBG (ECOLOGUS-AGRAR, 2005) Figura 25 Comparativo de áreas nos processos de decantação (SABESP, 2002) Figura 26 Esquema da decantação lamelar com micro-areia (SABESP, 2002) Figura 27 Sistema produtor ETA Guandu II (Fonte: BCM, 2005) Figura 28 Processo de tratamento do sistema Novo Guandu (CEDAE, 2007) Figura 29 Concepção inicial proposta ETA Novo Guandu (CEDAE, 2007) Figura 30 Sistema Novo Guandu proposto inicialmente (CEDAE, 2007) Figura 31 Processo atual de descartes de água e lodo da ETAG (BIORIO, 2006) Figura 32 Processo esperado de descartes da ETAG (BIORIO, 2006) xv

16 Figura 33 Destino atual dos descartes da ETA Guandu (BIORIO, 2006) Figura 34 Proposta para o reúso dos descartes da ETAG (BIORIO, 2006) Figura 35 Parque gerador de energia no estado do Rio de Janeiro (LIGHT, 2008) Figura 36 Aproveitamento hidrelétrico do sistema LIGHT (LIGHT, 2003) Figura 37 Perfil hidráulico do subsistema Paraíba-Piraí da LIGHT (2003) Figura 38 Esquema do sistema hidrelétrico do rio Paraíba do Sul (ANA, 2008) Figura 39 Esquema de vazões do sistema hidrelétrico Paraíba do Sul (ANA) Figura 40 Salinidade no cenário mais desfavorável (SONDOTÉCNICA, 2006) Figura 41 Ciclo das tomadas de decisão (Fonte: PETRIE et al., 2006) Figura 42 Processos de um planejamento ambiental (Fonte: ZUFFO, 1998) Figura 43 Modelo multicritério ELECTRE III (Fonte: PETRIE et al., 2006) xvi

17 ÍNDICE DE TABELAS Tabela 1 Dados sobre os municípios da RMRJ (adaptado de IBGE e CIDE, 2008)... 2 Tabela 2 Porte adotado para os sistemas de esgotos sanitários Tabela 3 Regiões do estado do RJ (Fontes: CIDE, 2005, CERHI 18, 2007) Tabela 4 Mananciais do sistema Acari (Fonte: STE, 1994) Tabela 5 Características do sistema de adução de Ribeirão das Lajes (CNEC, 2004) 38 Tabela 6 Consumo de produtos químicos na ETAG (Fonte: OLIVEIRA, 2007) Tabela 7 Elevatórias de água tratada do sistema Guandu Tabela 8 Estações de amostragem (Fontes: FEEMA, CEDAE e MASSENA, 2003). 48 Tabela 9 Médias nas estações de amostragem FEEMA (bacia do rio Guandu) Tabela 10 Médias nas estações de amostragem da FEEMA (continuação) Tabela 11 Qualidade nos postos da CEDAE, (DA COSTA et al., 2007). 68 Tabela 12 Cianobactérias nas estações de amostragem da FEEMA Tabela 13 Cianobactérias nas estações de amostragem da FEEMA (continuação) Tabela 14 Qualidade dos sedimentos na estação da FEEMA Tabela 15 Qualidade dos sedimentos na estação da FEEMA (continuação) Tabela 16 Qualidade dos sedimentos nos pontos de amostragem Tabela 17 Qualidade dos sedimentos nos pontos de amostragem (continuação) Tabela 18 Qualidade dos sedimentos nos pontos de amostragem (continuação) Tabela 19 Limites de Cianobactérias cf. o Documento FUNASA de outubro de 2001, a Portaria MS número 518/2004 e a Resolução CONAMA número 357/ Tabela 20 Classes de uso destinadas ao abastecimento para consumo humano Tabela 21 Classes de uso propostas nos locais das estações de amostragem Tabela 22 Caracterização da situação sanitária atual (Fonte: FEEMA, 2001a) Tabela 23 Principais corpos receptores dos efluentes industriais (FEEMA, 2001a) Tabela 24 Principais métodos de extração de areia (Fonte: FEEMA, 2001a) Tabela 25 Afluentes do canal de São Francisco (STE, 1994) Tabela 26 Per capita de esgotos sanitários (STE, 1994) Tabela 27 Critérios para os diagnósticos de qualidade (STE, 1994) Tabela 28 Classificação e padrões (Fonte: CONAMA 20, 1986) Tabela 29 Proposta de enquadramento do PDES 1994 (STE, 1994) Tabela 30 Alternativas de disposição final no PDES 1994 (STE, 1994) Tabela 31 Bacias de esgotamento sanitário no PDES 1994 (STE, 1994) xvii

18 Tabela 32 Sistema Guandu de esgotamento sanitário (STE, 1994) Tabela 33 Sistema Macacos de esgotamento sanitário (STE, 1994) Tabela 34 Vazões encontradas na foz dos rios dos Poços, Queimados e Ipiranga Tabela 35 Vazões de cheia nos afluentes da lagoa Guandu (COPPE, 2000) Tabela 36 Custos de implantação do Desvio de Pedras Secas (OTTONI, 2002) Tabela 37 Estruturas de Desvio de Pedras Secas projetadas (OTTONI, 2002) Tabela 38 Ecobarreiras no estado do Rio de Janeiro (Fonte: SERLA) Tabela 39 Custos para as barreiras flutuantes existentes e propostas Tabela 40 Tecnologias de tratamento primário (PCA AMBIENTAL, 2002) Tabela 41 Sistemas primários (PCA AMBIENTAL, 2002, COUTINHO, 2007) Tabela 42 Eficiência de UTR s flotação em fluxo (Fonte: COUTINHO, 2007) Tabela 43 Sistemas Flotflux implantados no Brasil (Fonte: DT Engenharia) Tabela 44 Custos de UTR s tipo Flotflux em cursos d água Tabela 45 Índices médios dos custos nas UTR s em fluxo de cursos d água Tabela 46 Características dos sistemas Flotflux propostos na lagoa Guandu Tabela 47 Orçamento para a dragagem e o aterro do lodo da lagoa Guandu Tabela 48 Vazões na bacia do rio Guandu (Fonte: SONDOTÉCNICA, 2007) Tabela 49 Demandas atuais na bacia do rio Guandu (Fonte:SERLA, 2006b e 2007)163 Tabela 50 Possíveis demandas futuras na bacia do rio Guandu (Fonte: CEDAE) Tabela 51 Balanço hídrico atual e futuro na bacia do rio Guandu Tabela 52 Comparativo dos locais aventados para o novo sistema (PDA 1985) Tabela 53 Evolução das vazões (m³/s) dos sistemas na RPDA (CNEC, 2004) Tabela 54 Unidades do novo sistema produtor Ribeirão das Lajes (CNEC, 2004) Tabela 55 Unidades do novo sistema produtor Guandu Novo (CNEC, 2004) Tabela 56 Mananciais estudados pela RPDA 2004 (CNEC, 2004) Tabela 57 Regiões abrangidas no estudo de perdas totais do sistema (CNEC, 2004)198 Tabela 58 Volumes produzidos e faturados de água na RMRJ oeste (CNEC, 2004) 198 Tabela 59 Produção de água potável para a Baía de Guanabara (PDRH-BG) Tabela 60 Programas do PDRH-BG que afetam sistemas da bacia do rio Guandu Tabela 61 Decantação com micro-areia X Convencional (SABESP, 2002) Tabela 62 Características do sistema de reúso proposto na ETAG (BIORIO, 2006) 223 Tabela 63 Geração de energia elétrica pela LIGHT Energia (LIGHT, 2008) Tabela 64 Características do complexo hidrelétrico da LIGHT Energia S.A Tabela 65 Regulamentação do sistema hidráulico Paraíba do Sul (ANA, 2008) xviii

19 Tabela 66 Cenários simulados com intrusão salina (SONDOTÉCNICA, 2006) Tabela 67 Restrições do PERH Guandu para outorgas no canal de São Francisco Tabela 68 Possíveis adutoras individuais de água doce no Canal de São Francisco. 245 Tabela 69 Custos estimados para adequar e regularizar o sistema Acari Tabela 70 Valores adotados para os pesos dos critérios no modelo multicritério Tabela 71 Faixa adotada para os valores dos cenários no modelo multicritério xix

20 LISTA DE SIGLAS ABES ABNT AGEVAP AMBEV ANA APA APBF ARG ARL ASEAC BID BNH CAG CAN CCO CEDAE CEDAG CEF CEIVAP CEPT CERHI CETESB CGU CIDE CODIN COMGUANDU COMPERJ Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental Associação Brasileira de Normas Técnicas Associação Pró-Gestão das Águas da Bacia Hidrográfica do Rio Paraíba do Sul Companhia de Bebidas das Américas Agência Nacional de Águas Área de Proteção Ambiental Adutora Principal da Baixada Fluminense Alto Recalque do Guandu Adutora Ribeirão das Lajes Associação dos Empregados de Nível Universitário da CEDAE Banco Interamericano de Desenvolvimento Banco Nacional de Habitação Carvão Ativado Granular Companhia de Águas de Niterói S/A Centro de Controle Operacional Companhia Estadual de Águas e Esgotos do Rio de Janeiro Companhia Estadual de Águas da Guanabara Caixa Econômica Federal Comitê para Integração da Bacia Hidrográfica do Rio Paraíba do Sul Chemically Enhanced Primary Treatment Conselho Estadual de Recursos Hídricos do Rio de Janeiro Companhia de Tecnologia de Saneamento Ambiental de São Paulo Controladoria-Geral da União Fundação Centro de Informações e Dados do Rio de Janeiro Companhia de Desenvolvimento Industrial do Estado do Rio de Janeiro Comitê da bacia hidrográfica dos rios Guandu, da Guarda e Guandu-Mirim Complexo Petroquímico do Rio de Janeiro xx

21 CONAMA COPASA COPPE COSIGUA COT CRESTA CSA CSF CSN DBO DQO EA EEAB EEAT ELECTRE EMOP EPA ESAG ETA ETAF ETAG ETE FCC FECAM FEEMA FUNDREM IBGE IDH IFAI Conselho Nacional do Meio Ambiente Companhia de Saneamento de Minas Gerais Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de Engenharia da UFRJ Companhia Siderúrgica da Guanabara Carbono Orgânico Total Centre for Risk, Environment and Systems Technology and Analysis da Universidade de Sydney na Austrália Companhia Siderúrgica do Atlântico Canal de São Francisco Companhia Siderúrgica Nacional Demanda Bioquímica por Oxigênio Demanda Química de Oxigênio Estação de monitoramento Automático da FEEMA Estação Elevatória de Água Bruta Estação Elevatória de Água Tratada ELimination Et Choix Traduisant la Realité Empresa de Obras Públicas do estado do Rio de Janeiro United States Environmental Protection Agency Empresa de Saneamento da Guanabara Estação de Tratamento de Água Estação de Tratamento de Águas Fluviais Estação de Tratamento de Água do Guandu Estação de Tratamento de Esgotos Fábrica Carioca de Catalisadores Fundo Estadual de Conservação Ambiental Fundação Estadual de Engenharia do Meio Ambiente do Rio de Janeiro Fundação para o Desenvolvimento da Região Metropolitana do Rio de Janeiro Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística Índice de Desenvolvimento Humano do Banco Mundial Industrial Fabrics Association International xxi

22 IGAM IGL INPI IQA ITA LIGHT MS NARG NEL NETA NEZR NUSEG OD PAC PCB s PCRJ PDA PDBG PDES PDRH-BG PEAD PERH PET PI PLANASA PNRH PROFACE PROSAB PROSANEAR RAFA REDUC Instituto Mineiro de Gestão das Águas Interligação Guandu Lameirão Instituto Nacional de Propriedade Industrial Índice de Qualidade das Águas da CETESB Instituto Tecnológico de Aeronáutica Companhia de eletricidade do Rio de Janeiro (francesa EDF) Ministério da Saúde Novo Alto Recalque do Guandu Nova Elevatória do Lameirão Nova Estação de Tratamento de Água do Guandu Nova Elevatória da Zona Rural Núcleo Superior de Estudos Governamentais da UERJ Oxigênio Dissolvido Programa de Aceleração do Crescimento do Governo Federal Bifenilas Policloradas Prefeitura da Cidade do Rio de Janeiro Plano Diretor de Abastecimento de Água da CEDAE Programa de Despoluição da Baía de Guanabara Plano Diretor de Esgotamento Sanitário da CEDAE Plano Diretor de Recursos Hídricos da Região Hidrográfica da Baía de Guanabara Polietileno de Alta Densidade Plano Estratégico de Recursos Hídricos das bacias hidrográficas dos rios Guandu, da Guarda e Guandu-Mirim Politereftalato de Etila Patente de Invenção Plano Nacional de Saneamento Política Nacional de Recursos Hídricos Programa das Favelas da CEDAE Programa de Pesquisas em Saneamento Básico do Governo Federal Programa de Vida Nova com Saúde Reator Anaeróbio de Fluxo Ascendente (UASB) Refinaria de Duque de Caxias da Petrobrás xxii

23 RFT RH RHBG RMRJ RMSP RNFT RPDA SABESP SANERJ SENAI SERLA SINAOP SisBAHIA SNIS SOSP Ssed SST STF SUDECAP SURSAN TAGUBAR TAS TCU TR UASB UEL UERJ UFF UFRJ UFRRJ UHE UNB Resíduos Filtráveis Totais Região Hidrográfica Região Hidrográfica da Baía de Guanabara Região Metropolitana do Rio de Janeiro Região Metropolitana de São Paulo Resíduos Não Filtráveis Totais Revisão do Plano Diretor de Abastecimento de Água da CEDAE Companhia de Saneamento Básico do Estado de São Paulo Companhia de Saneamento de Estado do Rio de Janeiro Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial Secretaria Estadual de Rios e Lagoas do Rio de Janeiro Simpósio Nacional de Auditoria em Obras Públicas Sistema Base de Hidrodinâmica Ambiental da COPPE/UFRJ Sistema Nacional de Informações sobre o Saneamento Secretaria de Estado de Obras e Serviços Públicos do Rio de Janeiro Sólidos sedimentáveis Sólidos em Suspensão Totais Supremo Tribunal Federal Superintendência de Desenvolvimento da Capital Prefeitura de Belo Horizonte (MG) Superintendência de Urbanização e Saneamento TAngential GUanabara Bay Aeration and Recovery Taxa de Aplicação Superficial Tribunal de Contas da União Tempo de Recorrência Upflow Anaerobic Sludge Blanket (RAFA) Usina Elevatória Universidade do Estado do Rio de Janeiro Universidade Federal Fluminense Universidade Federal do Rio de Janeiro Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro (UFRuralRJ) Usina Hidrelétrica de Energia Universidade de Brasília xxiii

24 UTE UTR VETA VMP Usina Termelétrica de Energia Unidade de Tratamento de Rio Velha Estação de Tratamento de Água do Guandu Valor Máximo Permitido xxiv

25 1) INTRODUÇÃO 1.1) Motivação O problema do abastecimento da região metropolitana do Rio de Janeiro (RMRJ) é histórico, desde os primórdios do Brasil colônia até os dias atuais. As soluções grandiosas adotadas para combater a falta de água vertiam desde mananciais de serra até aos grandes rios que cruzam o estado, em conformidade com o aumento populacional da região. Entretanto, atualmente, o encorpado rio Guandu tem sido a única solução viável para o abastecimento ora em questão, pois a revisão do plano diretor de abastecimento de água da região metropolitana oeste (CNEC, 2004) revelou a inexistência de outras fontes além daquelas já amplamente estudadas, e que já abastecem a região, tais como: o próprio rio Guandu, o reservatório de Ribeirão das Lajes, o sistema Acari e os mananciais locais de pequeno porte. Destas fontes, a grande maioria pertence à bacia hidrográfica do rio Guandu. Portanto, a área em estudo foi limitada pela RMRJ e pela bacia do rio Guandu (vide Figura 1). Figura 1 RMRJ atual e a bacia do rio Guandu (Fonte: adaptado de CIDE, 2001) 1

26 A porção oeste da RMRJ foi escolhida por receber cerca de 80% da vazão distribuída pelos sistemas produtores de água atuais (vide Gráfico 1), que atendem a maioria da população do estado, ou seja, habitantes (vide Tabela 1). Já a bacia do rio Guandu foi estudada porque é a maior fonte atual de água para a região, cf. Gráfico 2. Neste estudo, mesmo situada no município do Rio de Janeiro, a ilha de Paquetá está na porção leste da RMRJ, pois sempre recebeu água de sistemas produtores desta região. Tabela 1 Dados sobre os municípios da RMRJ (adaptado de IBGE e CIDE, 2008) Município Área (1) População (2) Instalação (3) (km²) % (2008) % Ano Origem Belford Roxo 80 0, ,12 01/01/1993 Nova Iguaçu Duque de Caxias 465 1, ,45 01/01/1944 Nova Iguaçu Japeri 83 0, ,63 01/01/1993 Nova Iguaçu Mesquita 35 0, ,18 01/01/2001 Nova Iguaçu Nilópolis 19 0, ,00 22/08/1947 Nova Iguaçu Nova Iguaçu 524 1, ,39 29/07/1833 Rio de Janeiro Paracambi 179 0, ,28 13/11/1960 Itaguaí e Vassouras Queimados 77 0, ,87 01/01/1993 Nova Iguaçu Rio de Janeiro , ,8 01/03/ São João de Meriti 35 0, ,95 22/08/1947 Duque de Caxias Seropédica 284 0, ,49 01/01/1997 Itaguaí RMRJ oeste , ,2 Guapimirim 361 0, ,31 01/01/1993 Magé Itaboraí 424 0, ,42 22/05/1883 (5) Magé 386 0, ,52 12/06/1789 (6) Niterói 129 0, ,01 11/08/1819 Rio de Janeiro São Gonçalo 249 0, ,19 23/02/1893 Niterói Tanguá 147 0, ,19 01/01/1997 Itaboraí RMRJ leste , ,6 Total RMRJ , ,8 01/07/1974 (8) TOTAL RJ /03/1975 Fusão RJ e GB (8) (4) (7) 2

27 Notas da Tabela 1: (1) Fonte: IBGE , cf. resolução n 05 de 10 de outubro de 2002; (2) Estimativas das populações residentes, em 1 de julho de 2008, segundo os municípios. Fonte: IBGE/DPE/COPIS, 29 de agosto de 2008; (3) Fonte: Fundação CIDE, 2008; (4) Os municípios de Itaguaí e Mangaratiba foram excluídos da RMRJ oeste por meio da lei estadual complementar n 105 de 04/07/2002; (5) Município emancipado de Cachoeiras de Macacu e São José De El-Rey; (6) Município emancipado de Cachoeiras de Macacu e Rio de Janeiro; (7) Os municípios de Petrópolis e Maricá saíram da RMRJ leste nas leis estaduais complementares n 64 de 21/09/1990 e n 97 de 02/10/2001, respectivamente; (8) Conforme lei federal complementar n 20 de 01/07/1974. A região metropolitana do Rio de Janeiro ou Grande Rio foi instituída pela lei federal complementar n 20 de 01/07/1974 (LEI 20, 1974), após a fusão dos antigos estados do Rio de Janeiro (RJ) e da Guanabara (GB). Anos depois, os municípios de Petrópolis, Itaguaí, Mangaratiba e Maricá foram excluídos, e os municípios emancipados na região foram incluídos. Entretanto, diferente da Tabela 1, o IBGE ainda inclui os municípios de Itaguaí, Mangaratiba e Maricá na RMRJ, para fins estatísticos (IBGE, 2008). Demais regiões 6.309,32 Região 10% Metropolitana Leste 6.334,90 10% Região Metropolitana Oeste ,00 80% Vazão distribuída (l/s) pelos sistemas de abastecimento de água no Estado (excluindo as perdas na produção) = Demais regiões % Região Metropolitana Leste % Região Metropolitana Oeste % Capacidade de atendimento (habitantes) dos sistemas de abastecimento de água no Estado (excluindo as perdas na distribuição) Gráfico 1 Abastecimento de água no estado do Rio de Janeiro (Fonte: CIDE, 2005) 3

28 Rio d'ouro São Pedro Ribeirão das Lajes (Represa) 5 000,00 10% Xerém Tinguá % Mantiquira bacia da Baía de Guanabara bacia do rio Guandu Rio Guandu ,00 83% Vazão distribuída (l/s) pelos mananciais de água na RMRJ oeste Gráfico 2 Mananciais que abastecem a RMRJ oeste (Fonte: CIDE, 2005) A falta de outros mananciais de superfície, com um aporte suficiente para suprir as demandas por água na RMRJ oeste, pode ser constatada após uma breve visão espacial da hidrografia do estado do Rio de Janeiro, juntamente com os dados de vazões mínimas disponíveis em cada manancial (cf. Gráfico 3). Nesse caso, as fontes com as maiores vazões mínimas situam-se nas regiões norte e noroeste fluminense, ou seja, muito distantes da RMRJ oeste, o que encareceria demais uma possível obra de adução. Os mananciais que abastecem a porção leste da RMRJ (canal Imunana e outros rios em Itaboraí e adjacências, correspondentes aos 87m³/s no Gráfico 3) estão comprometidos com os usuários desta região, sendo, portanto, excluídos do presente estudo. A bacia hidrográfica do rio Guandu abrange o reservatório de Ribeirão das Lajes, o rio Guandu e as vazões transpostas dos rios Piraí e Paraíba do Sul. Logo, os afluentes destes mananciais também influenciam o abastecimento de água da RMRJ oeste, tanto diretamente quanto indiretamente. Por exemplo, a alocação de vazões para outorga de usuários em afluentes do rio Paraíba do Sul (rio Negro, rio Carangola, rio Muriaé, rio Pomba e outros de menor porte) pode diminuir a vazão disponível no rio Guandu. 4

29 Rio Negro 2 Principais mananciais de superfície do Estado do RJ Rio Carangola Rio Pomba 2 16 Vazões mínimas (m³/s) Rio Muriaé 20 Rio Itabapoana 20 Lagoa Feia 2 Rio Macaé 50 Rio Paquequer 2 Rio Preto 2 Canal Imunana 87 Rio Piraí 3 Ribeirão das Lajes 10 Rio Guandu Rio Paraíba do Sul Gráfico 3 Principais mananciais do estado do Rio de Janeiro (Fonte: CIDE, 2005) A partir dessas premissas de elevada importância, muitos trabalhos e vastas discussões sobre o abastecimento da região metropolitana têm sido realizados ao longo de várias décadas, esgotando o assunto, aparentemente. Então, qual seria a motivação e a real contribuição deste presente trabalho para o relevante tema? Em um primeiro plano, pode-se dizer que os problemas são bem conhecidos, porém as soluções idealizadas são extremamente divergentes e conflitantes. Nesse sentido, o presente estudo atualiza as informações e apresenta a coletânea das principais ações propostas, estudos e projetos listados nos itens (1.1.1) e (1.1.2), que objetivam a melhoria da qualidade da água captada no manancial da bacia (vide grupos da Figura 2) e o aumento da oferta de água potável para a região (vide grupos da Figura 3). A partir desse referencial, esta dissertação apresenta uma análise comparativa das soluções para fornecer subsídios aos tomadores de decisão na escolha da melhor situação, tanto para a população da região metropolitana do Rio de Janeiro quanto para a bacia hidrográfica do rio Guandu. 5

30 Figura 2 Fluxograma dos problemas e soluções para a qualidade da água captada 6

31 Figura 3 Fluxograma das possíveis fontes para o aumento da oferta de água 7

32 1.1.1) Ações para melhoria da qualidade da água captada no manancial Ações estruturais paliativas Desvio dos rios dos Poços, Queimados e Ipiranga, integrado por meio de diques a jusante da confluência e canais ou tubulações de desvio; Desvio dos rios dos Poços, Queimados e Ipiranga, por intermédio de canais de desvio distintos para cada rio, a montante da confluência; Desvio de pedras secas, composto de estruturas submersas para a retenção dos sedimentos na barragem auxiliar pertencente à captação da ETA Guandu; Estações de tratamento de águas fluviais por processos de coagulação, floculação e flotação (sistema FLOTFLUX flotação em fluxo); Despoluição de corpos hídricos por meio da oxidação da matéria orgânica pelo oxigênio injetado com a água, isto é, por meio das estações previstas no projeto para a aeração tangencial e recuperação da baía de Guanabara (TAGUBAR ou TAngential GUanabara Bay Aeration and Recovery); Dragagem de rios com remoção do lodo de fundo; Secagem de lodo e de sedimentos com tubos geotêxteis; Barragens ou barreiras para remoção de materiais flutuantes; Sistema de interceptação da rede de drenagem de águas pluviais contendo ligações clandestinas de esgotos sanitários para tratamento em tempo seco (galerias de cintura). Ações estruturais efetivas Implantação de sistemas de esgotamento sanitário nas bacias contribuintes, com soluções centralizadas através de médios e grandes sistemas de coleta, transporte e tratamento de esgotos domésticos (médios e grandes diâmetros de tubulações e estações para médias e grandes vazões cf.tabela 2 concepção do plano diretor de esgotamento sanitário de 1994 e dos projetos Sepetiba 02 e Guandu-Mirim); Implantação de sistemas de esgotamento sanitário nas bacias contribuintes, com soluções descentralizadas através de pequenos sistemas de coleta, transporte e tratamento de esgotos domésticos, de acordo com o porte pequeno da Tabela 2 mais adiante soluções localizadas com sistemas acessíveis de tratamento (lagoas de estabilização, fossa-filtro anaeróbio, entre outros); 8

33 Controle efetivo dos efluentes industriais, principalmente dos complexos industriais a montante da captação da ETA Guandu; Adequação das unidades de tratamento de água à Portaria 518 (MS, 2005), incluindo a implantação da estação de tratamento da água captada no reservatório de Ribeirão das Lajes; Proteção das margens dos mananciais com reflorestamento, ou seja, o programa Muda Guandu da CEDAE e o projeto Replanta Guandu do COMGUANDU; Proteção dos mananciais de abastecimento com a criação de áreas de proteção ambiental, tal qual a APA Guandu (vide Figura 5) ) Ações para o aumento da oferta de água para o abastecimento Estudo do potencial de mananciais subterrâneos como fonte de abastecimento, que se revela bem aquém das necessidades, com aproximadamente 1m³/s; Pesquisa de outros mananciais de superfície como alternativas para o abastecimento, que também seria insuficiente, com menos de 1m³/s; Viabilidade do aumento da água transposta (atualmente em 119m³/s) pelo sistema hidrelétrico de Lajes para o rio Guandu, com todas as implicações possíveis em relação à cobrança e ao uso pela bacia do rio Paraíba do Sul; Estudo de aumento da água captada diretamente do reservatório de Ribeirão das Lajes pelo sistema de abastecimento (atuais 5,5m³/s), com suas implicações no sistema de produção de energia elétrica (aproximadamente 18% do volume do reservatório podem ser utilizados para outros fins, como o abastecimento); Implantação de novo sistema de produção de água com captação no rio Guandu, bem a montante da captação da ETA Guandu e da confluência dos rios dos Poços, Queimados e Ipiranga, ou seja, a criação da ETA Marajoara no bairro Jardim Marajoara, com 31,5m³/s, conforme plano diretor de água de 1985, e com 24m³/s, conforme revisão do plano em 2004, além de reservatório e distribuição independentes do sistema Guandu atual; Implantação de novo sistema de produção de água com 36m³/s, chamado de Guandu II, em 3 etapas, aproveitando-se a captação atual (projetada para até 80m³/s) da ETA Guandu e instalando a ETA Guandu II em terreno próximo aos desarenadores existentes, tendo ainda a ampliação do reservatório de distribuição o Marapicu 2; 9

34 Implantação de novo sistema de produção de água chamado Guandu Novo, com 24m³/s em 2 etapas (proposto na revisão do plano diretor de água de 2004), semelhantes ao Guandu II, mas com processos de tratamento diferentes; Implantação de novo sistema de produção de água chamado Novo Guandu, com 24m³/s em 2 etapas (proposto pela CEDAE com recursos do PAC 2007), semelhantes ao Guandu Novo, mas com processos de tratamento diferentes; Projeto Rejeito Zero, para o total reaproveitamento das águas de processo da ETA Guandu atual (com capacidade para 47m³/s e vazões médias em torno de 45m³/s), com o lodo recebendo tratamento especial, isto é, a recirculação das águas de descarte da decantação e da lavagem dos filtros, que são atualmente encaminhadas para fora da bacia do rio Guandu, a uma vazão média de 4,5m³/s; Ações gerenciais na bacia do rio Guandu e adjacências para o controle da demanda de água para outros fins não tão prioritários quanto o abastecimento público de água potável, ou seja, controle adequado das outorgas de uso dos recursos hídricos da bacia, incluindo o problema da intrusão salina na foz do rio Guandu, isto é, no canal de São Francisco; Ações e práticas localizadas e coletivas de reúso da água, tais como: substituição de peças sanitárias, aproveitamento de águas pluviais, reaproveitamento de águas de descargas sanitárias, entre outros tipos; Estudo e combate às perdas nos sistemas adutores e distribuidores de água, ou seja, o controle de vazamentos, a eliminação de ligações clandestinas, entre outras atividades; Pesquisa e gestão do consumo per capita de água potável, objetivando campanhas de educação ambiental para a minimização do uso menos nobre da água e, conseqüentemente, para a diminuição do per capita a ser atendido; Dessalinização da água do mar para abastecimento público. Tabela 2 Porte adotado para os sistemas de esgotos sanitários PORTE Vazão média da ETE (l/s) Diâmetro do tronco coletor (mm) Pequeno Até 70 Somente rede coletora (até 300mm) Médio >70 a a 300 Grande >300 >300 10

35 1.2) Objetivos A presente dissertação tem como objetivo principal analisar as diversas alternativas para solucionar a problemática do abastecimento de água potável na região metropolitana oeste do estado do Rio de Janeiro. Enfocam-se as necessidades de ações emergenciais, estruturais e gerenciais, após um diagnóstico da bacia do rio Guandu, tanto em termos de qualidade quanto em quantidade de água disponível para o abastecimento público. Para tanto, reúnem-se os principais componentes existentes sobre a bacia do rio Guandu e sobre o abastecimento de água da região metropolitana através de diversos elementos ilustrativos e dados tabelados para proporcionar fácil consulta de terceiros em posteriores trabalhos sobre o tema. Portanto, a dissertação tem a pretensão de ser uma referência sintética sobre o assunto, após um extenso e árduo trabalho de pesquisa bibliográfica. O trabalho ainda agrega e atualiza diversos dados e informações correspondentes ao Plano Estratégico de Recursos Hídricos da Bacia do Rio Guandu (SONDOTÉCNICA, 2006 e 2007), ou seja, ao guia do comitê da bacia hidrográfica dos rios Guandu, da Guarda e Guandu-Mirim (COMGUANDU), ao apresentar o seguinte: Dados abrangentes com análise de qualidade das águas, incluindo os sedimentos e as cianobactérias, a fim de complementar as informações prestadas pelo plano; Dados com a avaliação das outorgas, demandas e disponibilidade de água na bacia, com informações mais atuais em relação ao plano. Por fim, esta dissertação apresenta o emprego do método multicritério, que é um modelo mais flexível e mais criterioso para analisar as alternativas do que a relação custo-benefício aplicada em órgãos governamentais, que são tomadores de decisão na gestão dos recursos hídricos da bacia do rio Guandu. As situações com tendência real para acontecer foram analisadas com o auxílio desse modelo, em vez de casos hipotéticos, valorizando, assim, os resultados encontrados. Mais especificamente, optou-se por utilizar o modelo ELECTRE III (ROY, 1978). 11

36 1.3) Metodologia Primeiramente, foi realizada uma completa pesquisa bibliográfica sobre o assunto, com as seguintes atividades principais: Série de coleta de dados e de informações nos diversos órgãos envolvidos (CEDAE, SERLA, FEEMA, LIGHT, entre outros); Estudo dos planos diretores de abastecimento de água potável e de esgotamento sanitário da CEDAE e de outros; Análise dos planos estratégicos de recursos hídricos das bacias hidrográficas inerentes (Guandu, Baía de Guanabara e Paraíba do Sul); Identificação dos planos, programas e projetos desenvolvidos ou em fase de desenvolvimento para a questão; Consultas bibliográficas diversas (artigos, mídia eletrônica, mídia impressa, entre outras). Em função da grande quantidade de elementos, os dados e as informações coletados na pesquisa foram reunidos em gráficos, fotos, figuras e tabelas. Os gráficos apresentam as curvas, os histogramas ou similares, com base em dados provenientes das coletas efetuadas. Por outro lado, as fotos são os elementos puramente fotográficos, trabalhados ou não. Já as figuras representam os outros elementos visuais, oriundos das fontes de consulta, com ou sem adaptações, tais como: fluxogramas; diagramas esquemáticos; mapas; entre outros. Por fim, as tabelas agregam também todos os quadros existentes. Com as informações reunidas, procederam-se os diagnósticos de qualidade das águas, de demandas, de outorgas e de disponibilidade hídrica da bacia do rio Guandu. Em relação ao abastecimento de água potável e às propostas de solução, tabelas de eficiência e curvas de consumo versus custos foram elaboradas para auxiliar a análise técnica e econômica, tanto da situação existente quanto das alternativas aventadas. A análise individual de cada proposta foi discutida de forma crítica em cima do diagnóstico, dos dados coletados e das informações recebidas, sendo que as considerações do próprio autor desta dissertação aparecem onde não há citações bibliográficas nos textos. 12

37 A metodologia multicritério auxiliou a análise final dos cenários propostos e existentes. O modelo adotado foi o ELECTRE III (ELimination Et Choix Traduisant la REalité), criado por Bernad Roy em 1978 (ZUFFO, 1998). A matriz multicritério do modelo englobou os cenários existentes, os cenários propostos, os critérios de avaliação e os pesos de cada critério. Esses pesos foram adaptados a partir de informações presentes em trabalhos similares na área de planejamento ambiental de recursos hídricos, tal qual o elaborado por ZUFFO (1998) sobre a bacia do rio Cotia em São Paulo. Os dados da matriz foram inseridos no programa computacional ELECTRE III, versão demo 3.1, da MCDA SOFTWARES (1994), da Universidade de Paris na França, que foi criado por Bernard Roy. O programa permitiu incorporar a modelagem conceitual adotada e apresentou os resultados das situações simuladas. A versão de demonstração possui uma limitação de entrada de dados, sendo permitido somente 06 alternativas e 05 critérios. Com isso, as simulações não agregaram todos os 07 critérios definidos ao mesmo tempo. 13

38 1.4) Escopo A região metropolitana do Rio de Janeiro é uma das oito regiões de governo (RG) do estado do Rio de Janeiro criadas pela lei estadual n de 17 de novembro de 1987, que aprovou o plano de desenvolvimento econômico e social 1988/1991 (CIDE, 2005). A bacia hidrográfica do rio Guandu foi concebida por algum tempo como uma subbacia da antiga bacia de Sepetiba. Por grau de importância, a FEEMA separava a bacia de Sepetiba em duas sub-bacias: a do rio Guandu e a da baixada da baía de Sepetiba. Já o comitê Guandu engloba as bacias hidrográficas dos rios Guandu, da Guarda e Guandu-Mirim, tendo a baía de Sepetiba como a foz de todos eles. Atualmente, a região da bacia de Sepetiba é denominada região hidrográfica Guandu (RH-II), conforme resolução CERHI RJ número 18 de oito de novembro de 2006, republicada no diário oficial do estado do Rio de Janeiro em 15 de fevereiro de Então, para fins de gestão administrativa e de gestão dos recursos hídricos, as regiões de governo (RG) e as regiões hidrográficas (RH) do estado do Rio de Janeiro estão denominadas segundo a Tabela 3. Desse modo, a Figura 4 mostra as regiões do estado, com destaque para a área em estudo composta pela porção oeste da RMRJ e pela bacia hidrográfica do rio Guandu. Tabela 3 Regiões do estado do RJ (Fontes: CIDE, 2005, CERHI 18, 2007) RG Região de Governo RH Região Hidrográfica I Metropolitana I Baía da Ilha Grande II Noroeste Fluminense II Guandu III Norte Fluminense III Médio Paraíba do Sul IV Serrana IV Piabanha V Das Baixadas Litorâneas V Baía de Guanabara VI Do Médio Paraíba VI Lagos São João VII Centro Sul-Fluminense VII Dois Rios VIII Da Costa Verde ¹ VIII Macaé e das Ostras ¹ antiga região da Baía da Ilha Grande IX Baixo Paraíba do Sul X Itabapoana 14

39 Figura 4 Regiões do estado do Rio de Janeiro (Fonte: adaptado de CIDE, 2001) 15

40 O mapa da Figura 5 apresenta a bacia hidrográfica em estudo e a APA Guandu. Figura 5 Mapa hidrográfico da bacia do rio Guandu e a APA Guandu 16

41 A RH-II abrange totalmente os municípios discriminados na seqüência: Mangaratiba, Itaguaí, Seropédica, Queimados, Engenheiro Paulo de Frontin, Japeri, Paracambi; engloba, parcialmente, os seguintes municípios: Miguel Pereira, Vassouras, Barra do Piraí, Mendes, Nova Iguaçu, Piraí, Rio Claro e Rio de Janeiro. Além disso, suas principais bacias hidrográficas são: bacia do Santana, bacia do São Pedro; bacia do Macaco, bacia do Ribeirão das Lajes, bacia do Guandu (Canal de São Francisco), bacia do Rio da Guarda, bacias contribuintes à represa de Ribeirão das Lajes, bacia do Canal do Guandu, bacias contribuintes ao litoral de Mangaratiba e de Itacurussá, bacia do Mazomba, bacia do Piraquê ou Cabuçu, bacia do Canal do Itá, bacia do Ponto, bacia do Portinho, bacias da Restinga de Marambaia, bacia do Piraí. O foco desta dissertação está no abastecimento de água potável para o consumo humano da RMRJ oeste, portanto o escopo engloba apenas a bacia do rio Guandu e as suas bacias afluentes (em destaque acima e na Figura 5), devido às razões apresentadas no item (1.1). Entretanto, dados e conceitos relevantes sobre as outras bacias que afetam direta ou indiretamente o rio Guandu e o abastecimento de água potável estão devidamente considerados, caso das outorgas no Canal de São Francisco, das análises de qualidade e quantidade das águas transpostas do rio Paraíba do Sul, entre outros. Este Capítulo (1) apresenta, então, as considerações iniciais, a motivação, os objetivos e o escopo da dissertação. O Capítulo (2) descreve a história completa do sistema de abastecimento de água do Rio de Janeiro e o conseqüente surgimento da CEDAE. Optou-se por deixar a maior parte do relato presente em algumas publicações da companhia porque foram poucos divulgados externamente, sendo retirado do texto o cunho promocional existente. As características dos sistemas existentes de produção de água para abastecimento público também estão presentes no Capítulo (2), elaborado a partir de informações de diversas fontes da CEDAE, principalmente. O Capítulo (3) apresenta os valores das amostras coletadas pela FEEMA (2001a, 2001b, 2002a, 2002b, 2002c, 2008) e pela CEDAE na bacia do rio Guandu, que permitiram a avaliação da situação atual das águas nos mananciais, tais como os parâmetros de 17

42 qualidade da água, de eutrofização e de sedimentos. No Capítulo (3), estão presentes também os valores das amostras encontradas em outros trabalhos, como o de MASSENA (2003), além de citações da legislação ambiental e das classes de enquadramento adotadas pelo PERH Guandu (SONDOTÉCNICA, 2006 e 2007). O Capítulo (4) contém o diagnóstico de qualidade das águas na bacia do rio Guandu, com a identificação das principais atividades poluidoras. Este diagnóstico foi baseado nos relatórios de avaliação dos valores apresentados pelo Capítulo (3). O balanço hídrico da bacia do rio Guandu está no Capítulo (6), que possui os dados de disponibilidade hídrica da SERLA (2005b) e do PERH Guandu (SONDOTÉCNICA, 2006 e 2007). As demandas estão baseadas nos cenários propostos e nas portarias de outorga da SERLA, emitidas entre janeiro de 2006 e dezembro de Os Capítulos (5) e (7) discorrem sobre todos os estudos e projetos aventados para a melhoria da qualidade da água no manancial e para o aumento da oferta de água, ambos destinados ao abastecimento público de água potável para a região metropolitana do Rio de Janeiro porção oeste. As análises individuais e os comentários preliminares já foram agregados no decorrer do texto dos referidos capítulos, expressando assim a visão do autor desta dissertação sobre cada proposta, com base na bibliografia e em dados coletados de diversas fontes de pesquisa: CEDAE; SERLA; Prefeitura da Cidade do Rio de Janeiro (PCRJ); entre outras. As principais ações, estudos e projetos analisados ou passíveis de serem analisados futuramente foram relacionados nos itens (1.1.1) e (1.1.2). O Capítulo (8) apresenta a análise final dos cenários estabelecidos. Neste item, o modelo multicritério, adotado para auxiliar na análise, é descrito. São definidos os parâmetros de entrada e mostrados os resultados obtidos pelo modelo ELECTRE III, para alguns cenários agregados. Enfim, os Capítulos (9) e (10) contém as considerações finais da dissertação e as bibliografias consultadas. Cabe citar que as diversas figuras e tabelas não foram transferidas para anexos, porque prejudicaria a compreensão de todo o texto, face à gama de informações. 18

43 2) SISTEMAS DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA POTÁVEL DA RMRJ A região hidrográfica do rio Guandu abastece somente o lado oeste da região metropolitana do Rio de Janeiro (RMRJ), principalmente a cidade do Rio de Janeiro e a Baixada Fluminense. Já a porção leste da RMRJ é abastecida basicamente pelo sistema Imunana-Laranjal, pertencente à outra região hidrográfica, fora dos limites de estudo, casos de Niterói e São Gonçalo. Portanto, a RMRJ em estudo refere-se somente a sua porção oeste. O relato histórico abaixo foi extraído de documentos elaborados pela CEDAG (1969 e 1970), por DA SILVA (1988) e pela CEDAE (2001), principalmente. 2.1) Histórico 2.1.1) Do poço Cara de Cão ao sistema Guandu Os portugueses já haviam descoberto o Brasil, quando Américo Vespúcio navegava pela costa brasileira até chegar à foz do que acreditava ser um grande rio. Como era 10 de janeiro nasceu: Rio de Janeiro, que, mais tarde, seria São Sebastião do Rio de Janeiro. A cidade de São Sebastião do Rio de Janeiro tinha na água uma parte importante daquilo que viria a se tornar um estado com o mesmo nome. Começou ali também o que, 473 anos depois, seria a Companhia Estadual de Águas e Esgotos CEDAE. Estácio de Sá, sobrinho do governador geral do Brasil, Mem de Sá, escolheu o morro Cara de Cão para morar, entre a Urca e o Pão de Açúcar, em A cidade não tinha água doce. Havia apenas o que, na época, era chamada de "lagoa de água ruim". Então, um poço foi aberto e, com o tempo, não mais abastecia os moradores que chegavam de Portugal. Com isso, os índios Tamoios cederam as águas do rio Carioca, mesmo crendo que as águas tinham poder de aumentar a virilidade masculina e embelezar as mulheres. Martim Sá, governador em 1602, foi pressionado a resolver o problema da água, que já não era suficiente para abastecer a todos. Em 1617, com Vaz Pinto, quem bebesse vinho passaria a custear as obras solicitadas pela população com o pagamento de uma taxa. Nessa época, moravam na cidade quase quatro mil pessoas. 19

44 Em 1723, um aqueduto foi construído para levar água até o centro. O duto descia pelo morro do Desterro, das Mangueiras, passava pelos chamados "Arcos Velhos da Carioca", seguia até a Ajuda para chegar ao campo de Santo Afonso. Com a nova construção, o Largo da Carioca recebeu o primeiro chafariz da cidade, ao lado da escadaria que dá acesso ao convento de Santo Antônio. Quase dez anos depois, o chafariz já estava totalmente degradado e a falta de água começou novamente a ameaçar os moradores da cidade. Aí, então, os Arcos Velhos foram substituídos pelos grandiosos Arcos da Lapa, que ainda emoldura o bairro da Lapa até os dias de hoje. Para ajudar a distribuição de água no Largo da Carioca, outro grande chafariz, o da Pirâmide, foi construído no Largo do Paço, atual Praça XV, em Muitos outros chafarizes foram erguidos, e os moradores também se serviram de poços e cisternas, construídas para recolher as águas das chuvas que caíam dos telhados. A estrutura de abastecimento permaneceu a mesma até Em 1833, uma companhia chegou a cogitar o transporte de águas até as residências. Sebastião da Costa Aguiar criou uma frota de carroças com pipas de água que ficou conhecida como "A boa água do Vintém" e, a partir desse período, vários mananciais foram descobertos. Com essa nova realidade, em 1877, foi concluída a obra que marca o início de uma nova fase: a adutora do rio São Pedro. Em 1880, foram captados os rios Santo Antônio e d Ouro e concluída a obra do reservatório do Pedregulho, com capacidade para 74 milhões de litros ou m³. O Pedregulho passou a formar o sistema abastecedor de água da cidade junto com os reservatórios construídos no morro de São Bento e no morro da Viúva. Após nove anos, a cidade viveu um momento que ficou conhecido como "água de seis dias". O engenheiro Paulo de Frontin assinou um contrato que o obrigava a realizar em seis dias obras que garantissem o abastecimento de 13 a 15 milhões de litros de água para a cidade. No final desse prazo, as chuvas aumentaram o volume dos mananciais e as adutoras voltaram a todo vapor. Então, mais pelos méritos pluviométricos do que pelas obras provisórias, que acabaram sendo destruídas pelas águas das chuvas. 20

45 Em 1893, o abastecimento foi reforçado pela conclusão da adutora de água captada nos mananciais da bacia do Tinguá. O plano de adução do Rio de Janeiro executado por Sampaio Correia através do aproveitamento dos mananciais das bacias do Xerém e do Mantiquira previa reforço para atender o crescimento da população em 15 anos. No entanto, as obras não foram realizadas, agravando ainda mais a situação do sistema já debilitado pela estiagem. De 1911 a 1930, sete reservatórios foram construídos na cidade visando diminuir a situação deficitária do abastecimento, muitas vezes causada pelas constantes rupturas nas adutoras, particularmente na de Xerém e na de Mantiquira. Destaca-se, entre esses reservatórios, o Vitor Konder, inaugurado em 1927 e com capacidade para 16 milhões de litros. Em 1924, a Repartição de Águas e Obras Públicas foi transformada na Inspetoria de Águas e Esgotos, que achou extremamente necessária a construção de elevatórias. Assim sendo, a estação elevatória de Acari foi inaugurada em 1933, com três conjuntos motor-bomba centrífugas, a fim de recalcar a água do reservatório adjacente à elevatória o poço de sucção que recebia as águas das duas linhas adutoras. Diante da rigorosa estiagem e com o déficit de adução chegando a 200 milhões de litros por dia, foi decidida em 1937 a construção da primeira etapa da adutora do Ribeirão das Lajes. A extensão total da tubulação era de metros, que aduzia 210 milhões de litros por dia. Com a situação do abastecimento sob controle, a Inspetoria de Águas e Esgotos passou a investir na realização da medição do consumo por hidrômetros e na desinfecção das águas através do cloro. A segunda etapa da adutora de Lajes não foi realizada pela empresa contratada, que alegou dificuldades financeiras. O Governo teve, então, que assumir a obra entregando a empreitada à Inspetoria de Águas e Esgotos e, depois, ao Serviço Federal de Água e Esgotos que, em 1945, foi passado à prefeitura do Distrito Federal. O Rio de Janeiro vivia novamente uma situação complicada de abastecimento e a prefeitura resolveu duplicar a adutora de Lajes usando uma nova tubulação, paralela à primeira. As obras foram concluídas somente no início de 1949, com um acréscimo de 220 milhões de litros por dia. Em 1951, iniciou-se um planejamento que suprisse as necessidades de água até 1970, e, anos depois, foi assinado o contrato para a obra da captação e estação de tratamento do Guandu, com capacidade para 1,2 milhão de litros por dia. O manancial escolhido, o rio 21

46 Guandu, recebia grande parte das águas dos rios Piraí, Paraíba do Sul e Ribeirão das Lajes. A Estação de Tratamento de Água do Guandu (ETAG) é considerada um marco na história do abastecimento do Rio de Janeiro. O projeto inicial acabou se estendendo e, ao invés de terminar no reservatório do Engenho Novo, a adutora foi aumentada e o trabalho terminou somente em 1958, com a chegada à zona sul do Rio de Janeiro. Nessa época, havia o ideal de abastecer 7,5 milhões de pessoas no ano 2000 e, por esse motivo foi inaugurada a segunda adutora do Guandu, a Veiga Brito, em Outra obra de grande importância foi a da estação elevatória do Lameirão, inaugurada em 1966 e considerada a maior estação subterrânea de água potável do mundo na época, dimensionada para uma vazão total de 2,4 milhões de litros por dia ) A evolução do sistema Guandu Os estudos para a realização das obras de adução do rio Guandu tiveram início em meados de O projeto previa três etapas, cada uma com capacidade para reforçar o abastecimento da cidade em 400 milhões de litros por dia. As águas do rio seriam bombeadas através de uma elevatória para a estação de tratamento ao pé do morro do Marapicu, na divisa do estado do Rio de Janeiro. Dali, as águas seriam novamente bombeadas e levadas para um reservatório situado naquele morro, onde teria início uma adutora com tubos em concreto armado que alcançaria o reservatório final previsto no Engenho Novo. Duas subadutoras situadas neste local seriam responsáveis pelo transporte da água até os reservatórios do Pedregulho e dos Macacos. Com a abertura da concorrência para realização das obras, o projeto foi desmembrado em oito partes. O prefeito João Carlos Vital assinou oito contratos correspondentes às obras de adução do rio, em O trabalho deveria estar concluído em dois anos, mas alguns problemas na área de abastecimento da cidade e as sucessivas mudanças na administração do Departamento de Águas atrasaram o início do projeto. Além disso, a necessidade de levar água à zona sul do Rio de Janeiro alterou o plano inicial fazendo com que a parte final da adutora do Guandu tivesse que ser estendida àquela região, através da perfuração de um túnel atravessando as serras dos Pretos Forros, da Tijuca e da Carioca, até alcançar o reservatório dos Macacos. A obra foi concluída em 1958, um ano após a adutora Henrique de Novaes nome dado à primeira 22

47 adutora do Guandu ser finalmente concluída. Desde 1955, ano da inauguração oficial, a cidade já pôde beneficiar-se de alguma melhoria no abastecimento, embora não estivessem totalmente concluídas as obras do Guandu. Nos anos 40, o volume de água aduzido era de 510 milhões de litros por dia, Em 1959, apesar de o total da população ter quase duplicado, o volume de água aduzido chegou a milhões de litros por dia. Por isso, o ex-governador Carlos Lacerda considerava a adução do Guandu como a "obra do século". Apesar das melhorias, havia grande dificuldade de se manter a média de fornecimento graças aos freqüentes acidentes na segunda adutora de Lajes e nas centenárias tubulações de ferro fundido das chamadas linhas pretas : São Pedro, Rio d Ouro, Tinguá, Xerém e Mantiquira. Por esse motivo, iniciaram-se, nessa época, estudos definitivos para a segunda etapa do Guandu, que previa elevar a capacidade de adução para 2,4 bilhões de litros por dia. A extensão total da obra seria de m, com um extenso túnel adutor a ser construído sob o maciço rochoso desde o Guandu até o Engenho Novo. Uma parte dessa obra atingiria a zona sul, através do túnel Engenho Novo Macacos, em operação desde 1958, e o restante deveria ser levado ao reservatório do Pedregulho por meio de outra galeria. No plano elaborado pelo Departamento de Águas, previa-se o abandono da primitiva tomada de água do Guandu e da estação elevatória de baixo recalque. Com a nova adutora, seria feita não só a retirada no rio de toda a água necessária como também o seu recalque para a estação de tratamento. As demais obras do sistema inicial seriam aproveitadas e a ampliação da estação de tratamento, prevista inicialmente, seria concluída nesta fase. O sistema de bombeamento também seria reformulado considerando o aumento da demanda de água para a população. Em 1961, o governador Carlos Lacerda decretou estado de calamidade pública no estado da Guanabara. Diversos acidentes estavam ocorrendo no sistema alimentador da cidade, em especial, no sistema da primeira adutora do Guandu, que diminuiu em 35 % a capacidade de abastecimento de água para a população. A situação era emergencial. Um crédito especial chegou a ser aberto para financiar a subadutora de Jacques-Acari, a consolidação da segunda adutora de Lajes e a correção de defeitos no sistema, o que 23

48 proporcionou um reforço de 205 milhões de litros por dia para a cidade. Diante desta realidade, as obras da nova adutora tiveram início em novembro de 1961, sendo paralisadas após um mês sob o pretexto de se encontrarem novas alternativas para o projeto. Posteriormente, uma deliberação governamental determinou o reinício dos trabalhos que alcançaram novo ritmo e foram concluídos em meados de Nos primeiros 18 meses de funcionamento da nova adutora, ocorreram centenas de paralisações por causa do suprimento energético deficiente. Foram instaladas linhas de transmissão de 132 mil volts entre Campo Grande e Lameirão para solucionar os problemas energéticos. Assim, as instalações do sistema Guandu ficariam completas, e as paralisações poderiam chegar ao fim. No entanto, em 1967, um vazamento no sifão de Jacarepaguá e uma queda do nível piezométrico na entrada da elevatória do Lameirão mexeram com as estratégias das autoridades públicas. Em 1966, foram pontos da rede de distribuição e do sistema adutor consertados. Em 1967, esse número subiu para e, em 1968, para Além dos consertos, para se adequar aos padrões da Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT), foram necessárias também melhorias no tratamento da água. Ao longo de toda a história do Guandu, foram muitas as obras realizadas para aperfeiçoar o sistema. Em 1955, ano da primeira grande inauguração, eram três decantadores com capacidade para 4,6m³/s. Em 1963, já eram seis decantadores com 9,2m³/s. Após dois anos, o número total de decantadores chegou a nove com 13,8m³/s de capacidade. Hoje, a capacidade dos decantadores chega a 43m³/s. Em 1975, ano da fusão dos estados e da criação da CEDAE, foi concluída a obra do novo alto recalque do Guandu (NARG), considerada, na época, a salvação para o abastecimento de água na cidade. Em 1982, foi inaugurada a nova estação de tratamento de água (NETA), que ampliou a captação de água e agilizou todo o processo de tratamento na estação. Em 1992, as obras de outra grande ampliação do sistema foram iniciadas, para atender exclusivamente a população carente da Baixada Fluminense, zona oeste e Leopoldina. As obras abrangiam a instalação de um novo túnel de captação de água bruta com capacidade para mais 40 mil litros por segundo e a interligação por canais adutores a um 24

49 novo desarenador, cuja capacidade chegava a 24 mil litros por segundo. Além de um novo sistema de alto recalque, capaz de enviar mais 10 mil litros por segundo para o reservatório de Marapicu, por intermédio de adutoras com 2,4 metros de diâmetro. Devido à crise de energia elétrica, a obra do Guandu foi projetada com um horizonte de 50 anos. Por esse motivo, no momento da criação da CEDAE, o sistema Guandu teve capacidade para absorver a demanda de abastecimento da Baixada Fluminense, onde não havia qualquer obra de saneamento e qualquer manancial sendo utilizado. De lá pra cá, a ETAG foi a que mais aumentou sua capacidade em todo o mundo. Quando inaugurou, tinha uma produção de aproximadamente 2,5 mil litros de água por segundo. Hoje, chega a 47 mil litros por segundo. Além da ampliação de seu potencial original, o sistema Guandu foi adaptando-se à modernidade desde a sua inauguração. O centro de controle operacional (CCO) é responsável pela supervisão e controle de operação do sistema de produção de água tratada. A estação possui um sistema informatizado de sensores de campo e estações remotas inteligentes que enviam os dados aos computadores do CCO. Através da telemetria, pode-se supervisionar a qualidade e a vazão da água bruta, o controle e estoque de produtos químicos e a qualidade e a vazão da água tratada aduzida à população durante 24 horas por dia. O CCO atual é equipado para monitorar a qualidade da água em dez fases de tratamento, identificando poluentes inorgânicos, impurezas orgânicas e possíveis microorganismos presentes na água ) A criação do Lameirão Inaugurada em 1966 como a maior estação subterrânea de água potável do mundo, a estação elevatória do Lameirão foi dimensionada para uma vazão total de 2,4 bilhões de litros diários. A elevatória é totalmente escavada em rocha viva e foi necessária a retirada de m³ de rocha do morro do Lameirão, tendo consumido m³ de concreto simples e armado durante a construção. Quando inaugurada, a estação era formada por uma unidade pequena, de apenas 4.500HP, a chamada unidade 5. Nessa época, a obra foi realizada com o intuito de resolver os problemas de abastecimento até o ano 2000; no entanto, um acidente no 25

50 túnel Guandu-Lameirão obrigou os engenheiros e técnicos a idealizarem a nova elevatória do Lameirão (NEL). Na inauguração da NEL, em 1975, a tubulação que ligava a estação elevatória ao Guandu (ETA) ficou praticamente fechada, literalmente, após ativar os motores. Contam que houve uma compressão de ar na tubulação, obrigando os engenheiros a injetarem água do Guandu para o Lameirão a fim de que a situação voltasse ao normal. Após um ano de funcionamento, a NEL teve suas funções paralisadas, mas todos os envolvidos no funcionamento da elevatória perceberam sua importância ao longo do tempo. Quando o Brasil conquistou o tricampeonato mundial, em 1970, um dos transformadores do Lameirão explodiu, obrigando a estação a funcionar com apenas um transformador. Apesar disso, a re-inauguração da NEL só ocorreu em 1997, quando a necessidade de abastecimento cresceu consideravelmente. Par tal, a NEL recebeu duas novas bombas de recalque, sendo ampliada de para de litros por dia, reforçando o abastecimento de água da zona oeste, regiões da Baixada Fluminense e zona da Leopoldina. Distante cerca de 300m da elevatória do Lameirão, a NEL é abastecida pelo reservatório do Marapicu através de uma linha adutora (IGL) com 1.750mm de diâmetro, proveniente da ETAG. A NEL recalca diretamente para o túnel canal de distribuição, através de uma adutora com o mesmo diâmetro. Em sua re-inauguração, a NEL proporcionou a ampliação da capacidade de captação de água no rio Guandu, que passou a ser de 43 mil litros por segundo, atendendo a mais 850 mil pessoas. Hoje, o sistema Lameirão é responsável por 80% do abastecimento de água do Rio de Janeiro e funciona da seguinte maneira: a água do Guandu é elevada a uma altura de 120m e desce por gravidade para abastecer os pontos mais baixos da cidade. Para os pontos mais elevados, foram construídas elevatórias em linha (boosters), que impulsionam a água até essas regiões onde a pressão no sistema é insuficiente. Esse processo é considerado inédito em todo o mundo. 26

51 2.1.4) O surgimento da Nova CEDAE Em 1957, foi criada a Superintendência de Urbanização e Saneamento (SURSAN) e, em 1961, ocorreu um caos no abastecimento da cidade a partir de uma ocorrência na elevatória de alto recalque da antiga adutora do Guandu. Nesse mesmo ano, o Departamento de Águas foi incorporado a SURSAN, e a administração pública teve que recorrer a um empréstimo externo para realizar obras, através de um contrato de aproximadamente US$ 90 milhões com o Banco Interamericano de Desenvolvimento (BID). Com o empréstimo, foram realizadas diversas obras, como as construções dos reservatórios de Vila Valqueire e Bangu. Neste período, foi criada a Companhia de Águas do Estado da Guanabara (CEDAG). Em 1966, o governo do estado deu a CEDAG o direito de cobrar contas de água. Com isso, a companhia remodelou reservatórios, substituiu tubulações e montou um cadastro próprio de consumidores. Outra iniciativa da empresa foi comprar um computador eletrônico, fruto de um empréstimo feito pela agência do governo dos Estados Unidos. Foram adquiridos ainda instrumentos de telemetria, transformando a CEDAG em uma das empresas mais modernas do ramo. As atividades da adutora do Guandu acabaram em 1969, prejudicadas por deficiências no suprimento energético, obrigando o estado a realizar convênios com a Comissão Estadual de Energia e a RIO-LIGHT. Então, o plano diretor de abastecimento de água do Rio de Janeiro foi concluído antes dos anos 70, prevendo obras até Com o novo empréstimo, foi aberto um novo túnel de alimentação do reservatório dos Macacos e da subadutora da Zona Sul, além de serem realizadas melhorias no sistema de distribuição e da urbanização das novas áreas, como Barra da Tijuca, Jacarepaguá e conjuntos habitacionais. Em 15 de março de 1975, fundiram-se o estado da Guanabara e o estado do Rio de Janeiro, com o nome de estado do Rio de Janeiro, assumindo o governo da nova unidade federativa o Almirante Faria Lima. Com isso, a CEDAG foi unificada com a Empresa de Saneamento da Guanabara (ESAG) e a Companhia de Saneamento de Estado do Rio de Janeiro (SANERJ), que cuidava do serviço de água e esgoto do antigo estado do Rio de Janeiro. Da união das três companhias, nasceu a Companhia Estadual de Águas e Esgotos (CEDAE), em 24 de março de

52 A fusão entre a CEDAG, a SANERJ e a ESAG provocou uma completa revolução nas políticas de saneamento e abastecimento do novo estado. As estratégias adotadas nas três empresas foram completamente reformuladas e a fusão de dois estados distintos com legislações específicas e condições socioeconômicas diferentes dificultou ainda mais o nascimento efetivo da CEDAE. Durante algum tempo após a fusão, existiam quatro empresas ao invés de uma: a CEDAE, a CEDAG, a SANERJ e a ESAG. Aliás, a logomarca antiga da companhia tinha três linhas diagonais simbolizando as três empresas anteriores (CEDAG, SANERJ e ESAG), que se uniam para o surgimento da quarta linha, a CEDAE, que perpassa a letra A (Água) e a letra E (Esgoto). Essa logomarca perdurou até o ano 2006, pois em 2007 surgiu a Nova CEDAE. Com o surgimento de um único estado, a ampliação do sistema Guandu, que resolveria os casos de falta de água na capital por um longo espaço de tempo, acabou sendo aproveitada para abastecer a Baixada Fluminense. A região já havia começado a se desenvolver, mas era praticamente desprovida de abastecimento. Com isso, a obra no Guandu passou a ser de utilização total e imediata. Nessa época, então, iniciou-se a implantação de todo o sistema da Baixada, cuja maioria das ruas não tinha nem tubos ligados nas adutoras da companhia. Existiam ramais muito finos, onde cada morador fazia a sua própria ligação os ditos ramais de viagem. Dos valores destinados às obras de água e esgoto em todo o estado, cerca de 5% foram empregados na construção de redes de água na Baixada Fluminense. Duque de Caxias, por exemplo, recebeu uma nova rede de m de extensão que elevou o fornecimento de 100 para 350 litros por segundo. Nilópolis passou a ser abastecido pelo sistema de Lajes, o que melhorou também a situação de São João de Meriti, que antes fornecia água para o município vizinho. Ao contrário da CEDAG, uma companhia de grandes recursos, a CEDAE teve de utilizar recursos do Plano Nacional de Saneamento (PLANASA) que, na época, previa uma companhia responsável pelo abastecimento em cada estado. O Banco Nacional de Habitação (BNH) era o órgão gestor do PLANASA e liberava recursos para a ampliação dos serviços de água e esgoto. Os municípios tinham a liberdade de dar ou não 28

53 concessão à companhia. Até hoje, algumas cidades, como Resende e Friburgo, não deram essa concessão e não fazem parte das áreas de atuação da CEDAE. Na primeira fase, iniciou-se um processo de descentralização de algumas atividades comerciais da companhia, que passaram a ser de responsabilidade dos Distritos de Água e Esgotos (DAE). O mapeamento dos corpos de água e das unidades de tratamento quantificou a água disponível em cada manancial, o que permitiu o desenvolvimento de diversos projetos para o estado. As informações obtidas através do centro de controle de abastecimento e telemedição da CEDAE possibilitaram maior confiabilidade na operação do sistema que atendia o Rio de Janeiro. Em 2001, esse centro continuava em funcionamento, fornecendo também informações sobre vazão, pressão e qualidade da água de nove estações da região metropolitana. Outra inauguração foi a da oficina de hidrômetros da CEDAE, em Seu objetivo era instalar 50 mil medidores por ano, até 1987, permitindo cobrar a tarifa de água de acordo com o gasto de cada consumidor. Até então, apenas grandes consumidores, como indústrias, comércios e prédios, pagavam a água de acordo com o gasto. Com a inauguração, a CEDAE pretendia controlar o consumo e adiar novas obras no sistema Guandu por um período de oito anos após o término da nova ampliação, que ficou pronta em A oficina ficava no bairro de Engenho de Dentro e tinha capacidade para fazer a manutenção de 100 mil aparelhos por ano. Passados os primeiros anos da CEDAE, começa uma nova fase na companhia, marcada por um planejamento mais amplo na área de abastecimento e pelos créditos adquiridos junto ao PLANASA. A meta do Plano era alcançar 85% da população atendida com abastecimento de água e 65% da população com sistema de esgotamento sanitário completo. Estavam começando os anos 80, batizados de "a década da água", e Antonio Pádua Chagas Freitas assumia o governo do estado. Aproveitando a disponibilidade de produção do Guandu, foi construída a adutora principal da Baixada Fluminense (APBF), responsável pela triplicação da capacidade de água para a região. Se as centenárias linhas pretas de ferro fundido traziam, no máximo, de a litros por segundo, a adutora da Baixada elevou esse total para litros por segundo. Neste momento, ocorreu a interiorização da Baixada, iniciada após a 29

54 criação da companhia. Foram realizadas as construções de várias adutoras na região e muitas redes foram ampliadas. As obras atingiram seu ponto máximo, e Nilópolis transformou-se no primeiro município brasileiro a atingir 100% de abastecimento. A NETA foi construída, ampliando a capacidade da ETAG em 16m³/s, uma das maiores ampliações da história do sistema. A elevatória do Lameirão também foi ampliada, intensificando o abastecimento em todas as áreas já contempladas. O novo rumo tomado pela companhia em 1984 foi acompanhado pela elaboração de projetos originais. Foi criado o programa das favelas da CEDAE (PROFACE), responsável pela coleta de esgotos e distribuição de águas em comunidades carentes. Antes do PROFACE, a CEDAE limitava-se a instalar bicas de água comunitárias, onde muitas vezes os moradores tinham que descer dos morros para se abastecer. Através do PROFACE, os morros do complexo Pavão-Pavãozinho em Copacabana receberam um novo sistema de águas e esgotos. Em 1983, um dos antigos reservatórios que compunham o sistema de abastecimento de água precário do complexo desabou, causando diversas vítimas fatais. No Terreirão, numa das áreas mais carentes da favela da Rocinha, foram construídos dois reservatórios com capacidade para 12m³ cada um e implantados 5.770m de rede de distribuição e 760 ligações prediais, além de m de coletores de esgoto. No complexo do Alemão, em Inhaúma, as obras beneficiaram moradias. Foram construídas 04 elevatórias, sendo que uma delas passou a funcionar como uma companhia de águas por reforçar o sistema de abastecimento das outras favelas do complexo. Em Vila Isabel, o esgoto do morro dos Macacos corria em valas abertas. Com as obras do PROFACE, 2.760m de coletores foram implantados e interligados à rede oficial da CEDAE. Em 1985, o Plano Diretor (PDA) elaborado incluiu as obras da adutora da Maré, melhorando o abastecimento do centro e Santa Tereza. Antes, a usina elevatória não funcionava com toda a sua capacidade e, com a maior oferta de água, intensificou sua produção. Inaugurados há anos, os distritos de água também foram incluídos no PDA e passaram por reformas para melhora de suas instalações. 30

55 Na mesma época, o projeto piloto de saneamento básico da Baixada Fluminense foi criado para atender a região com sistema completo de esgotamento sanitário, beneficiando também a zona oeste do Rio de Janeiro e São Gonçalo. O projeto integral incluiu a construção de mais de 2.000m de rede coletora de esgoto, drenagem dos rios e urbanização das ruas. Desde 1983, a meta da Companhia era levar o máximo de saneamento básico às populações mais carentes. Segundo pesquisas realizadas, uma criança morria a cada hora no estado em conseqüência da falta de estrutura sanitária. Em 1985, o presidente José Sarney criou o Ministério de Desenvolvimento Urbano e Meio Ambiente. Por esse motivo, foi criada a Secretaria de Desenvolvimento Urbano e Regional nos moldes do órgão federal, que era responsável pela administração direta da CEDAE. Para iniciar as mudanças implementadas pela Secretaria, a companhia voltou a gerir seus próprios recursos. Logo no início do ano de 1987, foram assinados diversos contratos com a Caixa Econômica Federal (CEF) que herdou do BNH toda a administração de financiamentos de obras de abastecimento de água e esgotamento sanitário do estado. Com isso, foram reformadas diversas dependências da CEDAE. O serviço de reparo de vazamentos foi colocado em dia com o atendimento às solicitações no prazo de 48 horas e foi dado o início em uma série de obras. Nos anos seguintes, só na RMRJ foram instalados 1.200km de rede e aumentou-se a produção de água em mais 380 milhões de litros por dia, através da quinta linha com 3.080m e de conjunto motor-bomba, beneficiando pessoas. No interior, a rede instalada chegou a 600km e o aumento da produção da água a 359 milhões de litros por dia, com pessoas atendidas. Através do programa de setorização do abastecimento de água da Baixada Fluminense, instalaram-se 30km de rede distribuidora e ligações domiciliares. Na região, 334km de rede coletora de esgotamento sanitário foram executadas. Na época, a central de atendimento ao usuário da companhia recebia 20 mil solicitações mensais através do número 195, e os pedidos do interior demoravam de três a quatro meses para serem atendidos. O modelo de conta tornou-se mais prático e informativo e várias campanhas de combate a vazamentos foram realizadas. 31

56 Em 1992, a CEDAE inicia outra ampliação do sistema Guandu, onde foi escavado um novo túnel com 290m de comprimento na rocha. Uma nova tomada de água bruta foi construída para atender a ampliação do sistema de produção, além de muro guia e canal adutor. Houve ainda a duplicação da adutora Jacques-Acari e as construções de: nova elevatória de baixo recalque do Guandu; 2.500mm da adutora de interligação com a quinta linha existente; uma chaminé de equilíbrio; canal desarenador com 130m de comprimento; canal de transição com 116m; nova elevatória para a zona rural; e um booster do sistema simultâneo de sucção e bombeamento. Houve ainda a substituição das tubulações na via de comunicação com o Riocentro por tubos de alta densidade, garantindo o fim dos vazamentos na região, que era um dos principais pontos de encontro do evento internacional organizado na cidade a RIO 92. A partir de 1995, os investimentos diminuem e surge a possibilidade de privatização da CEDAE. O setor de operação e manutenção, um dos principais da companhia, estava sem materiais para trabalhar e sem recursos. Então, o improviso era usado para resolver os problemas do dia-a-dia, a exemplo dos remendos com borracha amarrada em tubulações com pequenos rompimentos. O edital de privatização da CEDAE, que chegou a ser publicado no Diário Oficial do dia 04 de agosto de 1998, estabelecia um preço mínimo de R$ 4,881 bilhões, para a venda da empresa. O grupo que assumisse teria que desembolsar R$ 1,201 bilhão na liquidação do leilão marcado para o dia 10 de setembro do mesmo ano. Os restantes R$ 3,680 bilhões seriam pagos em 276 parcelas mensais. A concessão, segundo o edital, teria duração de 25 anos renováveis pelo mesmo período, sendo que a concessionária vencedora seria responsável pela captação, tratamento e distribuição de água, além da coleta e tratamento de esgoto na RMRJ e nos municípios participantes do processo. Vinte e oito empresas demonstraram interesse em comprar a CEDAE e, a princípio, o leilão chegou a ser adiado duas vezes. Os funcionários da CEDAE faziam greve em protesto contra privatização da companhia e ameaçavam iniciar o movimento toda vez que se aproximava da data do leilão. As prefeituras do Rio de Janeiro e de Niterói e o Tribunal de Contas da União (TCU) foram apenas alguns dos órgãos que questionaram judicialmente vários termos do edital de privatização. Em outubro de 1998, o leilão foi suspenso pelo Supremo Tribunal Federal (STF). 32

57 A partir de 1999, a CEDAE reestruturada focou o trabalho nas grandes obras, como as do programa de despoluição da Baía de Guanabara (PDBG), a obra de reforma do emissário submarino de esgotos de Ipanema e o programa de Vida Nova com Saúde (PROSANEAR) que beneficiava pessoas. Recursos do Fundo Estadual de Conservação Ambiental (FECAM) eram utilizados para executar as obras, caso da galeria de cintura da Lagoa Rodrigo de Freitas. Em 2000, convênios com a UERJ NUSEG e com a Fundação Getúlio Vargas foram firmados na gestão, além de uma parceria com o SENAI para o treinamento de servidores que atuariam como operadores nas novas ETE s e nas elevatórias de esgotos. Em 2001, além da Presidência e das Diretorias Administrativa, de Produção e Tratamento e de Empreendimentos, a CEDAE passou a atuar com cinco diretorias regionais: Interior, Baía de Guanabara Leste, Oceânica, Baía de Guanabara Oeste e de Sepetiba. A autonomia das diretorias regionais descentralizadas foi inspirada nas unidades de negócios regionais da SABESP, onde cada regional era responsável pela coleta e distribuição da água e pelo transporte do esgoto em cada uma das localidades incluídas em sua área de atuação. Na Baía de Sepetiba, por exemplo, que registrou um crescimento populacional muito grande nos últimos anos, a Diretoria Regional atendia a demanda de abastecimento de água e esgotamento sanitário em Itaguaí, Angra dos Reis, Parati, Seropédica, Queimados e Paracambi, áreas que anteriormente eram assessoradas por serviços locais. Nesse mesmo ano, a CEDAE era responsável por 59 dos 92 municípios do estado com abastecimento de água e 17 com rede de esgoto. Ao todo, eram km de rede de água e 4.749km de rede esgoto. O PDBG envolvia ainda a recuperação e implantação de aterros sanitários e o tratamento adequado à disposição final do lixo, além da melhoria no abastecimento de água da Baixada Fluminense, de São Gonçalo e da Ilha do Governador, onde foram assentados 15km de rede distribuidora para moradores. A duplicação da APBF forneceria mais 774 milhões de litros de água por dia para a Baixada. A vazão de água do sistema Guandu para a região passaria a dez mil litros por segundo, atendendo cerca de três milhões de pessoas em Nova Iguaçu, Meriti, Mesquita, 33

58 Belford Roxo, Duque de Caxias e Queimados. Antes, dos seis mil litros de água por segundo que passavam pela adutora, somente dois mil litros chegavam ao booster da Baixada para serem distribuídos à população. Parte da obra foi finalizada em 2002, tendo sua complementação prevista para 2008, com recursos do PAC para saneamento. Outras obras na Baixada também ficaram a cargo do PDBG. Dentre elas, a recuperação das unidades de filtração e drenagem do complexo do Guandu, a ampliação do sistema de abastecimento de água para Nilópolis, Pilar e Imbariê e as obras para garantir maior segurança ao reservatório de Marapicu e das linhas de recalque. Algumas já estavam em andamento em 2008, com recursos também do PAC, caso do complexo do Guandu. A tarifa social nas contas de água e esgoto foi outro exemplo de mudança radical na companhia. Destinada às comunidades de baixa renda, foi inicialmente implementada nas favelas e, posteriormente, nos conjuntos habitacionais, atingindo cerca de 10,5% dos usuários. Representava um subsídio que reconhece a situação de carência econômica de certos grupos sociais. Na prática, o valor cobrado era inferior aos custos da CEDAE, que compensava o prejuízo com o resultado de suas atividades em outras áreas. Na realidade, a tarifa social da CEDAE era zero, devido a grande evasão nas comunidades de baixa renda. Outras concessionárias já cobravam a tarifa social. Entre 2002 e 2006, planejamentos de setorização e ampliação do sistema de produção de água para a RMRJ foram discutidos ou realizados, a exemplos da revisão do PDA de 1985 ou RPDA 2004 (item 7.2) e da ETA Guandu II (item 7.4). Em 2007, houve outra mudança radical na CEDAE, com alteração até do nome para Nova CEDAE e da logomarca (vide Figura 6). As obras previstas para o abastecimento de água eram de grande vulto, caso da ampliação do sistema Guandu com a construção da ETA Novo Guandu, financiada pelo PAC. Aliás, o PAC financiaria diversas obras de saneamento, não somente da CEDAE, como também de outros órgãos. Além disso, com as outorgas concedidas em 2007, a ETAG tornou-se oficialmente a maior estação de tratamento de água do mundo em funcionamento. Então, a adução do rio Guandu não é somente a obra do século passado é também a obra deste século, já que veio e ainda virá revolucionar o abastecimento de água na RMRJ. 34

59 Figura 6 Cronologia da origem da Nova CEDAE (Fonte: CEDAE) 2.2) Situação atual 2.2.1) Mananciais locais Pequenas adutoras atendem as áreas urbanizadas em cotas elevadas e representam atualmente uma pequena percentagem da produção total de água. Essas fontes de suprimento não têm capacidade de atender a demanda das áreas altas, pois sofrem acentuadas reduções durante as estiagens (STE, 1994). A grande maioria dos mananciais locais que abastecem a RMRJ oeste está situada fora da bacia hidrográfica do rio Guandu. Em contrapartida, alguns mananciais dentro da bacia em questão suprem municípios fora da RMRJ. A Figura 7 mostra todos os sistemas de abastecimento de água para a RMRJ oeste, inclusive os sistemas projetados. 35

60 Figura 7 Sistemas de abastecimento de água da RMRJ oeste (CNEC, 2004) 36

61 2.2.2) Sistema Acari As 05 (cinco) adutoras de ferro fundido, construídas entre 1877 e 1908, abastecem quase que exclusivamente as áreas dos municípios da Baixada Fluminense e apresentam uma vazão média de 2,5m³/s, que se reduz bastante durante as estiagens (STE, 1994). As captações relativas a cada adutora, que se localizam na vertente Atlântica da Serra do Mar, estão na Tabela 4. Alguns dos mananciais ficam na bacia do rio Guandu. A Figura 8 apresenta o sistema Acari completo e atual. Nota-se o limite com as linhas adutoras do sistema Guandu, na elevatória (booster) da Baixada em Belford Roxo. O sistema possui ainda dois pontos de clarificação (Registro e João Pinto) na quarta linha adutora e diversas caixas de reunião das vazões oriundas das captações presentes nos municípios de Duque de Caixas e Nova Iguaçu, conforme a RPDA 2004 (CNEC, 2004). Figura 8 Mananciais do sistema Acari (Fonte: CNEC, 2004) 37

62 Tabela 4 Mananciais do sistema Acari (Fonte: STE, 1994) Adutora Captação Mananciais São Pedro Barragem São Pedro Rio D Ouro Barragens de derivação Limeira, Honório, Soldado, Néri, Santo Antônio, Rio D Ouro, Sabino e Boa Vista. Tinguá Represas das águas Sertão, Brava, Macacos, Beco, Serra Velha Superior, Bucurubu, Boa Esperança, Giro Comprido, Córrego de Ponte e Colomi. Xerém Represas das águas Cova, Paraíso, Alta, Perpétua e João Pinto. Mantiquira Barragens Ribeira, Meio Fazenda, Hamilton, Aniceto, Guerra e Mantiquira ) Sistema Ribeirão das Lajes O sistema de Ribeirão das Lajes é constituído pela captação no canal de fuga da UHE de Fontes Nova (antigamente era da Velha), situada dentro da bacia do rio Guandu. As adutoras componentes desse sistema são duas de 1,75m de diâmetro e cerca de 70km de extensão e aduzem aproximadamente 5,5m³/s, construídas a partir de 1940 (STE, 1994). Tabela 5 Características do sistema de adução de Ribeirão das Lajes (CNEC, 2004) Trecho Denominação Comprimento em metros Túneis Ø 2,40m 2 Ø 1,75m Trecho Inicial: Canal adutor Canal adutor 2,00x2,75m, L=1.313 m (Calha da CEDAE) Túnel I 776 Túnel II Tubulação 135 Túnel II 135 Sifão de baixa pressão 383 Trecho Sifão Cacaria intermediário: Túnel III 429 Túnel II Túnel V Sifões Rio São Paulo

63 Trecho Final: Túnel V Reservatório Pedregulho Túnel IV 333 (Desinfecção com cloro) Sifões do Cabral Derivações: ø 300mm (Lajes) na 1ª linha e ø 100mm (quartel de Paracambi) na 2ª linha Túnel V 294 Sub-Trecho 1: Túnel V - Stand-Pipe do Guandu Sub-Trecho 2: Stand-Pipe do Guandu - Stand-Pipe do Pedregoso Sub-Trecho 3: Stand-Pipe do Pedregoso -: Stand- Pipe do Formiga Sub-Trecho 4: Stand-Pipe do Formiga - Stand-Pipe do Retiro Sub-Trecho 5: Stand-Pipe do Retiro - Stand-Pipe do Jacques Sub-Trecho 6: Stand-Pipe do Jacques - Stand-Pipe do Juramento Sub-Trecho 7: Stand-Pipe do Juramento - Reservatório do Pedregulho Notas: Os túneis são em forma de ferradura escavados em rocha, revestidos de concreto, área de seção com 5,67m² e perímetro molhado com 5,60m; Todos os sub-trechos possuem várias derivações. 39

64 2.2.4) Sistema Guandu Conforme história relatada anteriormente, o sistema Guandu (com estação de tratamento de água) foi projetado inicialmente para produzir 13,8m³/s, cuja construção teve início na década de 1950 e terminada em 1955 com a inauguração da velha estação de tratamento de água (VETA), sendo posteriormente ( ) ampliada para 24m³/s juntamente com a construção do túnel adutor Guandu - Engenho Novo e da elevatória do Lameirão. No período de , a estação do Guandu foi novamente ampliada para 40m³/s em conseqüência da ampliação da área de atendimento após a fusão dos antigos estados da Guanabara e do Rio de Janeiro, surgindo, então, a nova estação de tratamento de água (NETA), ao lado da VETA. Já entre os anos de 1993 e 1994, uma ampliação para 47m³/s foi executada (STE, 1994). A vazão atual outorgada é de 45m³/s. Grandes acréscimos de vazão no sistema são previstos para os próximos anos, da ordem de 12 a 36m³/s, facilmente comportados pelo sistema de captação existente (80m³/s). A captação do sistema é feita no rio Guandu, que recebe água do sistema de reversão do rio Paraíba do Sul através de duas elevatórias (Santa Cecília e Vigário) e das hidroelétricas de Nilo Peçanha e Fontes. Esse sistema de transposição do rio Paraíba do Sul, iniciado no município de Barra do Piraí, provê a calha do rio Guandu com um grande volume de água (maior que 120m³/s) da geração de energia hidrelétrica das usinas de Fontes, Nilo Peçanha e Pereira Passos (vide item 7.8.1). As normas operativas da transposição são regulamentadas pela Agência Nacional de Águas (ANA). Enquanto que o sistema de captação tem a supervisão e o controle dos comitês de bacia CEIVAP e COMGUANDU e dos conselhos estaduais de recursos hídricos (OLIVEIRA, 2007). O sistema de captação situa-se em Nova Iguaçu, divisa com Seropédica, a 45km jusante da usina de geração de energia de Pereira Passos e a 22km montante da baía de Sepetiba. A capacidade total da captação atual é de 80m³/s, com estruturas de barragens de nível de sete e de três comportas, barragem flutuante, duas tomadas de água com gradeamento, túneis com 270 metros de extensão e canais desarenadores para remoção de areia (OLIVEIRA, 2007). 40

65 Foto 1 Estruturas de captação do sistema Guandu Após a captação e a desarenação, a água bruta é recalcada pela antiga e pela nova elevatória de baixo recalque do Guandu (BRG e NBRG) até a estação de tratamento de água do Guandu (ETAG). O bombeamento dos 43m³/s (vazão média) de água bruta é feito por 22 grupos motor-bomba, sendo a vazão unitária variando entre e 3.500l/s e as potências entre 700 e 900hp. O transporte da água bruta para a ETAG é feito através de cinco adutoras com extensão de 3,2km cada uma, sendo quatro de diâmetro 2,5m e uma de diâmetro 2,1m (OLIVEIRA, 2007). Um dado interessante é presença de uma elevatória de água bruta para 2m³/s, específica para a Refinaria de Duque de Caxias da Petrobrás (REDUC), na área do BRG-NBRG. A CEDAE opera essa elevatória, além de operar e manter todo o sistema de recalque, incluindo uma linha de transmissão de volts com extensão de 4,5km e uma subestação rebaixadora de energia elétrica de 25 para 6,9 kv (OLIVEIRA, 2007). A ETAG localiza-se na antiga estrada Rio São Paulo, km 19,5, Prados Verdes, no município de Nova Iguaçu. É considerada a maior estação de tratamento de água do mundo, possuindo o certificado do Guinnes World Records graças à obtenção de 41

66 outorga em 2007 para a captação de 45m³/s junto ao órgão responsável (SERLA-RJ). Essa vazão equivale aos 43m³/s da ETAG mais os 2m³/s da REDUC. Os dados da ETAG realmente impressionam. A vazão média é de 43m³/s, distribuídos entre a Velha Estação de Tratamento de Água (VETA) e a Nova Estação de Tratamento de Água (NETA). O tratamento é do tipo convencional, composto de: treze floculadores, sendo tipo chicanas na VETA e tipo agitação mecânica na NETA; quinze decantadores, retangulares na VETA e com colméias na NETA; e cento e trinta e dois filtros de areia, cobertos na VETA e descobertos na NETA (OLIVEIRA, 2007). Devido às perdas de 4,54m³/s, em média, na lavagem dos filtros e nas descargas dos decantadores, a vazão média aduzida para abastecimento gira em torno dos 40m³/s, equivalendo a 3,5 bilhões de litros por dia, aproximadamente 70% de toda a produção de água da CEDAE. A ETAG abastece então cerca de 8,5 milhões de pessoas em nove municípios: Rio de Janeiro, Nova Iguaçu, Duque de Caixas, São João de Meriti, Belford Roxo, Nilópolis, Itaguaí, Queimados e Mesquita. O sistema abrange 85% do município do Rio de Janeiro e 70% da Baixada Fluminense (OLIVEIRA, 2007). A ETAG possui duas subestações de energia elétrica alimentadas por duas linhas de volts da LIGHT, sendo uma única entrada de energia elétrica para as estações de tratamento (VETA e NETA), as elevatórias de água bruta (BRG e NBRG), as elevatórias de água tratada (ARG, NARG e NEZR) e para os serviços auxiliares. A demanda contratada da LIGHT é de 41 mega watts. Então, o consumo mensal na ETAG gira em torno dos MWh, o que acarreta um altíssimo custo de energia elétrica, chegando aos R$ ,00/mês (OLIVEIRA, 2007). O consumo de produtos químicos na ETAG também é exorbitante, com custos na ordem de R$ ,00/mês. A movimentação em média de vinte carretas por dia, cada uma contendo vinte toneladas de produtos químicos, gera quarenta pesagens diárias, com a carreta cheia na ida e com a carreta vazia na volta. A Tabela 6 apresenta o consumo diário de produtos químicos utilizados na estação de tratamento de água do Guandu, sendo o sulfato de alumínio o de maior contribuição em peso (OLIVEIRA, 2007). 42

67 Tabela 6 Consumo de produtos químicos na ETAG (Fonte: OLIVEIRA, 2007) Produto Químico Consumo (toneladas/dia) Sulfato de alumínio 200 Cloreto férrico 30 Cloro gasoso 15 Cal virgem 25 Ácido Fluossilícico 10 TOTAL 280 A área total da estação de tratamento de água do Guandu também é vultuosa, cerca de m², dentro da qual existe um laboratório de controle de qualidade que realiza análises por mês (OLIVEIRA, 2007). Foto 2 Estação de Tratamento de Água do Guandu (ETAG) Dois subsistemas de abastecimento de água tratada partem da ETAG para a rede distribuidora o subsistema Marapicu e o subsistema Lameirão. 43

68 O subsistema Marapicu é composto de três elevatórias de água tratada nas proximidades da ETAG: o Alto Recalque do Guandu (ARG), o Novo Alto Recalque do Guandu (NARG) e a Nova Elevatória da Zona Rural (NEZR), configuradas de acordo com a Tabela 7. O transporte da água tratada é feito por cinco adutoras de diâmetro 1,5m até o reservatório do Marapicu de m³, localizado em morro de mesmo nome. Do reservatório partem seis adutoras para as redes de distribuição da zona oeste e zona norte do município do Rio de Janeiro e para as redes da Baixada Fluminense, com a exceção de Nilópolis. Essas adutoras possuem diâmetros de 800mm, 1.500mm (2x), 1.750mm (2x) e 2.000mm (OLIVEIRA, 2007). O subsistema Lameirão é composto da maior elevatória subterrânea da América do Sul a elevatória do Lameirão, construída 63 metros abaixo do nível do terreno, toda escavada em rocha e localizada na rua Irapuru, sem número, no bairro de Santíssimo do município do Rio de Janeiro. Onze quilômetros de túnel pressurizado transportam uma vazão de 20m³/s da ETAG para esta elevatória, correspondendo aos 50% restantes da vazão de água tratada do sistema Guandu. Da elevatória, a água segue pelo túnel-canal, com seção de 3,50m x 3,00m e 35 quilômetros de extensão, até o reservatório dos Macacos, no bairro Jardim Botânico do município do Rio de Janeiro, donde é distribuída para a região. Três pontes-canais e o sifão de Jacarepaguá também fazem parte da adução por gravidade do túnel-canal (OLIVEIRA, 2007). Considerada a obra do século na época de sua construção, a elevatória do Lameirão tem um consumo mensal de energia elétrica similar ao da ETAG, com Mwh a R$ ,00/mês e uma demanda contratada da LIGHT de 30Mw. Uma subestação com entrada em 180Kv e duas linhas de alimentação da LIGHT de volts suprem essa demanda de energia elétrica (OLIVEIRA, 2007). A potência total instalada nos subsistemas Marapicu (ARG, NARG e NEZR) e Lameirão está presente na Tabela 7 a seguir, assim como algumas características hidráulicas dos conjuntos de bombeamento tais como: o número de bombas, a vazão unitária, a vazão total máxima de cada elevatória e a potência unitária dos conjuntos de cada elevatória. A vazão total inclui os conjuntos reservas, ou seja, a potência total instalada difere da potência total consumida. 44

69 Tabela 7 Elevatórias de água tratada do sistema Guandu Elevatória de água tratada Número de Bombas (un) Vazão unitária (l/s) Vazão total elevatória (l/s) Potencia unitária (hp) Potência instalada (hp) ARG NARG NEZR Subsistema Marapicu (20.000) Lameirão Subsistema Lameirão (20.000) Nota: (20.000) equivale à vazão média recalcada ) Municípios fora da RMRJ abastecidos pela bacia do rio Guandu Alguns municípios fora da área da RMRJ também são dependentes de certos mananciais dentro da bacia hidrográfica do rio Guandu, tais como: Piraí, Paracambi, Itaguaí e Seropédica. O município de Piraí possui captação no reservatório de Lajes para abastecer parte de seu território. O município de Paracambi apresenta um único distrito de mesmo nome e atualmente o abastecimento de água é efetuado por duas fontes dentro da bacia do rio Guandu: a captação do rio Saudoso e a adutora de Lajes. As águas são captadas do rio Saudoso em uma barragem de nível e abastece a cidade de Paracambi por meio de uma adutora de 200mm de diâmetro. Já a localidade de Lajes é abastecida através de uma derivação da 2ª adutora de Lajes. Essa linha de 300mm de diâmetro conecta-se diretamente na rede distribuidora (STE, 1994). 45

70 O município de Itaguaí possui captações em mananciais fora da bacia do rio Guandu. O distrito de Itaguaí é abastecido através de uma barragem de nível no rio Mazomba donde sai uma adutora de 300mm de diâmetro que é ligada à rede de distribuição do distrito de Itaguaí. Já o distrito de Coroa Grande é abastecido por uma adutora de 250mm de diâmetro originada da barragem de nível no rio Itingussú. Por fim, o distrito de Ibituporanga não possui sistema de água oficial (STE, 1994). O município de Seropédica não possui sistema de água oficial (STE, 1994). O plano diretor de 1985 previa o abastecimento de água através da adução de Lajes (ENGEVIX, 1985). 46

71 3) AVALIAÇÃO DA QUALIDADE DE ÁGUA NOS MANANCIAIS 3.1) Estações de amostragem A qualidade das águas nos corpos hídricos da bacia do rio Guandu foi avaliada a partir dos valores encontrados em postos ou estações de amostragens da FEEMA (2001a, 2001b, 2002a, 2002b, 2002c e 2008), da CEDAE (SOARES et al., 2005 e DA COSTA et al., 2007) e de MASSENA (2003). Para o monitoramento sistemático da qualidade de água da sub-bacia do rio Guandu, a FEEMA conta com 10 estações de amostragem localizadas em pontos distintos da bacia, com coletas mensais. Já em relação ao monitoramento da sub-bacia dos rios da Baixada da Baía de Sepetiba (a jusante da captação da ETA Guandu), a FEEMA possui sete estações de amostragem com freqüência bimestral de coletas. Os dados coletados destas 17 estações são referentes ao período de 1990 a 1999 (FEEMA, 2001a). Por outro lado, os dados de 2006 e 2007 (FEEMA, 2008), que foram também avaliados, são referentes somente aos postos de coleta da sub-bacia do rio Guandu. A FEEMA (2001b e 2002a) também conta com uma estação de monitoramento automático contínuo (EA) para alguns parâmetros de qualidade de água na captação da ETAG, desde 1999, devido à importância desta para o abastecimento da população da RMRJ. Os valores referentes ao período de 1999 a 2001 da EA foram agregados e comparados com os da estação de monitoramento sistemático correspondente (GN 200). A estação de amostragem da FEEMA (2002b) pertencente à bacia do rio Paraíba do Sul e localizada na primeira entrada de bombeamento da represa de Santa Cecília foi também considerada, devido à transposição do rio Paraíba do Sul para a bacia hidrográfica do rio Guandu. Com isso, as águas provenientes do rio Paraíba do Sul foram também avaliadas, durante o período de 1990 a Os dezessete postos de amostragem da CEDAE (DA COSTA et al., 2007 e SONDOTÉCNICA, 2006) estão todos localizados a montante da captação da ETA Guandu, a fim de avaliar, com maior abrangência, a qualidade das águas que chegam na própria ETA Guandu, a partir de coletas mensais executadas entre os anos 2002 e

72 MASSENA (2003) coletou e avaliou algumas amostras de sedimentos no rio Guandu, na Lagoa Guandu e nos decantadores da ETAG, entre os anos 2002 e 2003, com o intuito de avaliar os impactos na ETAG. Além disso, MASSENA (2003) comparou os valores dessas amostras com os valores de outras amostras coletadas em 1984 e As estações ou postos de amostragem da FEEMA e da CEDAE e os pontos de coleta de MASSENA (2003), relevantes ao estudo de qualidade das águas na bacia do rio Guandu, estão listados na Tabela 8, que lista também todos os parâmetros avaliados. Tabela 8 Estações de amostragem (Fontes: FEEMA, CEDAE e MASSENA, 2003) Nº Estação Corpo hídrico Latitude Longitude Período FEEMA 01 SC 200 Represa Santa Cecília 22º º MC 410 Rio Macacos 22º º LG 350 Ribeirão das Lajes 22º º LG 351 Ribeirão das Lajes 22º º GN 200 Rio Guandu 22º º GN 201 Rio Guandu 22º º PO 290 Rio dos Poços 22º º QM 271 Rio Queimados 22º º QM 270 Rio Queimados 22º º CU 650 Rio Cabuçu 22º º IR 251 Rio Ipiranga 22º º SF 080 Canal de São Francisco 22º º GR 100 Rio da Guarda 22º º GM 180 Rio Guandu-Mirim 22º º VS 660 Vala do Sangue 22º º IT 040 Canal do Ita 22º º PR 000 Rio Piraquê 22º º EN 670 Rio Engenho Novo 22º º EA_GN200 Rio Guandu (ETAG) 22º º *

73 MASSENA 20 Sistema 1 Rio Guandu (montante) 22º º Sistema 2 Captação ETAG 22º º L. Poços Lagoa Poços 22º º L. Ipiranga Lagoa Ipiranga 22º º CEDAE 24 RPS-01 Rio Paraíba do Sul RPI-02 Rio Piraí LRL-03 Lago de Lajes RRL-04 Ribeirão das Lajes RMC-05 Rio Macaco RSA-06 Rio Santana RSP-07 Rio São Pedro RGN-08 Rio Guandu RPÇ-09 Rio dos Poços RQM-10 Rio Queimados RQM-11 Rio Queimados RIG-12 Rio Ipiranga LGA-13 Lagoa Guandu LGA 14 Lagoa Guandu LGA-15 Lagoa Guandu RGN-16 Rio Guandu RGN-17 Rio Guandu Notas da Tabela 8: * Tipos de coleta: parâmetros avaliados na estação de amostragem; 1 Àguas: temperatura, condutividade, cloreto, turbidez, ph, R.N.F.T., O.D., D.B.O, D.Q.O, nitrogênio Kjeldahl total, nitrogênio amoniacal, nitrogênio nitrito, nitrogênio nitrato, fósforo total, orto fosfato dissolvido, fenóis, cianeto, cromo total, cromo hexavalente, cromo trivalente, manganês, ferro, níquel, cobre, zinco, cádmio, mercúrio, chumbo, coliforme fecal, alcalinidade, dureza, sódio, magnésio, potássio, sulfato, ferro solúvel, PCB s, R.F.T., fósforo filtrável total e benzo-a-pireno; cianobactérias (nos anos 2001 e 2002); e sedimentos: PCB s, D.Q.O, nitrogênio 49

74 Kjeldahl total, fósforo total, cromo total, manganês, ferro, níquel, cobre, zinco, cádmio, mercúrio, chumbo, benzo-a-pireno, cromo disponível, manganês disponível, ferro disponível, níquel disponível, cobre disponível, zinco disponível, cádmio disponível, chumbo disponível, umidade e argila-silte; 2 Águas (1990 a 1999 e 2006 a 2007): condutividade, D.B.O, fósforo total, nitrogênio nitrato, nitrogênio amoniacal, O.D. e orto fosfato dissolvido; águas (1990 a 1999): temperatura, cloreto, turbidez, ph, R.N.F.T., D.Q.O, nitrogênio Kjeldahl total, nitrogênio nitrito, fenóis, cianeto, cromo total, cromo hexavalente, cromo trivalente, manganês, ferro, níquel, cobre, zinco, cádmio, mercúrio, chumbo, coliforme fecal, alcalinidade, dureza, sódio, magnésio, potássio, sulfato, ferro solúvel, PCB s, R.F.T., fósforo filtrável total e benzo-a-pireno; e cianobactérias (nos anos 2001 e 2002); 3 Águas (1990 a 2001 e 2006 a 2007): condutividade e O.D.; águas (1990 a 1999 e 2006 a 2007): D.B.O, fósforo total, nitrogênio nitrato, nitrogênio amoniacal e orto fosfato dissolvido; águas (1990 a 2001): temperatura, ph e C.O.T.; águas (1990 a 1999): cloreto, turbidez, R.N.F.T., D.Q.O, nitrogênio Kjeldahl total, nitrogênio nitrito, fenóis, cianeto, cromo total, cromo hexavalente, cromo trivalente, manganês, ferro, níquel, cobre, zinco, cádmio, mercúrio, chumbo, coliforme fecal, alcalinidade, dureza, sódio, magnésio, potássio, sulfato, ferro solúvel, PCB s, R.F.T., fósforo filtrável total e benzo-a-pireno; e cianobactérias (nos anos 2001 e 2002); 4 Águas: temperatura, condutividade, cloreto, turbidez, ph, R.N.F.T., O.D., D.B.O, D.Q.O, nitrogênio Kjeldahl total, nitrogênio amoniacal, nitrogênio nitrito, nitrogênio nitrato, fósforo total, orto fosfato dissolvido, fenóis, cianeto, cromo total, cromo hexavalente, cromo trivalente, manganês, ferro, níquel, cobre, zinco, cádmio, mercúrio, chumbo, coliforme fecal, alcalinidade, dureza, sódio, magnésio, potássio, sulfato, ferro solúvel, PCB s, R.F.T., fósforo filtrável total e benzo-a-pireno; e cianobactérias (nos anos 2001 e 2002); 5 Águas: temperatura, condutividade, ph, O.D. e C.O.T.; 6 Sedimentos: cromo disponível, manganês disponível, ferro disponível, níquel disponível, cobre disponível, zinco disponível, cádmio disponível e chumbo disponível; 7 Águas: sólidos totais (somente em 2005), temperatura, O.D., turbidez, ph, alcalinidade e condutividade; e cianobactérias; 50

75 8 Águas (período de 2005 a 2006): temperatura, O.D., turbidez, ph, alcalinidade, condutividade e sólidos totais (somente em 2005); e cianobactérias (2002 a 2006); 9 Águas (período de 2005 a 2006): temperatura, O.D., turbidez, ph, alcalinidade, condutividade, nitrogênio total, fósforo total e sólidos totais (somente em 2005); e cianobactérias (2002 a 2006); 0 As estações de números 13, 14, 15, 16, 17 e 18 não foram avaliadas porque estão fora da bacia hidrográfica do rio Guandu, isto é, fora da região em estudo. A Figura 9 mostra o mapa de localização dos postos ou estações de amostragem pertinentes ao estudo das águas na bacia hidrográfica do rio Guandu. A Foto 3 apresenta as estações de amostragem dentro da área de delimitação da RH-II Guandu. Optou-se por estudar os corpos hídricos logo a montante (SC-200 da FEEMA e RPS-01 e RPI-02 da CEDAE) e logo a jusante dos reservatórios do sistema LIGHT (vide esquema da transposição no item 7.8.1). Por isso, alguns postos ou pontos de amostragem existentes na bacia do rio Guandu não foram estudados nesta dissertação. Nessa situação estão as estações de amostragem da FEEMA dentro dos reservatórios de Santana (estação SN-218), de Vigário (estações VG-610 e VG-370) e de Lajes (estação LG-399) e os postos de monitoramento da UNIRIO dentro do reservatório de Lajes (P1, P2, P3, P4, P5, P6, P7 e P8). O PERH Guandu (SONDOTÉCNICA, 2006 e 2007) estudou também os postos da UNIRIO e realizou algumas simulações de qualidade das águas nos rios a montante da captação da ETAG, para efeito de enquadramento dos corpos hídricos da bacia. Apesar dessas informações não constarem nesta dissertação, assim como os dados de outros trabalhos sobre a qualidade das águas na bacia do rio Guandu, a maioria dos trabalhos existentes foram consultados, especialmente os do seminário Bacia hidrográfica do rio Guandu Problemas e soluções, realizado em 05 de março de 2002 na UFRRJ. A maior concentração de pontos de coleta de amostras está logo a montante da captação da ETAG, conforme mostra a Foto 4 (ampliação da Foto 3). Tal situação confirma a elevada importância da ETA Guandu para a RMRJ e para a bacia do rio Guandu. 51

76 Figura 9 Mapa das estações de amostragem estudadas na bacia do rio Guandu 52

77 Foto 3 Localização das estações de amostragem estudadas e da RH-II Guandu A posição das estações de amostragem está baseada em informações do PERH Guandu, da CEDAE, de MASSENA e da FEEMA. Desconsideram-se as estações n os 13 ao

78 Foto 4 Detalhe dos locais das estações de amostragem próximas à captação ETAG A lagoa Guandu abrange as lagoas Queimados-Poços e Ipiranga (vide acima). 54

79 A lagoa Guandu foi formada após a construção da barragem do rio Guandu para a captação da ETAG (vide detalhes no item 5.7). Portanto, a lagoa Guandu nada mais é do que o lago ou reservatório formado após a contenção do rio Guandu. Assim sendo, o seu espelho de água vem aumentando ao longo dos anos, devido às operações da barragem principal da ETAG e ao assoreamento causado pela poluição, observada neste capítulo. Notam-se a cor verde das algas (cianobactérias) na lagoa Queimados-Poços e a cor escura de poluição industrial na foz do rio Queimados na lagoa Ipiranga (vide Foto 4). O nome lagoa Guandu é referente ao seu funcionamento como amortecedor da poluição, tal qual uma lagoa de estabilização. Nesse sentido, a lagoa Guandu armazena os efluentes domésticos e industriais que recebe dos seus afluentes os rios Queimados e Ipiranga. Porém, como não é oficialmente uma ETE do tipo lagoa de estabilização, o lodo depositado ao longo dos anos não é removido. Sendo assim, a altura do seu espelho de água vem diminuindo à medida que o lodo é acumulado no fundo. Em conseqüência disso, a área da lagoa também aumenta em trechos onde não há diques de contenção (na Foto 4, o trecho retilíneo da margem direita da lagoa Queimados-Poços é um dique). 3.2) Qualidade das águas Os valores médios encontrados pela FEEMA estão na Tabela 9 e na Tabela 10. Tabela 9 Médias nas estações de amostragem FEEMA (bacia do rio Guandu) AMOSTRA ESTAÇÕES DE AMOSTRAGEM Valores médios dos parâmetros (medianas) PARÂMETROS Unidade SC200 MC410 LG350 LG351 GN200 GN201 Temperatura ºC Condutividade µ mho /cm Cloreto mg Cl/l Turbidez UT ph U.pH 6,9 6,9 6,9 6,9 7 6,9 R.N.F.T. mg/l O.D. mg/l 6,8 4 7,8 7,8 7,8 8,4 D.B.O mg/l 2 9,

80 D.Q.O mg/l N. Kjeldahl total mg N/l 0,8 2 0,6 0,8 0,8 0,6 N. Amoniacal mg N/l 0,1 0,7 0,1 0,07 0,09 0,07 N. Nitrito mg N/l 0,03 0,08 0,02 0,02 0,02 0,02 N. Nitrato mg N/l 0,7 0,65 0,65 0,7 0,7 0,7 Fósforo Total mg P/l 0,08 0,4 0,07 0,08 0,1 0,08 Orto Fosf. Diss. mg P/l 0,02 0,06 0,01 0,02 0,02 0,01 Fenóis mg/l 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001 Cianeto mg CN/l 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 Cromo Total mg Cr/l 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 Cromo Hexav. mg Cr/l 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 Cromo Trival. mg Cr/l 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 Manganês mg Mn/l 0,045 0,2 0,05 0,055 0,05 0,06 Ferro mg Fe/l 0,8 3 0,9 0,9 1,1 0,95 Níquel mg Ni/l 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 Cobre mg Cu/l 0,005 0,005 0,005 0,005 0,005 0,005 Zinco mg Zn/l 0,02 0,03 0,01 0,015 0,01 0,015 Cádmio mg Cd/l 0,002 0,002 0,002 0,002 0,002 0,002 Mercúrio µg Hg/l 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 Chumbo mg Pb/l 0,02 0,02 0,02 0,02 0,02 0,02 Coliforme fecal NMP/100ml Alcalinidade mgcaco 3 /l 17 Dureza mgcaco 3 /l 15 Sódio Mg Na/l 5 Magnésio mg Mg/l 1,5 Potássio mg K/l 2,6 Sulfato mg SO 4 /l 9 Ferro Sol. mg Fe/l 0,3 PCB s µg/l R.F.T. Mg/l 75 Fósforo filt.total mg P/l 0,04 Benzo-a-Pireno µg/l 0,01 56

81 Tabela 10 Médias nas estações de amostragem da FEEMA (continuação) AMOSTRA ESTAÇÕES DE AMOSTRAGEM Valores médios dos parâmetros (medianas) PARÂMETROS Unidade PO290 QM271 QM270 CU650 IR251 SF080 Temperatura ºC Condutividade µ mho /cm Cloreto mg Cl/l Turbidez UT ph U.pH 6,7 7,2 7,1 7,1 7 6,9 R.N.F.T. mg/l O.D. mg/l 3,6 0,8 0,8 2 1,6 8 D.B.O mg/l D.Q.O mg/l N. Kjeldahl total mg N/l ,5 0,6 N. Amoniacal mg N/l 0, ,4 2,4 0,1 N. Nitrito mg N/l 0,08 0,008 0,01 0,02 0,01 0,02 N. Nitrato mg N/l 0,6 0,05 0,06 0,07 0,1 0,65 Fósforo Total mg P/l 0, ,5 0,1 Orto Fosf. Diss. mg P/l 0,09 1,3 0,7 0,6 0,6 0,02 Fenóis mg/l 0,001 0,008 0,01 0,002 0,001 0,001 Cianeto mg CN/l 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 Cromo Total mg Cr/l 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 Cromo Hexav. mg Cr/l 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 Cromo Trival. mg Cr/l 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 Manganês mg Mn/l 0,25 0,35 0,3 0,55 0,4 0,1 Ferro mg Fé/l 3 3,5 2 1,4 1,7 1,4 Níquel mg Ni/l 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 Cobre mg Cu/l 0,005 0,005 0,005 0,005 0,005 0,005 Zinco mg Zn/l 0,02 0,03 0,02 0,015 0,02 0,015 Cádmio mg Cd/l 0,002 0,002 0,002 0,002 0,002 0,002 Mercúrio µg Hg/l 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 Chumbo mg Pb/l 0,02 0,02 0,02 0,02 0,02 0,02 57

82 Coliforme fecal NMP/100ml Alcalinidade mgcaco 3 /l Dureza mgcaco 3 /l Sódio mg Na/l Magnésio mg Mg/l Potássio mg K/l Sulfato mg SO 4 /l Ferro Sol. mg Fé/l 0,65 0,25 PCB s µg/l 0,01 R.F.T. mg/l Fósforo filt.total mg P/l Benzo-a-Pireno µg/l Notas da Tabela 9 e da Tabela 10: 9,6 = Valor fora dos limites classe 02 de águas doces pela CONAMA 357 (2005); 0,01 = Valor medido menor que o limite de detecção do método. As amostras coletadas apresentaram valores excessivos de ferro e de coliformes fecais em todas as estações, mesmo em Ribeirão das Lajes (LG350 e LG351). Coliformes fecais indicam a presença de esgotos domésticos, principalmente nos rios Macacos e Queimados, onde a malha urbana é mais densa (vide Gráfico 5). Altos valores de DBO e baixos de OD também indicam uma grande carga orgânica no rio Macacos e nos rios afluentes à lagoa Guandu e, conseqüentemente, à captação da ETAG (Queimados, Poços, Ipiranga e Cabuçu), conforme mostra o Gráfico 4. A poluição industrial pode ser medida pela relação entre DQO e DBO. Quanto maior o valor de [DQO / DBO] maior a probabilidade de existirem poluentes químicos de origem industrial nas águas. As amostras da estação do rio dos Poços PO290 tiveram as maiores diferenças, indicando assim a poluição oriunda dos efluentes das empresas do distrito industrial do município de Queimados. Além disso, esta estação de amostragem apresentou uma relação de baixo valor de DBO e baixo valor de OD, comprovando a presença de poluentes químicos (vide Gráfico 4). 58

83 Gráfico 4 OD e DBO nas estações de amostragem (Fonte: FEEMA) Gráfico 5 Coliformes fecais nas estações de amostragem (Fonte: FEEMA) 59

84 Os afluentes diretos da lagoa Guandu foram enquadrados como classe 03 para águas doces pelo PERH 2006 (SONDOTÉCNICA, 2006 e 2007), ou seja, os valores dos parâmetros nas estações de amostragem seriam comparados com aqueles exigidos pela CONAMA 357 (2005). No caso dos coliformes fecais, as amostras apresentaram valores muito superiores ao valor máximo maximorum permitido de 4.000NMP/100ml. Já no parâmetro OD, os resultados foram sempre menores do que o mínimo exigido de 4mg/l. Em contrapartida, os valores da DBO atenderam aos critérios da resolução ao ficar abaixo dos 10mg/l, exceto no rio Queimados. Durante os anos de 1990 a 2001, as estações de monitoramento sistemático GN200 e automático EA_GN200 avaliaram os principais parâmetros dos pontos de amostragem para a captação da ETA Guandu, face à importância desta para o abastecimento de água da RMRJ e a sua vulnerabilidade a poluição industrial e a acidentes tóxicos. Neste período, a variação da temperatura da água (Gráfico 6) oscilou de 15,7º a 34,6º, com médias em torno de 24º. 35 Temperatura (GN-200 e Estação Automática) 34, Temperatura (ºC) , ,9 22,1 21, ,8 25,9 25,5 24,3 24,5 23, ,7 27, , , , ,1 GN-200 ( ) GN-200 (1999) GN-200 (2000) GN-200 (2001) EA (1999) EA (2000) EA (2001) 15 15,9 15,7 mínimo 5% 25% Mediana 75% 95% máximo Estatística básica das amostras Gráfico 6 Temperatura nas estações GN200 e EA_GN200 da FEEMA 60

85 A condutividade elétrica (Gráfico 7) variou entre 10 a 130µ mho /cm, com medianas dispersas entre 40 a 83µ mho /cm. 140 Condutividade (GN-200 e Estação Automática) Condutividade (m mho/cm) GN-200 ( ) GN-200 (1999) GN-200 (2000) GN-200 (2001) 20 EA (1999) EA (2000) 10 EA (2001) 0 mínimo 5% 25% Mediana 75% 95% máximo Estatística básica das amostras Gráfico 7 Condutividade nas estações GN200 e EA_GN200 da FEEMA Os parâmetros ph (Gráfico 8) e Oxigênio Dissolvido (Gráfico 9) apresentaram, em algumas ocasiões, valores críticos abaixo dos limites preconizados pela Resolução CONAMA 357 (2005) para rios tipo classe 2, ou seja, abaixo da classificação desejada para o rio Guandu neste trecho. No caso do ph, os valores mínimos (5,7 na GN200 em 1999 e 5,9 na EA_GN200 em 2000) foram próximos àqueles exigidos para classe 2 (6), não sendo tão preocupantes para a captação, mas indicam a presença de poluição industrial na lagoa Guandu a lagoa de captação formada após a construção do sistema Guandu. Apesar dos valores de oxigênio dissolvido nas amostras de água oscilarem quase sempre acima do valor exigido de 5mg/l, os mínimos encontrados foram muito baixos, chegando a 1mg/l. As causas prováveis para tal foram os altos índices de coliformes que compõem os indicadores de poluição orgânica de origem doméstica, ou seja, os esgotos domésticos lançados sem tratamento nos rios Guandu e respectivos afluentes à montante da captação da ETAG. 61

86 9,5 ph (GN-200 e Estação Automática) CONAMA 357 Classe 2 9 ph (U.pH) 8,5 8 7,5 GN-200 ( ) GN-200 (1999) GN-200 (2000) GN-200 (2001) EA (1999) EA (2000) EA (2001) 7,2 7,5 7,9 7,8 7,7 7,6 7,2 7 6, ,9 6,9 6,8 6,8 6,7 6,5 6,5 6 5,5 6,3 6,2 5,9 5,7 6,1 mínimo 5% 25% Mediana 75% 95% máximo Estatística básica das amostras CONAMA 357 Classe 2 Gráfico 8 ph nas estações GN200 e EA_GN200 da FEEMA 12 O.D. (GN-200 e Estação Automática) 11, ,9 10,7 10 9, ,3 9 8,1 8 7,8 7,7 9,3 8,6 8,4 8,3 8,1 8,8 9,4 9 8,8 O.D. (mg/l) ,8 6,6 5,8 7,2 5, ,6 1,1 1 CONAMA 357 Classe 2 GN-200 ( ) GN-200 (1999) GN-200 (2000) GN-200 (2001) EA (1999) EA (2000) EA (2001) 0 mínimo 5% 25% Mediana 75% 95% máximo Estatística básica das amostras Gráfico 9 Oxigênio Dissolvido nas estações GN200 e EA_GN200 da FEEMA 62

87 O parâmetro Carbono Orgânico Total (C.O.T.) também foi analisado pela estação automática EA_GN200 da FEEMA durante o período de 1999 a 2001, tendo variado entre os valores 0,2 e 7,8mg/l, com medianas entre 2,1 e 2,4mg/l (vide Gráfico 10). 8 C.O.T. (GN-200 e Estação Automática) 7, ,1 5 C.O.T. (mg/l) ,5 0,4 0,2 2 1,9 1,7 mínimo 5% 25% Mediana 75% 95% máximo 2,4 2,1 Estatística básica das amostras 3,3 2,8 2,5 4,7 GN-200 ( ) GN-200 (1999) GN-200 (2000) GN-200 (2001) EA (1999) EA (2000) EA (2001) Gráfico 10 Carbono Orgânico Total nas estações GN200 e EA_GN200 da FEEMA O excesso de nutrientes (nitrogênio e fósforo) em um ambiente lótico e, principalmente, em um ambiente lêntico, caso da lagoa Guandu, proporciona um aumento de seres autotróficos que sintetizam estes elementos: as macrófitas e os fitoplânctons. Ocorre uma proliferação de algas tóxicas ou cianobactérias (FEEMA, 2002c). O nutriente fósforo esteve excessivo nos rios Macacos (Tabela 9) e nos afluentes da lagoa Guandu (Tabela 10): Poços; Queimados; Ipiranga; e Cabuçu. A lagoa Guandu logo a montante da captação da ETAG certamente amortece os impactos das poluições industriais e domésticas advindas dos rios Guandu, Poços, Queimados e Ipiranga, principalmente. Porém, o excesso de nutrientes (eutrofização) já chega a afetar profundamente a captação com a proliferação de algas tóxicas ou cianobactérias na lagoa Guandu, obrigando a ETAG aumentar o custo de tratamento ou diminuir sua capacidade de tratar a água bruta para não prejudicar o abastecimento. 63

88 Os gráficos seguintes referem-se aos dados da FEEMA (2008) entre 2006 e Gráfico 11 OD na sub-bacia do rio Guandu, (FEEMA, 2008) Gráfico 12 DBO na sub-bacia do rio Guandu, (FEEMA, 2008) 64

89 Gráfico 13 Ortofosfato na sub-bacia Guandu, (FEEMA, 2008) Gráfico 14 Fósforo na sub-bacia do rio Guandu, (FEEMA, 2008) 65

90 Gráfico 15 Nitrogênio na sub-bacia Guandu, (FEEMA, 2008) Gráfico 16 Nitrato na sub-bacia do rio Guandu, (FEEMA, 2008) 66

91 Gráfico 17 Condutividade na sub-bacia Guandu, (FEEMA, 2008) Observa-se que os padrões recentes de qualidade das águas pouco diferem dos anos anteriores, ou seja, continuam o OD baixo e a DBO alta, nos afluentes da lagoa Guandu e no rio Macaco, inclusive nos dados da CEDAE (DA COSTA et al., 2007) a seguir Temperatura ( C) OD (mg.l-1) NT (mg.l-1) PT (mg.l-1) Turbidez (NTU) ph maio junho julho agosto setembro outubro novembro dezembro jan fev mar abril maio jun jul set RGN-17 = Captação ETAG Gráfico 18 Qualidade na captação ETAG, (DA COSTA et al., 2007) 67

92 Tabela 11 Qualidade nos postos da CEDAE, (DA COSTA et al., 2007) Nota: a Tabela 11 também apresenta os dados mais recentes de cianobactérias na bacia. 68

93 3.3) Ocorrência de cianobactérias A Tabela 12, a Tabela 13, o Gráfico 19, o Gráfico 20 e o Gráfico 21 compõem os dados relativos à ocorrência de cianobactérias obtidos pela FEEMA (2002c), no período de novembro de 2001 a junho de Já o Gráfico 22 e o Gráfico 23 têm os valores da CEDAE (SOARES et al., 2005), entre outubro de 2002 e dezembro de Tabela 12 Cianobactérias nas estações de amostragem da FEEMA nov/01- jun/02 ESTAÇÕES DE AMOSTRAGEM Valores totais encontrados em células/ml de Cianobactérias DATAS SC200 MC410 LG350 LG351 GN200 GN201 PO290 12/11/ /11/ /11/ /11/01 21/11/ /11/01 27/11/ /12/ /01/02 29/01/ /01/02 19/02/ /03/ /03/02 03/04/ /05/ /05/02 28/05/ /05/02 20/06/ /06/ TOTAL

94 Tabela 13 Cianobactérias nas estações de amostragem da FEEMA (continuação) nov/01- jun/02 ESTAÇÕES DE AMOSTRAGEM Valores totais encontrados em células/ml de Cianobactérias DATAS QM271 QM270 CU650 IR251 Chaparral SF080 12/11/01 13/11/01 16/11/01 19/11/01 21/11/ /11/ /11/01 05/12/01 24/01/02 29/01/02 31/01/02 19/02/02 14/03/02 22/03/02 03/04/02 02/05/02 09/05/02 28/05/02 29/05/02 20/06/ /06/02 TOTAL Notas (Tabela 12 e Tabela 13): Lagoa Chaparral = areal às margens do rio Guandu; Os valores destacados (verde, amarelo e vermelho) referem-se aos alertas de vigilância (vide Tabela 19). 70

95 Gráfico 19 Cianobactérias nas estações de amostragem da FEEMA em 2001 Gráfico 20 Cianobactérias nas estações de amostragem da FEEMA em

96 Cianobactérias (células/ml) FEEMA em 20/06/02 SC200 MC410 LG350 LG351 GN200 GN201 PO290 QM271 QM270 CU650 IR251 Chaparral ¹ SF080 QM CU IR QM SC200 0 MC LG LG351 GN200 GN PO Chaparral ¹ SF Gráfico 21 Cianobactérias nas estações de amostragem da FEEMA em 20/06/02 Os gráficos dos dados amostrados pela FEEMA (2002c) mostram duas situações importantes. A primeira foi o surgimento de uma enorme quantidade de cianobactérias na captação da ETAG (GN200) em episódios nos anos de 2001 e 2002, sendo independente do aparecimento em outros locais como a represa de Santa Cecília, que apresentou valores também consideráveis deste parâmetro em Na segunda situação, valores elevadíssimos de cianobactérias foram encontrados nos afluentes da lagoa Guandu em 20 de junho de 2002, logo a montante da captação da ETAG. Estas situações elevaram a importância de um monitoramento contínuo da qualidade da água e dos sedimentos na captação da ETAG, constatada pela FEEMA (2002c), sugerida por MASSENA (2003) e ratificada pela CEDAE (SOARES et al., 2005), que propuseram uma solução paliativa com barragem de desvio dos afluentes para jusante da captação, pois já houve desabastecimento devido à impossibilidade de tratar a água bruta com alta concentração de cianobactérias, potenciais precursores dos cancerígenos trihalometanos (FEEMA, 2002c), conforme observado no mês crítico de agosto de 2003 (vide Gráfico 22 e Gráfico 23). Essa barragem de desvio proposta está detalhada no item 5.3). 72

97 Gráfico 22 Concentrações médias mensais cél/ml de cianobactérias na lagoa Guandu (LGA-14), na Captação e no rio Guandu (Fonte: SOARES et al., 2005) Gráfico 23 Concentração (células/ml) de cianobactérias na Captação (RGN-17) e no rio Guandu (RGN-16), em agosto de 2003 (Fonte: SOARES et al., 2005) 73

98 3.4) Qualidade dos sedimentos Os indicativos de qualidade das amostras de sedimentos superficiais na estação SC200 da FEEMA (2002b) estão na Tabela 14 e na Tabela 15. Tabela 14 Qualidade dos sedimentos na estação da FEEMA AMOSTRAS de ESTAÇÃO DE AMOSTRAGEM FEEMA sedimento superficial SC200 (PERÍODO ) PARÂMETROS Unidade 22/08/ /09/ /10/ /07/1997 D.Q.O % C 0,96 0,92 0,75 Cromo Total µg Cr/g 50,00 Manganês µg Mn/g 1.200,00 Ferro µg Fe/g ,00 Níquel µg Ni/g 5,00 Cobre µg Cu/g 30,00 Zinco µg Zn/g 160,00 Cádmio µg Cd/g 1,00 Mercúrio µg Hg/g 0,20 Chumbo µg Pb/g 600,00 PCB s µg/kg 1,00 1,00 1,00 1,00 Benzo-a-Pireno µg/kg 1.200,00 290,00 290,00 750,00 Cromo (disp.) µg Cr/g 9,00 18,00 Manganês (disp.) µg Mn/g 320, ,00 Ferro (disp.) µg Fe/g 5.900, ,00 Níquel (disp.) µg Ni/g 3,00 4,00 Cobre (disp.) µg Cu/g 12,00 20,00 Zinco (disp.) µg Zn/g 36,00 160,00 Cádmio (disp.) µg Cd/g 0,60 0,20 Chumbo (disp.) µg Pb/g 42,00 510,00 Umidade % 47,80 41,40 49,10 Argila-Silte % 90,00 95,00 74

99 Tabela 15 Qualidade dos sedimentos na estação da FEEMA (continuação) AMOSTRAS de ESTAÇÃO FEEMA sedimento superficial SC200 (PERÍODO ) PARÂMETROS Unidade 02/10/ /09/ /12/2000 D.Q.O % C 1,44 0,75 N. Kjeldahl Total mg N/g 0,30 Fósforo Total mg P/g 1,40 Cromo Total µg Cr/g 90,00 60,00 Manganês µg Mn/g 420,00 620,00 Ferro µg Fe/g , ,00 Níquel µg Ni/g 5,00 18,00 Cobre µg Cu/g 26,00 28,00 Zinco µg Zn/g 260,00 200,00 Cádmio µg Cd/g 1,00 1,00 Mercúrio µg Hg/g 0,30 0,30 Chumbo µg Pb/g 30,00 55,00 Benzo-a-Pireno µg/kg 180,00 950,00 72,00 Cromo (disp.) µg Cr/g 60,00 Manganês (disp.) µg Mn/g 360,00 Ferro (disp.) µg Fe/g ,00 Níquel (disp.) µg Ni/g 1,50 Cobre (disp.) µg Cu/g 20,00 Zinco (disp.) µg Zn/g 220,00 Cádmio (disp.) µg Cd/g 0,20 Chumbo (disp.) µg Pb/g 32,00 Umidade % 47,70 35,80 Argila-Silte % 90,00 60,00 Notas da Tabela 14 e da Tabela 15: Vide as notas da Tabela 16, da Tabela 17 e da Tabela 18 mais adiante. 75

100 Os valores das amostras coletadas por MASSENA (2003) no rio Guandu, na lagoa Guandu, no rio dos Poços e até mesmo no lodo da ETAG estão presentes na Tabela 16, na Tabela 17 e na Tabela 18. Tabela 16 Qualidade dos sedimentos nos pontos de amostragem AMOSTRAS de RIO GUANDU (RG) sedimento superficial Sistema 1 PARÂMETROS unidade fev/1984 mar/1985 Mar/2002 fev/2003 Cromo (disp.) µg Cr/g 110,00 320,00 18,00 0,10 Manganês (disp.) µg Mn/g 530,00 690,00 275,00 587,00 Ferro (disp.) µg Fe/g , , , ,00 Níquel (disp.) µg Ni/g 19,00 60,00 25,00 30,23 Cobre (disp.) µg Cu/g 40,00 130,00 26,00 18,62 Zinco (disp.) µg Zn/g 110,00 200,00 54,00 90,00 Cádmio (disp.) µg Cd/g 0,10 0,15 0,05 0,05 Chumbo (disp.) µg Pb/g 100,00 60,00 25,00 33,00 Tabela 17 Qualidade dos sedimentos nos pontos de amostragem (continuação) AMOSTRAS de RIO DOS POÇOS sedimento superficial Lagoa Kaiser antes RG PARÂMETROS unidade mar/2002 fev/2003 fev/2003 Cromo (disp.) µg Cr/g 23,20 0,10 0,10 Manganês (disp.) µg Mn/g 85,00 204,00 60,00 Ferro (disp.) µg Fe/g , , ,00 Níquel (disp.) µg Ni/g 11,00 27,00 40,00 Cobre (disp.) µg Cu/g 15,00 29,64 22,70 Zinco (disp.) µg Zn/g 43,60 194,00 162,00 Cádmio (disp.) µg Cd/g 0,05 0,05 0,05 Chumbo (disp.) µg Pb/g 19,30 35,00 0,10 76

101 Tabela 18 Qualidade dos sedimentos nos pontos de amostragem (continuação) AMOSTRAS de LAGOA Rio dos ETAG sedimento superficial IPIRANGA Cachorrinhos LODO PARÂMETROS unidade mar/2002 fev/2003 mar/2002 Cromo (disp.) µg Cr/g 10,00 0,10 59,00 Manganês (disp.) µg Mn/g 34,00 188,00 182,00 Ferro (disp.) µg Fe/g , , ,00 Níquel (disp.) µg Ni/g 10,00 20,00 42,00 Cobre (disp.) µg Cu/g 14,00 30,20 21,00 Zinco (disp.) µg Zn/g 46,00 200,00 68,00 Cádmio (disp.) µg Cd/g 0,05 0,05 0,05 Chumbo (disp.) µg Pb/g 15,00 47,00 16,00 Notas (tabelas de sedimentos acima): 9,6 = Valor fora dos limites estabelecidos na resolução CONAMA 357 (2005); 0,01 = Valor medido menor que o limite de detecção do método; Os valores já estão majorados com a margem de erro da amostragem; As análises físico-químicas foram realizadas no sedimento na fração <2mm, sem separação de finos; Metal total (extração com água régia a quente) = concentração na fração fina (<200 mesh) do sedimento, em peso seco, representando a fração antropogênica total; (disp.) = Metal disponível (lixiviação com HCl 0,1M a frio) = concentração na fração fina (<200 mesh) do sedimento, expresso em peso seco, representando a fração antropogênica utilizável pela biota; A Portaria MS-518/04 refere-se à qualidade da água potável para consumo humano, com VMP (Valor Máximo Permitido) expresso em peso por litros de amostra. O Gráfico 24 e o Gráfico 25 representam a montagem gráfica dos dados amostrados. Nota-se que os ambientes lênticos funcionaram como um amortecedor ou bacia de diluição da poluição mais concentrada oriunda dos afluentes lóticos ou intermediários. Tal fato ocorreu na lagoa Guandu, com a presença de elementos poluentes industriais que os organismos aquáticos bioacumulam, tais quais o ferro e o chumbo disponível. 77

102 Gráfico 24 Ferro nos sedimentos amostrados (Fontes: MASSENA e FEEMA) Gráfico 25 Chumbo nos sedimentos amostrados (Fontes: MASSENA e FEEMA) 78

103 3.5) Condições e padrões de qualidade e enquadramento As condições e os padrões de qualidade de água aceitáveis estão definidos na resolução n 357 de 17 de março de 2005, do Conselho Nacional do Meio Ambiente (CONAMA), que estabelece também as diretrizes ambientais de enquadramento e classificação dos corpos de água. Esta resolução é uma evolução da antiga CONAMA 20 (1986). Os limites permitidos de cianobactérias pela legislação vigente estão na Tabela 19, ou seja, um documento da FUNASA de outubro de 2001 (FEEMA, 2002c), a Portaria do Ministério da Saúde n 518 de 2004 (MS, 2005) e a resolução CONAMA 357 (2005). Tabela 19 Limites de Cianobactérias cf. o Documento FUNASA de outubro de 2001, a Portaria MS número 518/2004 e a Resolução CONAMA número 357/2005 Monitoramento das Cianobactérias Doc. FUNASA (outubro/2001) Portaria MS nº518/2004 CONAMA 357/05 Limites Limites Limites Águas Níveis de Freqüência (células/ml) (células/ml) (cél/ml) doces alerta amostral Inferior Superior Inferior Superior Superior [classe] Vigilância Mensal Alerta Semanal Classe Alerta Semanal Classe Alerta Classe 3 Como o interesse maior é o abastecimento para consumo humano, as classes de uso preponderantes para tal fim serão utilizadas na comparação entre os valores encontrados nas amostras e os padrões de qualidade exigidos na resolução CONAMA 357 (2005). Portanto, as águas salinas estão descartadas como fonte de abastecimento, assim como as classes especial, 2 e 3 das águas salobras e a classe 4 das águas doces, conforme indicado na Tabela 20. É importante salientar que, a proibição da utilização das águas salinas em abastecimento para consumo humano limita-se a área da bacia hidrográfica, então não existe impeditivo legal para a dessalinização da água do mar, fora da bacia. Contudo, este processo será sugerido como opção concreta para abastecimento público. 79

104 Tabela 20 Classes de uso destinadas ao abastecimento para consumo humano N Qualidade Águas (salinidade ) Tratamento para o abastecimento 01 Classe especial Doces ( 0,5 ) Desinfecção 02 Classe 1 Doces ( 0,5 ) Simplificado 03 Classe 2 Doces ( 0,5 ) Convencional 04 Classe 3 Doces ( 0,5 ) Convencional ou avançado 05 Classe 4 Doces ( 0,5 ) Não permitido o abastecimento 06 Classe especial Salobras (0,5<S<30 ) Não permitido o abastecimento 07 Classe 1 Salobras (0,5<S<30 ) Convencional ou avançado 08 Classe 2 Salobras (0,5<S<30 ) Não permitido o abastecimento 09 Classe 3 Salobras (0,5<S<30 ) Não permitido o abastecimento 10 Classe especial Salinas ( 30 ) Não permitido o abastecimento 11 Classe 1 Salinas ( 30 ) Não permitido o abastecimento 12 Classe 2 Salinas ( 30 ) Não permitido o abastecimento 13 Classe 3 Salinas ( 30 ) Não permitido o abastecimento O enquadramento dos corpos de água da bacia hidrográfica do rio Guandu será aquele sugerido no Plano Estratégico de Recursos Hídricos das Bacias Hidrográficas dos rios Guandu, da Guarda e Guandu-Mirim (SONDOTÉCNICA, 2006 e 2007). Com isso, dados qualitativos medidos nas estações de amostragem serão comparados com os padrões referentes às classes de uso definidas neste plano. Anteriormente, os dados amostrados já foram comparados com as classes 02 e 03 de águas doces da resolução CONAMA 357 (2005). As estações de amostragem com suas respectivas classes de enquadramento propostas pelo PERH Guandu (SONDOTÉCNICA, 2006 e 2007) estão definidas na Tabela 21. Os ambientes lóticos são os corpos com águas continentais moventes, a saber: os rios; os córregos; e outros cursos de água. Em contrapartida, os ambientes lênticos equivalem a corpos com a água parada, estagnada ou em movimento lento: represas; lagos; e lagoas (CONAMA 357, 2005). 80

105 Tabela 21 Classes de uso propostas nos locais das estações de amostragem Nº Estação Corpo hídrico Classe Águas Ambiente 01 SC 200 Represa Santa Cecília MC 410 Rio Macaco 2 Doces Lótico 03 LG 350 Ribeirão das Lajes 2 Doces Lótico 04 LG 351 Ribeirão das Lajes 2 Doces Lótico 05 GN 200 Rio Guandu 2 Doces Lótico 06 GN 201 Rio Guandu 2 Doces Lótico 07 PO 290 Rio dos Poços 3 Doces Lótico 08 QM 271 Rio Queimados 3 Doces Lótico 09 QM 270 Rio Queimados 3 Doces Lótico 10 CU 650 Rio Cabuçu 3 Doces Lótico 11 IR 251 Rio Ipiranga 3 Doces Lótico 12 SF 080 Canal de São Francisco 2 Salobras Lótico 13 GR 100 Rio da Guarda 2 Salobras Lótico 14 GM 180 Rio Guandu-Mirim 3 Doces Lótico 15 VS 660 Vala do Sangue - - Lótico 16 IT 040 Canal do Ita - - Lótico 17 PR 000 Rio Piraquê - - Lótico 18 EN 670 Rio Engenho Novo - - Lótico 19 EA_GN200 Rio Guandu (ETAG) 2 Doces Lótico 20 Sistema 1 Rio Guandu (montante) 2 Doces Lótico 21 Sistema 2 Captação ETAG 2 Doces Lótico 22 L. Poços Lagoa Poços 3 Doces Lêntico 23 L. Ipiranga Lagoa Ipiranga 3 Doces Lêntico 24 RPS-01 Rio Paraíba do Sul RPI-02 Rio Piraí LRL-03 Lago de Lajes 2 Doces Lêntico 27 RRL-04 Ribeirão das Lajes 2 Doces Lótico 28 RMC-05 Rio Macaco 2 Doces Lótico 29 RSA-06 Rio Santana 2 Doces Lótico 30 RSP-07 Rio São Pedro 2 Doces Lótico 81

106 31 RGN-08 Rio Guandu 2 Doces Lótico 32 RPÇ-09 Rio dos Poços 3 Doces Lótico 33 RQM-10 Rio Queimados 3 Doces Lótico 34 RQM-11 Rio Queimados 3 Doces Lótico 35 RIG-12 Rio Ipiranga 3 Doces Lótico 36 LGA-13 Lagoa Guandu 3 Doces Lêntico 37 LGA 14 Lagoa Guandu 3 Doces Lêntico 38 LGA-15 Lagoa Guandu 3 Doces Lêntico 39 RGN-16 Rio Guandu 2 Doces Lótico 40 RGN-17 Rio Guandu 2 Doces Lótico A única estação em local classificado como água salobra dentro da região de interesse é a do Canal de São Francisco (SF 080), importante e estratégica região industrial e portuária do estado do Rio de Janeiro, que sofre o avanço do prisma de salinidade. As estações de amostragem de número 13 ao 18 não fazem parte da bacia do rio Guandu em estudo e sim da região hidrográfica do Guandu, RH-II. 82

107 4) DIAGNÓSTICO DA QUALIDADE DE ÁGUA NOS MANANCIAIS Para se fazer um diagnóstico da situação da qualidade das águas nos mananciais da bacia do rio Guandu, incorporaram-se as avaliações da FEEMA, da CEDAE e de MASSENA (2003) a partir de diversos dados coletados entre 1984 e 2007 (vide os valores no item 3), traçando-se, assim, um perfil dos principais problemas detectados. Os problemas da região hidrográfica do rio Guandu (antiga bacia de Sepetiba) devem ser abordados com as áreas a montante e a jusante da captação da ETAG, sendo este um divisor importante de qualidade das águas da bacia como um todo (FEEMA, 2001a). A poluição proveniente do rio Paraíba do Sul faz-se presente no rio Guandu de forma atenuada, devido ao tempo de trânsito das águas e sedimentação nos reservatórios do sistema hidrelétrico da LIGHT. Contudo, a maior ameaça à tomada de água do sistema Guandu está nas atividades antrópicas na bacia hidrográfica após os reservatórios do sistema hidrelétrico da LIGHT, a montante da captação da ETA Guandu, visto que o impacto dessa poluição é muito mais imediato, sem qualquer mecanismo de mitigação de acidentes e / ou contaminação sistemática (FEEMA, 2001a). A ocupação urbana da bacia do rio Guandu contribui significativamente para a poluição do rio e seus afluentes através de altos teores de coliformes fecais encontrados nas amostras das coletas (vide item 3), principalmente a montante da ETAG. Em relação aos resíduos sólidos, a degradação ambiental é grave, pois grande parte dos municípios da bacia do rio Guandu não tem coleta de lixo urbano e outros resíduos sólidos. Além disso, a disposição final desses resíduos é totalmente inadequada, em lixões que margeiam rios e encostas, próximos a aglomerações urbanas. A exceção é o centro de tratamento de resíduos de Nova Iguaçu, com poucos anos de operação. O distrito industrial de Queimados (antigo distrito industrial de Nova Iguaçu) é um grande entrave ambiental para a tomada de água do sistema Guandu, pois está a apenas 7km a montante da captação, com seus efluentes industriais lançados no rio Queimados, afluente do rio Guandu. Além desses efluentes, os dejetos domésticos e agrícolas influenciam na má qualidade da água captada pela ETA Guandu, já que não há tempo hábil para a mistura completa e para a autodepuração desses esgotos. 83

108 Outras atividades causam danos ambientais, como: a extração de areia, de reparação muito difícil quando se procura restabelecer as condições naturais; a retificação de rios para aumento da velocidade de escoamento e diminuição do caminho percorrido; as obras de combate às cheias locais, devido às pressões da ocupação urbana; e a invasão das áreas marginais dos rios, aumentando a erosão e o conseqüente assoreamento de diversos trechos dos rios e nos deltas. As atividades acima ocorrem principalmente à jusante da captação do rio Guandu até a sua foz, onde áreas drenantes à baía de Sepetiba estão sujeitas à influência crescente de atividades urbanas e industriais da região metropolitana. Além das indústrias existentes com grande potencial poluidor, tais como a Usina Termelétrica de Santa Cruz e a COSIGUA (Companhia Siderúrgica da Guanabara) do grupo Gerdau, outras serão ou estão sendo implantadas nessa região nos próximos anos, caso das siderúrgicas CSN (Companhia Siderúrgica Nacional) e CSA (Companhia Siderúrgica do Atlântico), que, com o porto de Itaguaí (antigo porto de Sepetiba) e o arco rodoviário, deverão aumentar ainda mais o crescimento urbano desordenado da região com o conseqüente problema de qualidade das águas dos mananciais. A poluição industrial nos afluentes do rio Guandu é um dos principais problemas para o abastecimento público da RMRJ, pois um efluente tóxico não tratado ou um acidente industrial nos mananciais das sub-bacias dos rios Queimados, dos Poços, Ipiranga, Cabuçu e Sarapó proporcionariam grandes riscos ao tratamento da ETAG. Nesse caso, o abastecimento deveria ser paralisado a tempo de não prejudicar os milhões de habitantes da RMRJ. De qualquer modo, a conseqüente falta de água potável prejudicaria a todos. A exceção da poluição doméstica, causada pela falta de infra-estrutura de esgotamento sanitário na bacia do rio Guandu, os outros tipos de poluição hídrica contribuem em menor escala, porém não são insignificantes, como o uso de agrotóxicos nas atividades agrícolas, os resíduos sólidos lançados e a erosão das margens dos corpos de água. Essa erosão ocasiona o aumento da vazão sólida, o assoreamento, a diminuição da velocidade de escoamento e o aparecimento de zonas estagnadas com macrófitas, que se alimentam da alta concentração de esgotos domésticos presentes nos rios da bacia em estudo. 84

109 No âmbito do planejamento da bacia hidrográfica do rio Guandu e adjacências, há de se considerar o equilíbrio em toda a bacia em termos de uso dos recursos hídricos com qualidade adequada, apesar do abastecimento para o consumo humano ser o uso mais nobre e prioritário por lei federal Nº (PNRH, 1997). Com isso, mesmo sendo a ETAG o principal usuário do rio Guandu, na medida que o foco desta dissertação trata sobre a garantia do abastecimento público para a RMRJ oeste, devem ser considerados todos os agentes envolvidos na bacia do rio Guandu, principalmente as indústrias, que proporcionam um ganho econômico e social para a região. Nesse sentido, um ganho de qualidade hídrica para os usuários a jusante da captação da ETAG pode proporcionar melhores técnicas de uso da água e, por conseguinte, um aumento da disponibilidade hídrica para os usuários a montante da captação ou para a própria ETAG. Portanto, diretrizes de ganho ambiental devem ser tomadas em toda a extensão do rio Guandu e afluentes, de forma abrangente, pois usos a montante afetam diretamente os de jusante, como, por exemplo, o uso industrial no canal de São Francisco pode gerar conflitos em usos pesqueiro e turístico da baixada da baía de Sepetiba (FEEMA, 2001a). As intrusões salinas no canal de São Francisco e em outros rios e canais da baía de Sepetiba afetam diretamente a disponibilidade hídrica para os usuários próximos à foz, restringindo o uso de água doce ou salobra. Esses movimentos de maré da baía podem transportar também os poluentes presentes nessas águas para outros rios e canais de zonas estuarinas que não recebem normalmente esse tipo de poluição. Em outras palavras, apesar dos lançamentos diretos, na baía, desses usuários poluidores, os rios que desembocam na baía também receberão esses poluentes altamente tóxicos, podendo assim restringir o uso das águas até certo ponto a montante da foz (FEEMA, 2001a). Os ecossistemas dos rios da região são constantemente alterados por espécies menos restritivas quanto à qualidade de água. No caso da baía de Sepetiba, que recebe toda a poluição de rios pouco autodepurados devido a grande carga poluidora, os passivos ambientais estão presentes afetando o ecossistema da região, como é o caso da Companhia Mercantil Ingá, desativada, mas com uma enorme quantidade de efluentes industriais estocados em lagoas sem destino adequado ainda (FEEMA, 2001a). 85

110 4.1) Principais atividades poluidoras 4.1.1) Esgotos domésticos A carga orgânica produzida na bacia de Sepetiba é da ordem de kgDBO/dia (FEEMA, 2001a), sendo kgDBO/dia (Gráfico 29) somente na bacia do rio Guandu, com tendência de aumento bastante acelerado nos próximos anos, por ser uma região de amplo interesse industrial e habitacional, ainda mais com as obras vindouras do Programa de Aceleração do Crescimento (PAC), como o arco rodoviário. Porém, a degradação dos ecossistemas aquáticos de toda bacia pode ser facilmente observada, já que as parcelas de coleta de esgotos sanitários e de tratamento são poucos significativas, com os efluentes lançados diretamente nos corpos de água. Na maior parte da bacia, os esgotos são conduzidos diretamente aos corpos de água ou via galerias de águas pluviais, após tratamento primário individualizados em fossas sépticas sem tratamento complementar (filtros anaeróbios, sumidouros, entre outros). Porém, esses sistemas de tratamento individualizados não depuram os esgotos sanitários adequadamente devido à falta de manutenção. Por conseguinte, as fossas sépticas funcionam como meras caixas de passagem, poluindo os recursos hídricos da região mais importante para a oferta de água potável da RMRJ oeste. De modo geral, as populações da bacia carecem de um atendimento satisfatório no tocante ao esgotamento sanitário. A situação agrava-se ainda mais com as inundações periódicas nas áreas de baixada. Um diagnóstico global da situação atual está abaixo. Tabela 22 Caracterização da situação sanitária atual (Fonte: FEEMA, 2001a) Município Principais corpos d água Situação sanitária local Rio de Janeiro Rios Cabuçu, Piraquê, Campinho, Guandu-Mirim, Guandu, Prata do Mendanha, Itá, Cação Vermelho e Ponte Branca, Baía de Sepetiba. A bacia da baía de Sepetiba abrange uma área de ha, dos quais ha correspondem a regiões urbanas dotadas parcialmente de esgotamento sanitário. Engloba os bairros de Campo Grande, Cosmos, Paciência, Inhoaíba, Santíssimo, 86

111 Nova Iguaçu Queimados Japeri Miguel Pereira Rios Queimados, Guandu, Guandu-Mirim, São Pedro, Santo Antônio e D Ouro. Rios Queimados, dos Poços, Sarapó, Abel, Camorim e Camboatá. Rios Guandu e Santana em Japeri, e rio dos Poços em Engenheiro Pedreira. Rio Santana, afluente do rio Guandu. Santa Cruz, Sepetiba, Barra de Guaratiba e Pedra de Guaratiba, sendo que apenas Pedra de Guaratiba, a Zona Industrial de Santa Cruz e o Distrito Industrial de Palmares, contam com sistema separador. A baía recebe os esgotos diretamente das localidades situadas ao longo da costa. Os esgotos são lançados, in natura, nos corpos receptores da região, através de galerias de águas pluviais ou de valas a céu aberto. Implantação no distrito sede de um sistema separador de coleta de esgotos; no restante do município, a rede existente encaminha os esgotos domiciliares, despejados em fossas sépticas, através de galeria de águas pluviais, diretamente aos cursos de água locais, sem qualquer condicionamento. As duas áreas urbanas principais, que correspondem ao distrito sede e ao distrito de Engenheiro Pedreira, contam com um sistema de coleta de esgotos sanitários. Na localidade de Conrado, o esgoto domiciliar é conduzido a cursos de água, sendo o principal corpo receptor o rio Santana, que cruza a área urbana de Conrado e é afluente do rio Guandu. 87

112 Eng Paulo de Frontin Rio Macacos. Os esgotos são conduzidos a fossas sépticas individuais, ou lançados diretamente em valas, a céu aberto, ou ainda diretamente nas galerias de águas pluviais. Os esgotos têm como destino final o rio Macacos, que cruza a área urbana e é o principal curso de água da região. Nos novos loteamentos implantados na localidade de Morro Azul, no distrito de Paulo de Frontin, os esgotos são coletados em redes de drenagem pluvial e lançados em cursos de água locais, os quais vêm a ser afluentes do rio Santana. Paracambi Rio Macacos. Os esgotos sanitários do distrito sede Paracambi e do distrito de Lajes são lançados em valas a céu aberto e em fossas sépticas. Seropédica Valão dos Bois e o rio Guandu. O distrito sede Seropédica não dispõe de sistema de esgotamento sanitário, sendo os esgotos domiciliares despejados em valas a céu aberto, que cruzam a área urbana até os cursos de água locais. A localidade de Campo Lindo conta com disposição de esgotos em fossas sépticas, normalmente providas de sumidouros; nas demais localidades, os esgotos são lançados em valas a céu aberto, para finalmente partirem em direção aos corpos receptores, inclusive na Universidade Rural. 88

113 Itaguaí Mangaratiba Rios Cação, Piloto, Meio Dia, Mazomba e Itaguaí, a Vala do Sangue e o Valão do Dendê. Canais Viana, do Trapiche e Santo Inácio. Baía de Sepetiba. Pequenos cursos d água da região. O sistema utilizado é o de fossas sépticas sem sumidouro, existindo, também, lançamentos em valas a céu aberto. Na área urbana e mais central da cidade de Itaguaí, os esgotos são lançados na rede de águas pluviais. O sistema utilizado é, de modo geral, o de fossa séptica sem sumidouro, operado em condições inadequadas. Ocorrem também lançamentos de esgotos em valas a céu aberto e em galerias de águas pluviais, que conduzem os esgotos aos cursos de água que, desaguando no mar, seu destinatário final, comprometem a qualidade das praias para recreação de contato primário ) Efluentes agropecuários A oleicultura e a fruticultura são as principais atividades agrícolas da região, predominando em Itaguaí e Santa Cruz, sendo a fruticultura baseada basicamente na cultura de banana e coco. Na região do canal de São Francisco, localizam-se algumas áreas com atividades agropecuárias. A utilização de defensivos agrícolas e carrapaticidas é intensa, podendo trazer graves conseqüências, tanto para os rios quanto para as águas da baía, tendo em vista que muitos desses compostos são resistentes e acumulativos na cadeia biológica (FEEMA, 2001a) ) Efluentes industriais A região da baía de Sepetiba contempla um dos maiores pólos industriais do estado do Rio de Janeiro, situação esta que, além de contribuir com o agravamento da poluição 89

114 proveniente dos efluentes líquidos, pressupõe o risco de poluição por acidentes no transporte de produtos, nas rodovias que cruzam os rios. Existe uma grande concentração de indústrias na bacia da baía de Sepetiba, notadamente nos municípios do Rio de Janeiro, Queimados e Itaguaí. Apesar da maioria do parque industrial ser de médio porte, já está definida a implantação de grandes indústrias, como as Companhias Siderúrgicas do Atlântico e Nacional (CSA e CSN), que irão se aliar às existentes (Gerdau COSIGUA, UTE Santa Cruz, entre outras). Os riscos ambientais atuais e futuros são distintos face à grande variedade de matériasprimas empregadas nos diversos processos produtivos, que geram diferentes efluentes. A tipologia industrial é bastante variada, a saber: editorial, gráfico, metalurgia, química, têxtil, bebidas, minerais não metálicos, entre outros (vide Figura 11). Entretanto, o setor mais relevante é o metalúrgico, não só pela atual Gerdau COSIGUA como também pela expansão industrial e subseqüente expansão residencial, advindas com a futura implantação dos parques da CSA e CSN e do arco rodoviário, que interligará o futuro COMPERJ, em Itaboraí, ao porto de Itaguaí, isto é, ao antigo porto de Sepetiba (Figura 10). Já as indústrias químicas ocupam o segundo lugar em importância, devido ao seu potencial de contaminação por efluentes líquidos e resíduos sólidos. O setor de bebidas está atualmente representado pela AMBEV e possui estação de tratamento de efluentes líquidos. Em contrapartida, a Kaiser fechou suas instalações, conforme informações de outorga dadas pela SERLA (2005b). O distrito industrial de Queimados é motivo de grande preocupação, pois se constitui na maior ameaça à tomada de água da CEDAE, ao concentrar as empresas poluidoras mais significativas junto ao rio Guandu, localizando-se a apenas 7km a montante da captação da ETA Guandu, conforme Figura 10, que mostra também todos distritos industriais do estado do Rio de Janeiro, segundo a CODIN (2006a). Os distritos industriais de Queimados (Figura 12) e de Santa Cruz (Figura 13) e o pólo industrial de Itaguaí possuem plantas com efluentes potencialmente tóxicos, demandando um maior estudo ecotoxicológico de caracterização, seguindo a recomendação da resolução CONAMA 357 (2005). 90

115 Figura 10 Os distritos industriais e a ETAG (Fonte: adaptado de CODIN, 2006a) 91

116 Figura 11 Indústrias na região do rio Guandu (Fonte: adaptado de CODIN, 2006b) 92

117 Figura 12 Planta do distrito industrial de Queimados (Fonte: CODIN, 2008a) 93

118 Figura 13 Planta do distrito industrial de Santa Cruz (Fonte: CODIN, 2008b) 94

119 A falta de saneamento geral na bacia do rio Guandu leva a uma grande quantidade de carga poluidora doméstica, superior àquela gerada pelas indústrias. Outrossim, os riscos das cargas dos processos produtivos estritamente industriais são consideráveis para o abastecimento de água da RMRJ, pois a ocorrência de um vazamento industrial na planta ou em um acidente rodoviário, a montante da captação de água bruta para o abastecimento humano, acarretará o corte do fornecimento por um tempo proporcional às características do despejo (volume, duração e concentração tóxica), como ocorreu em outras bacias hidrográficas. Citam-se dois exemplos de vazamentos na bacia do rio Paraíba do Sul: o de m³ de produtos tóxicos de uma fábrica de papel em Cataguases (MG), que atingiu os rios Pomba e Muriaé e prejudicou o abastecimento das regiões norte e noroeste do estado do Rio de janeiro (SOSRIOPOMBA, 2003); e o de 1,5m³ de inseticida com alto teor tóxico no rio Pirapetinga em Resende (RJ), que causou a paralisação temporária da transposição das águas para o rio Guandu, a fim de evitar a captação da ETAG e não prejudicar o abastecimento da RMRJ (CEIVAP, 2008). Os principais rios receptores dos efluentes industriais estão citados na Tabela 23 adiante. Conforme a FEEMA (2001a), o problema mais urgente dos resíduos sólidos industriais situa-se no equacionamento dos passivos ambientais acumulados, devido à precariedade das condições de estoque de cargas acumuladas. Tabela 23 Principais corpos receptores dos efluentes industriais (FEEMA, 2001a) Rios receptores Bacia correspondente Distrito industrial Poços e Queimados Rio Guandu Queimados Prata do Mendanha Rio Guandu-Mirim Campo Grande Prata do Mendanha Rio Guandu-Mirim Lavagem ETA Guandu Campinho Rio Guandu-Mirim Campo Grande Canal do Ita Canal do Itá Campo Grande Canal de Santo Agostinho Canal de Santo Agostinho Santa Cruz Uma ameaça ao abastecimento de água para o consumo humano está nos efluentes industriais potencialmente tóxicos, caso sejam lançados sem o prévio tratamento nos afluentes do rio Guandu, a montante da captação da ETAG, mais precisamente, nos rios Poços, Queimados e Ipiranga, receptores do distrito industrial de Queimados. 95

120 O potencial poluidor das indústrias à jusante da captação (COSIGUA, AMBEV, Ingá, CSA, CSN) não afeta o tratamento de água pela ETAG. Entretanto, essas indústrias podem ser um risco com a introdução de metais pesados na baía de Sepetiba, foz para todos os rios das bacias, e agravar a poluição existente (LOUREIRO et al., 2003) ) Extração de areia A região de Itaguaí e Seropédica chamada de reta de Piranema é a principal fonte de fornecimento de areia para a região metropolitana do Rio de Janeiro. Os métodos extrativos são os seguintes: Tabela 24 Principais métodos de extração de areia (Fonte: FEEMA, 2001a) Métodos de extração Cava submersa Mecanizada em leito de rio Manual em leito de rio Características Depósitos nas planícies de inundação. Dragagem dos sedimentos por sucção. Em coluna de água pouco profunda, retirada com pás e depositada em caixas de madeira. Nessa região, observa-se a formação de lagos de coloração verde-piscina nas lavras de areia, principalmente em ambientes de cavas submersas, que alcançam profundidades muito grandes (Foto 6). Contornos irregulares e de grande profundidade, interligadas em superfície com a calha do rio, são observadas em cavas abertas. A extração de areia no rio Guandu altera as condições físico-químicas da água e descaracteriza as margens com seu repovoamento por um tipo de vegetação que se desprende facilmente, seguindo o curso do rio. Esses fatores aumentam a turbidez da água bruta captada, induzindo a um maior consumo de produtos químicos (coagulante de sulfato de alumínio) e trazendo problemas operacionais para a ETAG, conforme estudos realizados pela CEDAE (OLIVEIRA, 2004). O Gráfico 26 e o Gráfico 27 ilustram essa influência do crescimento da turbidez no aumento do consumo de coagulantes químicos na estação de tratamento durante o período de

121 (FTU) JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ MESES Gráfico 26 Média de turbidez na água bruta da ETAG em 1995 (OLIVEIRA, 2004) (TON.) JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ MESES Gráfico 27 Consumo de coagulantes na ETAG em 1995 (OLIVEIRA, 2004) 97

122 A Foto 5 mostra um corte acentuado da margem esquerda (montante para jusante) do rio Guandu, realizado no período entre 1987 (foto montada baseada em planta da FUNDREM) e 1994, com o emprego de sete bombas extratoras e seis caixas de areia, localizadas 6km a montante da captação da ETAG (OLIVEIRA, 2004). Foto 5 Localização e situação de areal no rio Guandu (Fonte: OLIVEIRA, 2004) 98

123 A extração de areia na reta de Piranema (estrada RJ-099) não influencia diretamente a ETAG, pois é executada em áreas da bacia do rio da Guarda, à jusante da captação da ETA Guandu (vide localização na Foto 5). Foto 6 Cavas submersas na reta de Piranema (Fonte: GOOGLE, 2006) 99

124 5) CENÁRIOS COM MELHORIA DA QUALIDADE DA ÁGUA CAPTADA 5.1) Plano diretor de esgotamento sanitário ) Situação do esgotamento sanitário A região hoje conhecida como Baixada Fluminense originou-se do antigo Distrito de Iguaçu e faz parte da Baixada da Guanabara (STE, 1994). Compreende os municípios de Nova Iguaçu, Belford Roxo, Queimados, Nilópolis, São João de Meriti, Duque de Caxias, Japeri (após 1994) e Mesquita (após 1994), que ocupam uma área de 1.318km² (cf. Tabela 1). Aí, em 1994, concentravam-se quase três milhões de habitantes (STE, 1994), cerca de um quarto da população da RMRJ. Em 2008, esse valor subiu para habitantes (cf. Tabela 1), quase um terço da população da RMRJ. A Baixada Fluminense, pelo baixo nível das condições sociais e precariedade na infraestrutura dos serviços públicos, em particular, de saneamento, tem sido alvo das atenções governamentais, visando inverter esse quadro. Assim, pouco antes de 1994, com relação a esgotamento sanitário, foram implantados 400km de rede coletora no sistema separador, realizadas ligações prediais e construídas 04 elevatórias e 01 estação de tratamento. Entretanto, todas essas obras limitaram-se a pequenas áreas da bacia do rio Sarapuí, beneficiando, apenas, alguns bairros dos municípios de Nova Iguaçu, São João de Meriti e Duque de Caxias (STE, 1994). Na Baixada Fluminense, o baixo percentual de atendimento no setor de saneamento, apresentado em 1994 (STE, 1994), perdura ainda hoje, mesmo com a execução dos programas Baixada Viva 1, Baixada Viva 2, Nova Baixada e PDBG, pois ainda não foram terminadas as obras de interligação com as ETE s: Pavuna, Sarapuí, Orquídea, entre outras na RH-V. Nesse sentido, os efluentes sanitários de toda a região da Baixada Fluminense são lançados in natura diretamente na baía de Guanabara e nos rios, córregos e canais que nela deságuam. Em termo de poluição, a Baixada constitui-se numa das áreas mais poluidoras da baía de Guanabara. Como essas ETE s não pertencem à bacia do rio Guandu, considera-se também que não existem sistemas de esgotamento sanitário na área em estudo pertencente à Baixada Fluminense, de acordo com a Tabela 22. Cabe citar que, segundo o STE (1994), o sistema no município de Nilópolis é unitário, ou seja, a rede combina esgotos sanitários e águas pluviais. 100

125 A inexistência de rede de esgotamento sanitário é uma constante nos municípios de Itaguaí e de Seropédica. Em 1994, apenas no distrito sede de Itaguaí existia uma rede de águas pluviais com cerca de 9km, que drenava o setor de maior densidade populacional e recebia os seus efluentes sanitários. No restante, os esgotos corriam a céu aberto em valas negras de drenagem pluvial, cujo destino final era a baía de Sepetiba (STE, 1994). Tal situação pouco melhorou de 1994 para O município de Paracambi não contava com rede de esgotamento sanitário em 1994, sendo os efluentes encaminhados, na sua totalidade, in natura, para a rede pluvial ou diretamente nos rios e canais da região (STE, 1994). A mesma situação ainda perdura no ano de ) Bacias de drenagem e de saneamento Os rios de interesse dentro da bacia do rio Guandu, que foram investigados pelo Plano Diretor de Esgotamento Sanitário da RMRJ e das bacias contribuintes à baía de Guanabara PDES 1994 (STE, 1994), estão na Tabela 25, com suas respectivas ordens de afluência. Os rios localizam-se nos municípios do Rio de Janeiro, Nova Iguaçu, Queimados (era Nova Iguaçu em 1994), Seropédica (era Itaguaí em 1994) e Itaguaí. Tabela 25 Afluentes do canal de São Francisco (STE, 1994) 1ª ordem 2ª ordem 3ª ordem 4ª ordem 5ª ordem Rio Guandu Rio Ipiranga Rio Cabuçu Rio Queimados Rio dos Poços Rio Morto Canal do Aníbal Rio Santo Antônio Rio do Ouro Rio Morto Rio Camboatá Rio São Pedro Rio Santana Valão da Areia Ribeirão das Lajes Rio Macaco Rio do Retiro 101

126 As bacias de saneamento e os sistemas de esgotamento sanitário propostos, pertinentes ao estudo da bacia hidrográfica do rio Guandu, estão presentes na Figura 14. Nesse caso, dois sistemas de esgotamento sanitário foram estudados: o sistema Macacos e o sistema Guandu. Cabe lembrar que esse sistema Guandu de esgotamento sanitário das bacias de saneamento, proposto pelo PDES 1994 (STE, 1994), é totalmente diferente do sistema Guandu para o abastecimento de água da RMRJ oeste (cf. visto no item 2.2.4). Figura 14 Sistemas de esgotamento sanitário para a bacia do Guandu (STE, 1994) 102

127 5.1.3) Parâmetros utilizados O consumo per capita de água (q) e o consumo per capita de esgotos sanitários (qe) adotados para cada bacia foram: Tabela 26 Per capita de esgotos sanitários (STE, 1994) Bacia de saneamento Sistema de esgotamento Q (l/hab/dia) qe = q x C (l/hab/dia) Dos Macacos 31 Macacos Do Guandu Guandu De São Pedro 30 Guandu De Santo Antônio 30 Guandu Do Ouro 30 Guandu Do Guandu Guandu Dos Poços 30 Guandu De Camboatá 30 Guandu De Queimados 30 Guandu De Ipiranga 30 Guandu Do Guandu Guandu O consumo per capita de esgotos equivale ao consumo per capita de água (q) multiplicado pelo coeficiente de retorno (C = 80% adotado), então qe = q x C. Os coeficientes de reforço e infiltração (k1, k2 e i) adotados foram: Coeficiente de máxima vazão diária = k1 = 1,2; Coeficiente de máxima vazão horária = k2 = 1,5; Taxa média de infiltração = i = 0,2 l/s/km. Para os estudos demográficos, dados censitários do IBGE para 1980 e 1991, correspondentes aos distritos e aos bairros do Rio de Janeiro, foram utilizados nos cálculos de projeção populacional, com vistas à definição da taxa anual de crescimento e da população de saturação. 103

128 As fórmulas adotadas nos cálculos populacionais foram: P = d1 x A1 + d2 x A2 + d3 x A3 (Equação 1) PS = (A x 0,70 x IAT / 55) x 4,5 (Equação 2) Tx = (p2/p1) (1/n) x 100 (Equação 3) Sendo: P = população dos bairros ou distritos (IBGE 1991) nas bacias; PS = população de saturação nas bacias do município do Rio de Janeiro; Tx = taxa anual de crescimento nas bacias de outros municípios; A1 = áreas de baixa densidade predial (até 40hab/ha); A2 = áreas de média densidade predial (> 40 a 100hab/ha); A3 = áreas de alta densidade predial (>100hab/ha); d1 = densidade ponderada para A1 = 0,4 x d2; d2 = densidade ponderada para A2 = 1; d3 = densidade ponderada para A3 = 1,9 x d2; A = área total antrópica; 0,70 = 100%(área total) - 30%(sistema viário); IAT = índice de aproveitamento de terreno; 55 = 55m² / unidade residencial; 4,5 = 4,5hab / unidade residencial (média); p1 = população IBGE 1980; p2 = população IBGE 1991; n = = 11anos = período entre medições; 100 = 100%. 104

129 As metodologias para as definições das vazões de esgotos e da carga orgânica estão descritas a seguir. DBO1 = Carga doméstica = 0,054kg/hab/dia x População na bacia (Equação 4) DBO2 = (Carga comercial + pública + industrial) x DBO1 = c1 x DBO1 (Equação 5) DBO3 = Carga industrial pontual (grandes poluidores) (Equação 6) DBO = DBO1 + DBO2 + DBO3 (Equação 7) DBO = Concentração / Vazão (Equação 8) 5.1.4) Diagnóstico da qualidade das águas dos corpos receptores em 1994 Os critérios de classificação pelo PDES 1994 (STE, 1994) estão na Tabela 27. Tabela 27 Critérios para os diagnósticos de qualidade (STE, 1994) Critério (situação) OD (mg/l) DBO (mg/l) Livre 6,0 a 8,2 < 6,0 Transição 4,0 a 6,4 6,0 a 10,0 Crítico < 4,0 > 10,0 O diagnóstico em 1994 da qualidade das águas na bacia da Baía de Sepetiba, atualmente região hidrográfica do rio Guandu, confunde-se bastante com o exposto anteriormente como situação atual (vide item 4), confirmando, assim, a validade atual das premissas utilizadas nesse plano diretor. Então, conforme o PDES 1994 (STE, 1994), segue o diagnóstico da região de interesse. Para a baía de Sepetiba (RH-II Guandu), dirigem-se os rios que recebem os esgotos sanitários e industriais dos municípios de Itaguaí, Seropédica, Mangaratiba, Paracambi, Queimados, Nova Iguaçu (parte) e Rio de Janeiro (Santa Cruz e Campo Grande). 105

130 Em toda essa região, o esgotamento era precário em 1994 (STE, 1994), estando a maior parte da rede construída ligada à galeria de águas pluviais, alcançando assim os rios e a baía. No entanto, como a ocupação era ainda rarefeita e apenas concentrada em pontos específicos, a conseqüência da poluição orgânica não era significativa nas águas da baía. O mesmo não se pode dizer de alguns rios afluentes, que se mostraram críticos com a contribuição também de despejos de complexos industriais localizados na região (distrito industrial de Santa Cruz, COSIGUA, Companhia Ingá, Companhia Docas do Rio do Janeiro, Minerações Brasileiras Reunidas e outras). Vale lembrar que, além das sub-bacias naturais responsáveis por cerca de 75% do volume de água doce afluente à baía, esta recebe ainda uma parcela proveniente da reversão do rio Paraíba do Sul em Santa Cecília, formadora do rio Guandu, onde se localiza a captação principal de água da RMRJ. As análises disponíveis mostraram uma situação de boa qualidade das águas na bacia formadora do rio Guandu, salvo a bacia do rio dos Poços, em que a poluição orgânica era significativa (situação de transição de acordo com o critério inicial proposto). O distrito industrial de Queimados contribuiu diretamente para essa bacia, a montante da tomada de água do rio Guandu, sendo razoável propor-se, em princípio, tratamento específico conjunto para os efluentes domésticos e industriais nessa região, solução que pode ser cotejada com um desvio do leito do rio dos Poços para jusante da tomada d água (STE, 1994) ) Proposta de enquadramento da qualidade dos corpos receptores A classificação, os padrões e as propostas para o enquadramento dos corpos receptores adotados no plano diretor estão presentes na Tabela 28 e na Tabela 29. Mesmo desatualizadas, as informações são ainda válidas, bastando executar as adaptações necessárias para a resolução CONAMA 357 (2005) e traçar um paralelo com as proposições do plano estratégico da bacia do rio Guandu. Nesse sentido, os rios de cabeceiras em área de preservação foram identificados pelo PDES 1994 (STE, 1994) como classe especial (E), enquanto que o rio Guandu teve a classificação diferenciada por trechos a montante e a jusante da ETAG. Neste plano, ainda, o canal de São Francisco foi definido como classe 2 (padrão da Tabela 28), ou seja, para águas doces e não para águas salobras, conforme o PERH Guandu (SONDOTÉCNICA, 2006 e 2007). 106

131 Tabela 28 Classificação e padrões (Fonte: CONAMA 20, 1986) Padrões - parâmetros Classificação das águas (classe) principais Doces Salinas Salobras Parâmetro Unidade E DBO mg/l O OD (mín) mg/l O Turbidez UNT Cor mg Pt/l Colif. Fecal NMP/100ml Tabela 29 Proposta de enquadramento do PDES 1994 (STE, 1994) Corpos hídricos das Classe 1 bacias em estudo Inicial Final Características locais Rio Cabuçu * 4 2 Centros urbanos densamente ocupados Rio Guandu 4 2 Centros urbanos densamente ocupados Rio Guandu (até ETAG) 2 2 Fonte urbana de abastecimento d água Rio Ipiranga * 2 2 Fonte urbana de abastecimento d água Rio Queimados * 2 2 Fonte urbana de abastecimento d água Rio dos Poços * 2 2 Fonte urbana de abastecimento d água Rio São Pedro * 2 2 Fonte urbana de abastecimento d água Rio Santana * 2 2 Fonte urbana de abastecimento d água Rio Macaco * 2 2 Fonte urbana de abastecimento d água Rio Ribeirão das Lajes * 2 2 Fonte urbana de abastecimento d água Canal de São Francisco 2 2 Após a captação da ETAG Rio d Ouro E E Cabeceiras em área de preservação Rio São Pedro E E Cabeceiras em área de preservação Rio Santo Antônio E E Cabeceiras em área de preservação Baía de Sepetiba 5 5 Águas salinas de boa qualidade em geral Notas: * = incluindo seus respectivos afluentes; 1 = conforme resolução CONAMA 20 (1986); 107

132 Deve-se chamar atenção especial para os afluentes do rio Guandu, tendo em vista a proximidade com a captação e da respectiva estação de tratamento (ETAG). O planejamento do sistema de coleta e afastamento de esgotos sanitários nessa região deve eliminar as opções de lançamento de águas servidas nesses rios, mesmo tratadas, pelo risco da presença de matérias e substâncias orgânicas potencialmente tóxicas. A necessidade de proteção dessa bacia, por outro lado, deve ser enfatizada junto aos poderes municipais, em relação à legislação específica de uso do solo, e junto às autoridades ambientais, em relação ao exame e concessão de licenças para implantação de atividades poluidoras. Preocupa a localização do distrito industrial de Queimados, na bacia contribuinte ao rio dos Poços, a montante, portanto, da tomada de água do rio Guandu: as opções de coleta e afastamento de esgotos domésticos e industriais nessa região devem contemplar preferencialmente a transposição da bacia para jusante da captação ) Estudos de influência das cargas poluidoras Diferentes filosofias de sistemas de esgotamento sanitário foram estudadas no PDES 1994 (STE, 1994), tais como: sistemas locais com menores dimensões de coletores e pequenas estações de tratamento de esgotos (ETE s), sistemas de maior porte com grandes coletores e ETE s maiores, entre outros tipos. As alternativas de disposição final estudadas estão citadas na Tabela 30 adiante. Tabela 30 Alternativas de disposição final no PDES 1994 (STE, 1994) Tipo de alternativas Características A ETE s locais Tratamento local (na geração de esgotos) e tratamento conjunto (menos ETE s e várias bacias contribuintes) B Graus de tratamento ETE s de forma gradativa (grau: nenhum, 1º, 2º e 3º) C Pontos de lançamento Efluentes tratados lançados junto à costa ou à baía O PDES 1994 (STE, 1994) utilizou-se apenas da alternativa de ETE s locais (A), buscando economia de escala, mas com uma maior extensão de interceptores. 108

133 A baía de Sepetiba, embora menos estudada que a da Guanabara, é razoavelmente conhecida do ponto de vista técnico pelos especialistas da área de engenharia sanitária e ambiental. Os levantamentos e estudos de qualidade de suas águas foram caracterizados em: Campanhas de amostragem de rotina iniciadas em 1968, mantidas até 1972, sofrendo a partir de então modificações para atender estudos específicos, e de acordo com a disponibilidade de recursos humanos e financeiros da FEEMA-RJ; Campanhas preparatórias para estudos em modelo de qualidade de 1973 a 1979; Levantamentos relativos ao estudo de avaliação de impacto ambiental do pólo petroquímico de Itaguaí, de 1985, analisando a qualidade das águas e os efeitos positivos e negativos no meio-ambiente; Modelo unidimensional de 1973 do antigo Instituto de Engenharia Sanitária (atual FEEMA), baseado no prisma de maré e disponibilidade de OD até 2000, após lançamento de cargas polidoras; Modelo SPAM da Hydroscience de Nova Jersey (EUA) para OD e coliformes em segmentos da baía, aplicado em 1979 e no PDES 1994 (STE, 1994); Modelos computacionais de salinidade e de qualidade das águas (SisBAHIA) feitos mais recentemente pela COPPE-UFRJ (SONDOTÉCNICA, 2006) ) Corpos receptores selecionados O corpo da baía de Sepetiba junto à costa ou ao canal principal e todos os rios da bacia podem ser receptores, com a exceção dos seguintes: Cabeceiras dos rios d Ouro, São Pedro e Santo Antônio; Rio Guandu a montante da captação da ETAG; Rios Ipiranga, Queimados, dos Poços, São Pedro, Santana, Macacos e Ribeirão das Lajes, com os respectivos afluentes ) Proposição de soluções A RMRJ foi dividida em trinta e quatro sistemas (bacias) de esgotamento sanitário, mas apenas os sistemas Guandu e Macacos estão na área em estudo, conforme Tabela

134 As hipóteses não adotadas podem ser consultadas no relatório do PDES (STE, 1994). Tabela 31 Bacias de esgotamento sanitário no PDES 1994 (STE, 1994) Macro-bacia de drenagem Baía de Guanabara (Atual RH-V) Baía de Sepetiba (Atual RH-II Guandu) Sistema de esgotamento sanitário Nº Nome do sistema Hipótese 02 Alegria C 03 Penha E 04 Pavuna Meriti C 05 Sarapuí C 06 Bangu A 07 Bota B 08 Iguaçu - 09 Estrela B 10 Roncador - 11 Macacu - 12 Guaxindiba - 13 Alcântara A 14 Imboassu A 15 Centro e norte de Niterói - 16 Sul de Niterói B 17 Ilha do Governador - 18 Paquetá - 19 Águas Lindas - 21 Bispo - 23 Guandu A 24 Ibicuí - 26 Macacos B 27 Piraquê A 28 Da Prata - 29 Sepetiba D 30 Guarda A 31 Guandu-Mirim A UN

135 Oceano Atlântico 01 Ipanema C Praias oceânicas de Niterói B 20 Bambu - 22 Cidade - 25 Guarapina - 32 Barra de Tijuca / Jacarepaguá B 32 Recreio dos Bandeirantes B RMRJ (PDES 1994) Total de sistemas = 34 Notas: Hipótese = solução adotada no PDES 1994 (STE, 1994), sendo - = Hipótese única; (Guandu e Macacos) = sistemas dentro da bacia em estudo Em cada sistema, hipóteses de diferentes locais para as etapas de tratamento foram consideradas, inclusive a transposição de bacias. O critério para a escolha da alternativa foi o de menor custo de investimento inicial, desde que tecnicamente equivalentes. Entretanto, mesmo adotando sistemas calcados em outras modalidades de tratamento (lagoas de estabilização, entre outras), a comparação dos custos baseou-se no processo de lodos ativados convencional. Conforme descrito no próprio PDES 1994 (STE, 1994), os estudos e as alternativas escolhidas (hipóteses adotadas) são ainda preliminares, dependendo de modelagens matemáticas de disposição final dos efluentes. Portanto, as soluções não são definitivas, a exemplo atual dos sistemas Ipanema e Alegria, onde o segundo, implantado pelo PDBG, engloba a bacia do centro do município do Rio de Janeiro, ao contrário do proposto no PDES 1994 (STE, 1994), onde a bacia do centro seria esgotada pelo primeiro. Aliás, todos os planos diretores são indicativos das possíveis melhores soluções, não eliminando assim a existência de outras mais apropriadas. Sistema Guandu O sistema Guandu localiza-se nos município de Nova Iguaçu, Mesquita e em parte no município do Rio de janeiro. 111

136 Os estudos desenvolvidos para essa região foram realizados de forma que não comprometesse a captação de água do rio Guandu pela ETAG, sendo a mais viável economicamente a hipótese A, que considera a implantação de duas estações de tratamento (ETE 1 e ETE 2), em vez da hipótese B, que considerava a implantação de apenas uma ETE. Portanto, a solução adotada foi a coleta dos despejos de todo o sistema e os lançamentos dos efluentes tratados (ETE 1 e ETE 2) após a captação de água pela ETAG. As bacias contribuintes do sistema são: Guandu 01; Guandu 02; Guandu 03; São Pedro; Santo Antônio; Ouro; Poços; Camboatá; Queimados e Ipiranga (vide Figura 14). Tabela 32 Sistema Guandu de esgotamento sanitário (STE, 1994) Sistema Guandu Sub-sistema Total do Sistemas Parâmetros Ano ETE 1 ETE 2 sistema isolados inicial População (hab) final inicial Vazão média (l/s) final inicial Vazão máxima (l/s) final Sistema Macacos O sistema Macacos está localizado no município de Paracambi, que apresentava baixa densidade populacional, tendo uma maior concentração na parte central dentro da bacia do rio dos Macacos. A hipótese mais viável economicamente foi a opção B, que considera a implantação de duas estações de tratamento (ETE 1 e ETE 2), em vez da hipótese A, que considerava a implantação de apenas uma ETE. 112

137 A única bacia contribuinte do sistema é a bacia dos Macacos. Tabela 33 Sistema Macacos de esgotamento sanitário (STE, 1994) Sistema Macacos Sub-sistema Total do Sistemas Parâmetros Ano ETE 1 ETE 2 sistema isolados inicial População (hab) final inicial Vazão média (l/s) final inicial Vazão máxima (l/s) final Bacia Guandu (sistemas Guandu e Macacos) A área de abrangência dos sistemas da bacia Guandu possui ainda pequena percentagem de cobertura de coleta e nenhum tratamento secundário de esgotos sanitários em funcionamento. O resultado desta ausência de tratamento é a poluição orgânica traduzida em altas concentrações de DBO, de coliformes termotolerantes (fecais) e de cianobactérias e em baixas concentrações de OD, presentes nas amostras de qualidade de água nos rios Macacos (MC410), Poços (PO290), Queimados (QM271 e QM270), Cabuçu (CU650) e Ipiranga (IR251). O Gráfico 28, o Gráfico 29 e o Gráfico 30 mostram a quantificação do impacto da carga orgânica dentro da bacia hidrográfica do rio Guandu, ao longo do horizonte do plano. Nota-se a grande carga final de kgDBO/dia correspondente a uma população total de habitantes. A vazão máxima (Qmáx) total seria de 2.525l/s. O Gráfico 31 indica os custos para implantação dos sistemas de esgotamento sanitário dentro da bacia hidrográfica do rio Guandu. O Gráfico 32, o Gráfico 33 e o Gráfico 34 apresentam as curvas de custos para implantação do PDES 1994 (STE, 1994), elaborada a partir dos valores individuais de cada unidade do sistema, respectivamente: coletor tronco e linha de recalque; elevatórias (EEE) e estações de tratamento (ETE) tipo lodos ativados, principalmente. Os valores estão em dólares americanos (US$). 113

138 Sistema Guandu Sistema Macacos Total Bacia Guandu População (hab) Gráfico 28 População nos sistemas Guandu e Macacos (STE, 1994) DBO (kg/dia) Sistema Guandu Sistema Macacos Total Bacia Guandu Gráfico 29 Carga orgânica nos sistemas Guandu e Macacos (STE, 1994) 114

139 Vazões (l/s) Sistema Guandu (Qmáx) Sistema Guandu (Qméd) Sistema Macacos (Qmáx) Sistema Macacos (Qméd) Total Bacia Guandu (Qmáx) Total Bacia Guandu (Qméd) Gráfico 30 Vazões de esgotamento nos sistemas Guandu e Macacos (STE, 1994) Sistemas de esgotamento sanitário completos Bacia do rio Guandu (PDES 1994) GUANDU MACACOS TOTAL Custo acumulado (milhões US$) Coletor tronco = 91,390 GUANDU = 154,298 Rede coletora = 29,917 Elevatória = 5,652 Linha de recalque = 7,931 ETE = 19,408 Rede coletora = 3,323 Coletor tronco = 2,174 Elevatória = - Linha de recalque = - ETE = 2,679 MACACOS = 8,176 Rede coletora = 33,240 Coletor tronco = 93,564 TOTAL = 162,474 Elevatória = 5,652 Linha de recalque = 7,931 ETE = 22,087 Rede coletora = 47,548 Coletor tronco = 91,390 Elevatória = 5,652 Linha de recalque = 7,931 ETE = 42,483 GUANDU = 195, Rede coletora = 5,031 Coletor tronco = 2,174 Elevatória = - Linha de recalque = - ETE = 5,883 MACACOS = 13,088 Rede coletora = 52,579 Coletor tronco = 93,564 Elevatória = 5,652 TOTAL = 208,092 Linha de recalque = 7,931 ETE = 48,366 Gráfico 31 Custos de implantação do esgotamento na bacia rio Guandu (PDES) 115

140 Tubulações por gravidade e recalque y = -0,00010x 2 + 1,36554x + 263,69437 R 2 = 0, Custo (US$/m) Diâmetro (mm) Gráfico 32 Curva de custo para implantação das tubulações do PDES Estações elevatórias de esgotos sanitários (EEE) y = 18,657793x 0, R 2 = 0, Custo (milhares US$) Qmáx (l/s) Gráfico 33 Curva de custo para implantação das EEE s do PDES

141 40 35 Estações de tratamento de esgotos sanitários (ETE) y = 19,398308x R 2 = 0, Custo (milhões US$) Qmáx (l/s) Gráfico 34 Curva de custo para implantação das ETE s do PDES ) Esgotamento sanitário nos municípios da bacia Na maioria das vezes financiados pelo PAC (vide detalhes sobre o PAC no item 7.5), os sistemas de esgotos sanitários adotados pelos municípios são do tipo descentralizada com ETE s locais de pequeno porte (vide Tabela 2). Então, são várias ETE s pequenas para operar e profundidades mais rasas de coletores. Existe também a filosofia de captações e tratamento em tempo seco, com grandes diâmetros de tubulações (vide os tipos de porte na Tabela 2), principalmente nos locais aonde não há retorno financeiro favelas e comunidades de baixa renda. Então, seria um sistema unitário ou combinado (esgotos domésticos mais águas pluviais), tal qual os antigos sistemas de esgotamento, isto é, um retrocesso causado pela ineficiência dos órgãos competentes na regularização do uso do solo urbano, que teve um crescimento desordenado. Esse sistema unitário deve ser encarado como uma solução paliativa até a execução do sistema separador. 117

142 5.3) Desvio dos rios dos Poços, Queimados e Ipiranga A resolução SOSP n.44 de 1 de março de 1978 nomeou uma comissão entre os órgãos estaduais responsáveis pelo saneamento e recursos hídricos na época, SERLA, FEEMA e CEDAE, para solucionar os graves problemas de poluição das águas a montante da captação da ETAG no rio Guandu (COPPE, 2000 e 2001). Os planos diretores de abastecimento de água (ENGEVIX, 1985 e CNEC, 2004) e de esgotamento sanitário (STE, 1994), os monitoramentos da bacia (vide item 3) e os programas de gestão do rio Paraíba do Sul e do rio Guandu reafirmaram essa necessidade. Entretanto, mais de 30 anos se passaram e nenhuma intervenção ainda foi feita para mitigar os problemas. Existem algumas propostas de solução, tais como: o desvio dos cursos de água afluentes para jusante da captação; o desvio dos sedimentos do rio Guandu para a barragem auxiliar (item 5.4); a implantação de sistema completo de esgotamento sanitário com tratamento secundário na bacia (item 5.1.8); e a implantação de sistema provisório com unidades de tratamento de rio (item 5.6), entre outras propostas. A primeira refere-se ao sistema de desvio dos rios dos Poços, Queimados e Ipiranga, com o projeto executivo em fase de estudos e relatórios de impactos ambientais na CEDAE, atualmente. Esse sistema de desvio invariavelmente encaminha as águas poluídas dos rios dos Poços, Queimados e Ipiranga para jusante da captação da ETAG, tanto em suas primeiras versões quanto no projeto executivo atual. O grau de poluição industrial e doméstica e o risco de eutrofização pode ser atestado pela avaliação da qualidade das águas nas estações: PO290; QM271; QM270; CU650; e IR251 da FEEMA, entre outras (item 3), que serviram de base para os diversos cenários qualitativos e quantitativos modelados pelo plano da bacia do rio Guandu, a fim de definir o enquadramento das classes de uso atual e futura nos afluentes do rio Guandu (SONDOTÉCNICA, 2006). Em relação ao transporte das águas poluídas para a captação, campanhas de traçadores fluorescentes no final do ano de 1990 revelaram que as águas do rio Queimados se misturavam de forma bem homogênea às do rio Guandu, com uma ligeira tendência de escoamento pelas comportas 2, 3, 4 e 5 da barragem principal da captação, e que as águas do rio Ipiranga escoavam principalmente para o túnel da tomada d água da ETAG (COPPE, 2000). As sete comportas da barragem principal foram numeradas da direita para a esquerda, nas campanhas em questão. 118

143 O primeiro projeto de desvio dos rios afluentes a lagoa Guandu adotou vazão nominal de 360m³/s, correspondente a uma vazão de cheia com tempo de recorrência de anos. Recentemente, as vazões nominais de projeto adotadas foram baseadas nas curvas de permanência de vazões médias mensais na foz dos rios dos Poços, Queimados e Ipiranga, durante o período entre 1931 e 1997, e nas vazões de cheia para diversos tempos de recorrência, conforme projeto PROÁGUA FASE III (COPPE, 2000). A Tabela 34 mostra as vazões mínimas de estiagem (Q 7,10 ) e as vazões médias (Q méd ) encontradas pelo PERH Guandu (SONDOTÉCNICA, 2006), além de apresentar as vazões médias mensais com diferentes tempos de permanência (Q 25% a Q 95% ) do projeto PROÁGUA (COPPE, 2000) e a vazão nominal (Q UTR ) adotada para o tratamento das águas na foz dos rios afluentes (vide as UTR s no item 5.6). A Tabela 35, por sua vez, apresenta as vazões de cheias utilizadas nos estudos do projeto PROÁGUA para o dique da lagoa Guandu. Todas as vazões foram calculadas ou medidas na foz de cada rio. Tabela 34 Vazões encontradas na foz dos rios dos Poços, Queimados e Ipiranga Afluentes da lagoa Guandu Vazões (m³/s) (rio Guandu) Projeto Foz do rio Q UTR Q 7,10 Q méd Q 25% Q 50% Q 75% Q 95% Poços / Queimados 2, ,17 2,40 1,53 0,74 Ipiranga 0, ,58 0,34 0,21 0,10 Poços, Queimados e Ipiranga 2,50 0,241 3,89 4,75 2,74 1,74 0,84 Tabela 35 Vazões de cheia nos afluentes da lagoa Guandu (COPPE, 2000) Afluentes do Guandu Área Cheias (m³/s) nos tempos de recorrência (anos) Foz do rio (km²) Rio dos Poços 123, Queimados + Ipiranga 95, Poços / Queimados 171, Ipiranga 46, Lagoa Guandu 229,

144 A distribuição das vazões em tempo seco, no período chuvoso e de cheias foi apresentada pelo projeto PROÁGUA (COPPE, 2000), no entanto, somente as vazões de cheia foram utilizadas no dimensionamento das estruturas de cada alternativa proposta. O custo adicional de produtos químicos (sulfato, cloro e cal) no tratamento da água bruta da ETAG é de R$ 1,5~2,0 milhões por ano, devido ao alto grau de poluição advinda dos afluentes da lagoa Guandu que escoa para a tomada d água da estação segundo a CEDAE (COPPE, 2001). Tal valor equivale a aproximadamente 5% dos gastos totais com produtos químicos durante um ano na ETAG (vide item 2.2.4). O projeto executivo do sistema de desvio dos rios dos Poços, Queimados e Ipiranga foi elaborado pela TECNOSOLO (2004), conforme a Foto 7, sendo que as obras de desvio foram orçadas em cerca de R$ ,00 (SONDOTÉCNICA, 2007). A Foto 7 mostra também a locação das estruturas de desvio propostas por OTTONI (2002), a fim de melhorar a qualidade da água captada pela ETA Guandu (item 5.4). Foto 7 Sistemas propostos de desvios para melhoria da água bruta da ETAG 120

145 5.4) Desvio de pedras secas As cargas de poluição afluentes à captação da ETAG também estão diretamente relacionadas ao transporte de sedimentos na massa de água, isto é, à vazão sólida. Em períodos chuvosos, a poluição se agrava com o aumento da turbidez e dos materiais flutuantes carreados no curso de água. Além disso, a extração ilegal de areia, no leito do rio Guandu a montante da captação, também aumenta a vazão sólida e a turbidez na estação. Tais fatos foram confirmados no diagnóstico apresentado anteriormente. O sistema de desvio de pedras secas teria como principal objetivo otimizar o controle hidrossedimentológico da tomada de água da ETAG, destinado ao abastecimento de água da RMRJ. Esse controle seria por intermédio de obras de desvio dos sedimentos e de conformação da calha do rio Guandu, logo a montante da barragem auxiliar, na bifurcação do braço esquerdo (sentido barragem principal) e do braço direito (sentido barragem auxiliar) do rio, que formam uma ilha. Os resultados seriam a minimização dos custos nos processos de tratamento da água (OTTONI, 2002). Esses mesmos fins justificariam também o sistema de desvio dos rios dos Poços, Queimados e Ipiranga. Após a realização de serviços de topografia, batimetria, sondagens, medições de vazão e estudos em modelo reduzido, as três opções de desvio de sedimentos aventadas foram: Opção 01 Septo submerso da margem esquerda até o bico da ilha (Figura 15); Opção 02 Espigão na margem esquerda e soleira no braço esquerdo (Figura 16); Opção 03 Espigão na margem direita e soleira no braço esquerdo (Figura 17). A opção 03 foi escolhida como a de melhor performance ao atender as seguintes premissas: condições operativas do braço direito levando em conta o regime hidrossedimentológico do curso de água e a conveniência em transferir para esse braço a maior parte possível dos sedimentos e materiais flutuantes transportados pelos escoamentos naturais do rio Guandu; forma geométrica adequada para a extremidade de montante da ilha repartidora de vazões; ajuste na geometria da calha de escoamento do rio Guandu na região de influência da repartição de vazões para os braços do curso de água; e condições operativas do braço esquerdo, o da tomada, com o fim de passar a funcionar como um decantador natural, com capacidade para atender às vazões de engolimento das obras de captação com água de melhor qualidade do curso de água (OTTONI, 2002). As características das estruturas projetadas estão na Tabela

146 Nas plantas das opções a seguir, a barragem auxiliar fica no canto inferior direito. Figura 15 Opção 01 para desvio de pedras secas (Fonte: OTTONI, 2002) Figura 16 Opção 02 para desvio de pedras secas (OTTONI, 2002) 122

147 Figura 17 Opção 03, a escolhida para desvio de pedras secas (OTTONI, 2002) O estudo do projeto executivo de pedras secas concluiu que a opção 03 apresentaria as vantagens a seguir: Melhoria significativa no direcionamento do transporte sólido para a margem direita, inclusive para a barragem auxiliar; Formação de uma zona de retorno de correntes que propiciaria um aumento da velocidade junto à ponta do espigão, carreando dessa forma o material de fundo para a margem direita; Zona de retorno que acarretaria repartição do material de fundo, parte retornando ao espigão e outra escoando na direção da barragem auxiliar; O posicionamento do espigão mais para jusante estrangularia o acesso ao braço direito, o que seria inconveniente quando da ocorrência de enchentes no rio. Em contrapartida, o posicionamento mais a montante criaria uma menor zona de retorno e, conseqüentemente, uma chamada menos intensa do material para a margem direita. Dessa forma, a posição do espigão a cerca de 120m a montante da barragem auxiliar seria a mais adequada quanto aos aspectos hidrodinâmicos necessários ao atendimento das premissas que consideram a maior carga de sedimentos para o braço direito (OTTONI, 2002). 123

148 O posicionamento da soleira submersa seria junto ao braço esquerdo, na extremidade a montante da ilha. Quanto maior a altura da soleira, melhor seria o desempenho em reter a entrada dos sedimentos de fundo e em suspensão pelo braço esquerdo. No entanto, esta altura da estrutura da soleira não deverá promover o controle do escoamento na entrada do braço esquerdo que deverá ser sempre em regime fluvial tranqüilo, isto é, a velocidade do rio deverá ser menor do que a velocidade crítica (OTTONI, 2002). Como pode ser observado, o sistema de desvio seria mais uma solução paliativa, pois o problema da vazão sólida seria transferido para jusante da captação da ETAG. Além disso, a retirada de sedimentos deveria ser mais freqüente tanto no braço direito, logo a montante da barragem auxiliar (vide zona de sedimentação na Figura 17), quanto no braço esquerdo que funcionaria como um bacia de decantação na própria calha do rio Guandu (decantador natural), conforme premissa operativa do braço esquerdo. O cronograma físico e os custos para as obras de implantação do sistema de desvio de pedras secas (opção 03) estão no Gráfico 35 e na Tabela 36, respectivamente. Gráfico 35 Cronograma físico das obras de Pedras Secas (Fonte: OTTONI, 2002) 124

149 Tabela 36 Custos de implantação do Desvio de Pedras Secas (OTTONI, 2002) Item Discriminação dos serviços Custo (R$) 01 Serviço de escritório, laboratório e campo ,00 02 Canteiro de obras ,00 03 Transporte, carga e descarga ,00 04 Serviços complementares ,00 05 Controle do rio (1ª e 2ª Fase) ,00 06 Execução do espigão de pedra ,00 07 Execução da soleira submersa em pedra ,00 08 Desmobilização ,00 Total DESVIO DE PEDRAS SECAS ,00 Notas: O controle do rio é feito por duas linhas de estacas-prancha em aço; Estaqueamento etapa R = estaca cravada a ser retirada após a execução do estaqueamento definitivo (estaca etapa D ); Os custos das obras são referentes ao mês de outubro de Tabela 37 Estruturas de Desvio de Pedras Secas projetadas (OTTONI, 2002) Características Espigão Soleira submersa Posicionamento da estrutura de pedras 120m a montante de barragem auxiliar Bico de montante da ilha existente entre os braços Rio Guandu Na margem direita No braço esquerdo Dimensões (C x L x H) (30~40)m x 3m x 5,5m 35m x (3~8)m x 1,55m Talude da saia (V:H) 1:1,5 até o leito 1:1,5 nas laterais Cota do coroamento +10,50m (=10,3+0,2 laje) + 6,55m Diâmetro (D 50 ) do 40cm (núcleo), 50cm (saia material da estrutura interna) e 70cm (saia circular). 30 D 50 50cm Método construtivo Lançamento e arrumação Lançamento e arrumação Nível operacional +10,80 a 11,50m (cheias) + 5,30m ± 0,20m (fundo) Proteção Gabiões e enrocamento Enrocamento nas margens 125

150 5.5) Barreiras flutuantes (Ecobarreiras) A degradação dos corpos hídricos dificulta e encarece cada vez mais a operação dos sistemas de abastecimento de água existentes nas regiões metropolitanas. Os resíduos sólidos, os esgotos domésticos e os esgotos industriais lançados nos corpos de água promovem a eutrofização e o surgimento mais freqüente de materiais flutuantes, tais como o lixo doméstico e as macrófitas (gigogas), que atingem captações de água bruta. A solução definitiva certamente recai na coleta e tratamento dos resíduos sólidos e dos esgotos domésticos e industriais a montante das captações de água bruta, além de um amplo programa de educação ambiental definitivo nas comunidades locais. Enquanto tais objetivos não são alcançados, as soluções paliativas quase sempre são as estruturas de retenção flutuantes ou, simplesmente, barreiras flutuantes. As barreiras flutuantes podem ser de diversos tipos e materiais. Um exemplo é o dique flutuante proposto pela CEDAE para a captação da ETAG, composto de uma estrutura mista de: dois flutuadores longitudinais (bóias) fabricados com tubos em polietileno de alta densidade (PEAD com diâmetro externo igual a 800mm) tamponados em módulos (soldados com ar no interior); estrutura de perfis e chapas de aço; e plataforma superior com guarda-corpo em poliéster reforçado com fibra de vidro, tal qual um píer flutuante. De acordo com a CEDAE (2004), esse dique substituirá o existente na captação, tendo as ancoragens no dique de concreto da barragem principal e no continente, totalizando assim 128m de extensão de estruturas flutuantes (vide Foto 1). Além da necessidade de manutenção, o motivo mais marcante é o risco iminente de floração de macrófitas na lagoa Guandu, originárias da poluição doméstica nos seus afluentes. Outro exemplo de barreira flutuante é a Ecobarreira criada há poucos anos atrás pela SERLA, que é feita com materiais reciclados, tais como: garrafas plásticas PET; tonéis; tambores; e madeiras, todos unidos por corda ou cabo de aço ancorado em cada margem do corpo de água. A ecobarreira pode ser também em caixões flutuantes de aço com plataformas de madeira ou aço, quando a carga do volume retido for muito superior à carga projetada para a ecobarreira feita somente de materiais recicláveis, sendo assim mais caras e sofisticadas, a exemplo da ecobarreira da Lagoa da Tijuca para contenção de gigogas (vide Foto 9). A Foto 8 mostra os tipos mais usuais de ecobarreiras. 126

151 Foto 8 Tipos de Ecobarreiras da SERLA (as setas indicam o fluxo hídrico) Foto 9 Ecobarreira da Lagoa da Tijuca no Rio de Janeiro (Fonte: SERLA) 127

152 Conforme a SERLA (2007a), ecobarreira é também um projeto de pesquisa na área do desenvolvimento sustentável que envolve a análise socioeconômica e ambiental de técnicas de redução do aporte e de reciclagem dos resíduos sólidos flutuantes em bacias hidrográficas. Portanto, também inclui a educação ambiental das comunidades locais e a participação popular através de cooperativas, que reciclam ou reutilizam o material coletado pelas ecobarreiras instaladas em seções transversais dos corpos de água. Após a triagem ou separação, cerca de 50% dos resíduos sólidos possuem materiais que podem ser reutilizados ou reciclados (SERLA, 2007a). As pesquisas e os trabalhos de campo contam com a seguinte infra-estrutura: Ecobarreiras barreiras flutuantes para contenção de materiais flutuantes construídas em madeira, material reciclado e aço (vide Foto 8); Ecopontos áreas de separação, pesagem e estocagem do lixo reciclável, instaladas provisoriamente junto às ecobarreiras na faixa marginal de proteção do corpo de água, autorizada pela SERLA (vide Núcleo operacional na Foto 9); Ecogaris responsáveis pela operação dos ecopontos, ou seja, pela remoção e triagem do lixo a ser reciclado, sendo uma equipe de 05 ecogaris para cada ecoponto (valor médio a ser ajustado em função do volume esperado), selecionados e treinados pela equipe do projeto ecobarreira; Cooperativa de reciclagem responsável por contratar e coordenar as equipes de ecogaris e por comercializar o material a ser reciclado; Ecobarco embarcação apropriada, como catamarã ou traineira, para coleta de material flutuante e apoio às atividades de educação ambiental; Equipamentos de remoção escavadeiras flutuantes (retroescavadeira) ou não (Clam-Shell; hidráulica) que auxiliam na remoção de materiais flutuantes em grandes quantidades, durante a floração de gigogas, por exemplo (Foto 9); Equipamentos de transporte esteiras transportadoras e caminhões basculantes responsáveis pelo transporte do material removido em grandes e pequenas quantidades do ecoponto (vide Transporte do material na Foto 9). O projeto piloto da ecobarreira começou no rio Irajá, onde foi instalado um ecoponto no estacionamento do Hipermercado Makro da Penha, no município do Rio de Janeiro. A Tabela 38 apresenta a relação das ecobarreiras instaladas no estado. 128

153 Tabela 38 Ecobarreiras no estado do Rio de Janeiro (Fonte: SERLA) Ecobarreira (corpo hídrico) Município Extensão * Início Rio Irajá ¹ Rio de Janeiro Canal do Cunha ¹ Rio de Janeiro Rio Meriti ¹ Duque de Caxias Canal do Arroio Fundo Rio de Janeiro Lagoa da Tijuca Rio de Janeiro Canal de Marapendi (número 1300) Rio de Janeiro Canal de Marapendi (posto Mega) Rio de Janeiro Canal das Tachas Rio de Janeiro Canal do Mangue Rio de Janeiro Rio Ramos Rio Suruí Magé Rio Brandão Rio São Francisco Rio das Pedras (lagoa de Camorim) ² Rio de Janeiro Rio Sarapuí ² Mesquita Notas: ¹ = Em reforma e com barreira provisória de garrafas PET em cabo de aço, em 2008; ² = Ainda em fase de projeto, em 2008; * = Valores aproximados em metros extraídos de fotos de satélite. Em relação à operação do sistema, a SERLA recolheu das ecobarreiras uma carga de material flutuante com cerca de kg, entre os dias 20 e 26 de julho de 2007 (uma semana) nos Jogos Pan-Americanos no Rio de Janeiro PAN 2007, com a ajuda também de 06 ecobarcos. Já no primeiro semestre de 2008 foram retidos kg (SERLA, 2007b e 2008a). Então, a remoção de material flutuante em todas ecobarreiras esteve na faixa de 8t/dia (= kg / 1.000kg/t / 7dias = 8,09t/dia ~ kg / 1.000kg/t / 180dias = 8,05t/dia). Desprezando os hábitos diferenciados por comunidade e considerando as 13 Ecobarreiras já existentes nesse dois períodos, a produção de material flutuante foi de aproximadamente 620kg/dia/ecobarreira. 129

154 As três situações propostas de barreiras flutuantes para mitigar os impactos de materiais (lixo e gigogas) advindos do rio Guandu e da lagoa Guandu na captação da ETAG são: Opção 01 substituir a estrutura flutuante existente pelo dique proposto pela CEDAE, já com financiamento do PAC, pois faz parte das obras do sistema de desvio dos rios dos Poços, Queimados e Ipiranga; Opção 02 instalar ecobarreiras nos afluentes da lagoa Guandu e no rio Guandu logo antes da barragem auxiliar, com os respectivos ecopontos no continente; Opção 03 instalar uma ecobarreira de aço no lugar do dique flutuante existente da CEDAE, com o respectivo ecoponto no continente. A primeira solução proposta poderia ter também o ecoponto, porém sem abrir mão dos mesmos princípios de educação ambiental e gestão participativa da comunidade local, tanto na operação quanto no aproveitamento do material recolhido. Nos outros dois casos, que existem somente nesta dissertação, a gestão do ecoponto seria compartilhada entre a CEDAE, a SERLA e a comunidade local. A composição dos custos para uma ecobarreira de materiais reciclados e seu ecoponto foi baseada em processos licitados pela SERLA (2004, 2005a, 2006a e 2007c). Para as ecobarreiras metálicas em aço, o custo adotado foi o mesmo orçado pela CEDAE para o dique flutuante (CEDAE, 2004), acrescido com o respectivo ecoponto. As ecobarreiras da Lagoa de Tijuca (com materiais reciclados também) e do canal do Arroio Fundo (Foto 10) possuem essa conformação. A Tabela 39 apresenta os custos encontrados ou estimados para as opções de barreiras flutuantes propostas. Tabela 39 Custos para as barreiras flutuantes existentes e propostas Barreira Tipo de Implantação Operação (R$ / mês) flutuante Material m Total (R$) R$ / m UN Total / UN PILOTO Reciclado , , SERLA Reciclado , , Opção 01 Aço e PEAD , , Opção 02 Reciclado , , Opção 03 Aço , ,

155 Notas da Tabela 39: PILOTO rio Irajá, com os custos de junho e novembro de 2004 (SERLA); SERLA fonte SERLA, com custos de implantação (novembro de 2004) e de operação (outubro de 2005) para as ecobarreiras dos rios Meriti, Sarapuí, Arroio Fundo, Rio das Pedras e Canal do Cunha, e de operação (outubro de 2005) para a Ecobarreira do rio Irajá; Opção 01 fonte CEDAE com custos de abril de 2004 para instalação e custos unitários estimados com base nas ecobarreiras SERLA para a operação; Opção 02 custos unitários estimados com base na ecobarreira PILOTO, sendo uma ecobarreira com 50m no rio Guandu, uma com 25m no rio Ipiranga e outra com 25m no rio Queimados; Opção 03 custos unitários estimados com base nas ecobarreiras SERLA. Dependendo da velocidade do curso de água, as ecobarreiras de materiais reciclados não resistem e se rompem, sendo geralmente substituídas por estruturas metálicas flutuantes. Tal fato poderia ocorrer na ecobarreira do rio Guandu na opção 02. Caso se comprove a necessidade, o valor de implantação da opção 02 passaria, então, de R$ ,00 para R$ ,00 [=50m x R$ ,00/m + (25+25)m x R$ 2.000,00/m]. Foto 10 Ecobarreira do Arroio Fundo (e a UTR Arroio Fundo em construção) 131

156 5.6) Unidade de Tratamento de Rio (flotação por ar dissolvido) Nos últimos dez anos, as unidades de tratamento de rio (UTR) ganharam destaque no cenário do saneamento, como uma solução para a despoluição ou melhoria dos corpos de água do Brasil, contaminados pela poluição difusa contendo principalmente esgotos domésticos não tratados lançados em rede pluvial e fluvial. Nesse âmbito, a principal tecnologia empregada foi a flotação por ar dissolvido no próprio ambiente lótico a Flotflux patenteada no INPI pela empresa brasileira DT Engenharia S/C Ltda, tendo número PI de 11/07/1997 válida de 06/11/2002 até 11/07/2017. Em 03 de dezembro de 2002, a patente foi transferida para o novo nome DT Engenharia de Empreendimentos Ltda, com o certificado de averbação Nº /01 (INPI, 2002a). A patente de invenção (PI) com o título Processo de remoção de materiais e / ou substâncias poluentes contidas em cursos d água compreende as seguintes etapas, conforme Carta Patente Nº PI de 05/02/2002 (INPI, 2002b): Aplicar, através de mistura rápida ou não, material floculante ou coagulante em um trecho do curso de água a ser tratado; Permitir que a partir desse trecho surja, ao longo do curso de água, uma bacia de floculação, de modo que a jusante ocorra uma agregação de partículas em suspensão, definindo flocos de maiores dimensões; Submeter essas partículas agregadas e de maiores dimensões à jusante do curso de água a, pelo menos, uma etapa de dissolução e injeção de ar, ocasionando uma flotação de ditas partículas agregadas; Permitir que, a partir desse trecho, surja, ao longo do curso de água, uma bacia de flotação, de modo que a jusante ocorra uma aglomeração do material flotado, na superfície e junto às margens do curso de água, definindo concentração e densificação de material flotado em uma área restrita da superfície do curso de água; Remover do curso de água o material flotado e concentrado nesta área de superfície restrita do curso d água. A reivindicação (1) da PI especifica as fases acima descritas: A aplicação de material floculante deve permitir que, após um certo tempo, ocorra uma agregação das partículas em suspensão, formando flocos de maior 132

157 dimensão e densidade, que, a jusante do curso de água, definem uma bacia de floculação; A estação para dissolução e injeção de ar deve possibilitar a ocorrência do processo de flotação das partículas agregadas, sendo dita estação de diluição e injeção de ar composta basicamente por unidades de bombeamento de água, unidades de compressores de ar, misturadores e / ou clarificadores; O volume ideal de ar dissolvido necessário a ser injetado é de cerca de 10% da vazão existente no curso de água, sendo que para o fornecimento da água necessário ao sistema são empregados equipamentos dotados de bombas de sucção e recalque com vazão de água já tratada suficiente para permitir a dosagem ideal da mistura; A tubulação de recalque das bombas é acoplada a estação que mistura e dissolve o ar na água pressurizada; Após a fase de dissolução, deve ocorrer a retenção do material flotado no canal, que é feita através de uma cerca flutuante instalada a uma distância prédeterminada do local de início do processo, permitindo que o lodo orgânico esteja na superfície, quando dita cerca for atingida, possibilitando conseqüentemente a captação da totalidade do material flotado; Para a remoção do material flotado do canal, podem ser empregados quaisquer equipamentos com capacidade de recolher o material concentrado; Empregar os diversos tipos de coagulante, a saber: cal, cloreto férrico, sulfato de alumínio, polímeros, lodo da ETA, lodo da ETA acidificado com HCl e solução de HCl e amido de batata polimerizado com HCl, entre outros. O fluxograma do processo pode ser observado na Figura 19. O esquema inclui o tratamento preliminar, com gradeamento para retenção do lixo flutuante e bacia de desarenação em fluxo (caixa de areia) para contenção da areia, e a desinfecção com cloro. O tratamento preliminar foi incluso porque os resíduos sólidos (lixo) e a areia prejudicam fisicamente o processo, tal qual uma estação de tratamento convencional de esgotos e até mesmo de água para abastecimento. Já a cloração depende da classe de uso para o corpo de água, pois o processo quase sempre não atende aos critérios de classificação CONAMA 357 (2005), apesar da remoção chegar a 99% (cf. Tabela 42). 133

158 A Figura 18 apresenta o desenho esquemático de UTR com flotação a ar dissolvido em fluxo no curso de água. Já a Foto 11 e a Foto 12 mostram UTR s instaladas do tipo. Figura 18 Sistema de flotação em fluxo (Fonte: CARON, 2006) 134

159 Foto 11 UTR do rio Carioca na praia do Flamengo no Rio de Janeiro / RJ Foto 12 UTR do córrego da Rocinha em São Conrado no Rio de Janeiro / RJ 135

160 Figura 19 Esquema flotação em fluxo (Fonte: adaptado de ANGELIS et al., 2001) A caixa de areia na UTR em fluxo nada mais é do que um rebaixo na calha do curso de água, semelhante ao utilizado em algumas lagoas de estabilização, porém não recomendável nestas, devido à dificuldade de remoção. Em geral, a areia deve ser periodicamente dragada nos rios de médio e grande porte, e retirada nos cursos de água de pequeno porte. A caixa de areia pode ser dispensada quando o curso de água não apresenta problemas de assoreamento, porém quase sempre ocorrem assoreamentos em cursos de água poluídos, objeto das UTR s. A importância da remoção da areia é percebida nos pareceres técnicos para justificar as propostas de implantação de UTR em fluxo nos cursos de água, caso da confluência dos córregos Ressaca e Sarandi, afluentes da lagoa da Pampulha em Belo Horizonte MG. Conforme esse parecer (SUDECAP, 2001), as garantias do processo de tratamento estão condicionadas às características do afluente às unidades de tratamento, ou seja, para a sua eficiência são necessários mecanismos de controle e retirada dos sedimentos oriundos dos córregos a montante das estações, que ficariam a cargo da Prefeitura de Belo Horizonte, neste caso. Como a deposição da vazão sólida em cursos de água poluídos geralmente ocorre, caso não sejam retidos, os sedimentos (areia) poderão entupir os mecanismos de difusão (membrana) localizados sobre o leito do curso de água, interrompendo o processo de micro-aeração da massa líquida (flotação) e, conseqüentemente, o tratamento. 136

161 A utilização da própria água a jusante da UTR para a solução micropulverizada de água e ar no processo de flotação constitui-se também num possível problema de manutenção constante, pois a água ainda pode conter elementos passíveis de incrustações e entupimentos que impossibilitem a oxigenação, ou seja, a formação das micro-bolhas necessárias ao sistema de flotação. Então, se não oxigenar, não funciona o tratamento. Isto pode ocorrer principalmente em rios muito poluídos e / ou com elementos químicos (metais pesados ou não) oriundos de efluentes industriais, a exemplo dos afluentes do rio Guandu a montante da captação da ETAG (Poços, Queimados e Ipiranga) e também do rio Cachoeira em Joinville, receptor dos efluentes industriais sem tratamento do maior parque fabril de Santa Catarina, onde o módulo experimental instalado no córrego do Mathias (5l/s, Joinville) não conseguia despoluir a água contaminada com produtos químicos, conforme veiculado na mídia de Joinville (SAAVEDRA J., 2001). Já a UTR do rio Cachoeira instalada em 2004 encontra-se atualmente desativada. Invariavelmente, o sistema completo é dimensionado somente para vazões de estiagem, ou seja, as unidades de tratamento de corpos de água são estações de tempo seco. Contudo, as estações de tempo seco tradicionais operam paralelamente ao curso de água, desviando o fluxo nas estiagens e fechando as entradas quando as vazões fluviais ultrapassam o limite projetado, evitando maiores impactos nas estruturas do sistema de tratamento. Já as UTR s em fluxo estão sujeitas a toda sorte de abalos decorrentes das enxurradas, principalmente dos materiais flutuantes de grandes dimensões. Além disso, são pontos para o acúmulo do lixo carreado, que podem represar o curso de água se não houver uma manutenção rápida e constante durante os períodos chuvosos. A diferença entre a vazão de estiagem (ou vazão de projeto) e as vazões com tempo de recorrência (TR) 10, 20 e 50 anos pode ser elevadíssima, a exemplo do curso da bacia do Arroio Fundo e Rio Grande, em Jacarepaguá no município do Rio de Janeiro RJ. No trecho a jusante da Banca da Velha, foi instalada uma UTR de tempo seco com vazão de projeto 1,8m³/s, hoje desativada. As vazões em tempo seco e com TR 10, TR 20 e TR 50 anos, são respectivamente: 1,78m³/s; 117,3m³/s; 153,2m³/s; e 189,7m³/s. Portanto, as vazões podem ser de 66 a 106 vezes maiores do que a vazão de estiagem, conforme o estudo da PCRJ (STAEL, 1996) para a bacia de Jacarepaguá. Com isso, a vida útil das instalações da UTR em fluxo seria fatalmente abreviada, caso não estejam preparadas para tal. 137

162 O processo da DT Engenharia era geralmente contratado no Brasil por inexigibilidade, isto é, sem licitação, ao partir do pressuposto da inviabilidade da competição por ser produtor, empresa ou representante comercial exclusivo, vedada a preferência de marca, sendo ainda seu trabalho essencial e indiscutivelmente o mais adequado para o objeto do contrato, de acordo com o artigo 25 da lei federal n (LEI 8666, 1993). Um exemplo é a UTR do Arroio Fundo, que foi contratada por inexigibilidade (RIO- ÁGUAS, 2004). Em julho de 2002, a PCA AMBIENTAL (2002) realizou um relatório técnico comparativo das tecnologias disponíveis para tratamento de águas contaminadas do Ribeirão Ibirité, no município de Ibirité MG. As tecnologias constam na Tabela 40. Tabela 40 Tecnologias de tratamento primário (PCA AMBIENTAL, 2002) Tecnologia Empresa detentora Aplicações semelhantes Usuário ACTIFLO OTV / Vivendi Water COPASA MG ETA Vargem das Flores Systems Brasil Ltda. (Betim) DENSADEG Ondeo / Degrémont ETE Córrego Itupu SABESP SP Ltda. Guarapiranga (São Paulo) FLOTFLUX DT Engenharia Ltda. ETE Córrego Sapateiro SABESP SP ETE Parque Aclimação (São Paulo) Todos os processos tecnológicos estudados são para tratamento primário de águas servidas, inclusive o Flotflux. Então, os processos raramente removem 75% de DBO. A tecnologia Actiflo é a mesma proposta para a ETA Guandu II (vide item 7.4), ou seja, floculação com sedimentação lamelar lastreada com micro-areia, onde os flocos formados pela combinação sólido, coagulante (cloreto férrico) e polímero são aderidos aos grãos de micro-areia que confere a estes o peso extra, aumentando a velocidade de sedimentação. Na ETA Guandu II, o tratamento seria da água bruta do rio Guandu. A Figura 26 mostra o esquema do tratamento primário (decantação) Actiflo para águas servidas ou água bruta de rio (ETA Guandu II). 138

163 O processamento do sistema Densadeg ocorre em três etapas, sendo: uma zona de floculação com floculador mecânico vertical, uma zona de clarificação e uma zona de espessamento de lodo. A câmara de reação recebe a água bruta dos tanques de homogeneização, onde será dosado o polieletrólito, ocorrendo então a floculação. Na saída da câmara de floculação parte da mistura floculada recircula para o início dessa mesma câmara, sendo novamente misturada com a água bruta que chega e o polieletrólito dosado, de tal forma que quando a mistura passa para a câmara seguinte ela esteja com uma densidade adequada a etapa de clarificação. Da câmara de floculação essa mistura passa através de uma chicana para a câmara de clarificação. Durante a passagem ocorre uma separação dinâmica dos sólidos e do sobrenadante. Os sólidos em sua maior parte descerão para a zona de espessamento e o sobrenadante seguirá para a zona de clarificação. A zona de espessamento é dotada de um espessamento mecânico com objetivos de otimizar o processo de separação do lodo. O lodo espessado é em parte recirculado para a câmara de floculação e parte recalcado para desidratação. Na câmara de clarificação o sobrenadante passa através de diversos tubos lamelares existentes para remoção dos sólidos remanescentes. A água clarificada sai acima destes tubos lamelares e segue para a neutralização (PCA AMBIENTAL, 2002). A Figura 20 mostra todo o processo em questão, acrescido da coagulação prévia da água bruta, presente em outra versão do sistema (Densadeg 2D TGV). Figura 20 Clarificação acelerada (Fonte: HILSDORF, 2002) A Tabela 41 mostra as médias dos sistemas e a Tabela 42, somente as da Flotflux. 139

164 Tabela 41 Sistemas primários (PCA AMBIENTAL, 2002, COUTINHO, 2007) Tecnologia TAS (m³/m²/h) Eficiência média de remoção (%) Lodo empregada Esgoto Rio SST DBO DQO P Total (Seco) Convencional 1, CEPT 2,0 1, ACTIFLO 120,0 60, DENSADEG % FLOTFLUX ¹ 10,0 3, ,6% Tabela 42 Eficiência de UTR s flotação em fluxo (Fonte: COUTINHO, 2007) Qualidade da água UTR Pampulha (MG)¹ UTR Ibirapuera (SP)² ³ (Classe 2 = CONAMA 357) Valor (mg/l)* Eficiência Valor (mg/l)* Eficiência Parâmetro Classe 2 Afluente Efluente % meta Afluente Efluente % % Turbidez ,2 8, ,28 0,65 92,11 93 Cor ,3 5,0 55,56 - SST - 76,1 13, ,25 2,00 91,75 93 Ssed 500 1,4 0, DBO 5,0 29,5 7, ,00 15,00 61,33 80 DQO - 66,9 24, ,00 32,00 63,66 79 OD 5,0 4,8 5,2 2,9-1,9 5,8 - - N Amoniacal 3,7 13,5 11, N Orgânico - 3,0 2, P Solúvel - 0,91 0, P Total 0,05 1,34 0, ,113 0,033 97,08 97 Sulfato Sulfeto 0,002 0,1 0,09 1, Óleos e graxas Ausente 7,8 4, ,7 1,6 81,7 86 Alumínio 0,10 0,51 0, Ferro sol. 0,30 0,43 0, Coliformes termotolerantes , ,9 99,0 1, ,

165 Notas da Tabela 41 e da Tabela 42: CEPT chemically enhanced primary treatment ou tratamento primário quimicamente assistido; TAS taxa de aplicação superficial; Afluente água bruta logo a montante da UTR; Efluente água tratada logo a jusante da UTR; Eficiência valor médio estatístico das eficiências que pode ser igual (²) ou não (¹) a eficiência dos valores médios; Meta eficiência prevista pelo projeto da UTR (750l/s) dos córregos Ressaca e Sarandi, afluentes da represa da Pampulha, em Belo Horizonte MG; 0,43 valor médio do parâmetro amostrado não atende aos critérios classe 02 para águas doces da resolução CONAMA 357 (2005); 93,9 valor médio das eficiências do parâmetro não atingiu a meta prevista; * todas as unidades dos parâmetros de qualidade são em (mg/l), exceto turbidez (UNT), cor (mg Pt/l) e coliformes termotolerantes (NMP/100ml); ¹ valores médios de amostragem no período de julho de 2003 a fevereiro de 2006 pela COPASA MG; ² valores médios amostrados em janeiro de 2001 pela CETESB SP e entre setembro de 2000 e março de 2001 pela SABESP SP, na UTR (150l/s) do córrego do Sapateiro, no parque do Ibirapuera, em São Paulo SP; ³ eficiências médias de janeiro a junho de 2001 em amostras realizadas pela SABESP SP, na UTR (50l/s) do Parque da Aclimação, em São Paulo SP. Ao comparar os sistemas de tratamento primário (Tabela 41), nota-se que o processo Flotflux apresenta algumas vantagens como maior eficiência de remoção de DBO e DQO, porém fica atrás nos parâmetros sólidos em suspensão totais (SST) e fósforo total (P Total). Já o processo Actiflo necessita de menor área de implantação, devido à grande taxa de aplicação superficial (TAS), que é muito maior do que as demais. Então, quanto maior a TAS maior a velocidade de sedimentação. Enquanto isso, o sistema Densadeg gera um lodo químico mais adensado, com uma maior quantidade de sólidos secos. Aliás, à exceção do sistema convencional, todos os outros geram lodo químico porque utilizam produtos químicos no processo. 141

166 Em geral, o lodo gerado nas UTR s Flotflux existentes é recalcado para o sistema de esgotamento sanitário local, a exemplo das UTR s Arroio Fundo (RJ, desativada), São Conrado (RJ), Carioca (RJ) e Pampulha (MG). Uma exceção é o lodo da UTR Pinheiros (SP) que vai ser condicionado e transportado para um aterro específico. A UTR do rio Pinheiros tem vazão de projeto de l/s, a maior em funcionamento até então. O projeto já foi para l/s e não tinha destino adequado para o lodo. O tratamento das águas das sub-bacias hidrográficas Billings e Guarapiranga, isto é, do rio Pinheiros tinha dois objetivos principais: o de refrigerar o sistema da Usina Termelétrica Piratininga a baixo custo e o de aumentar a produção de energia elétrica na Usina Henry Borden, em média 59MW, para atender a Baixada Santista. O bombeamento para a represa Billings das águas servidas do rio Pinheiros tinha sido proibido por decisão judicial (GOVERNOSP, 1992), devido ao enorme contingente de poluentes presentes no rio. Por isso, o tratamento antes de bombear, ou seja, o sistema Flotflux implantado sem licitação (NETO, 2003). Entretanto, o Tribunal de Justiça de São Paulo autorizou o início do sistema de flotação em 2004, que não será feito em toda a extensão do rio Pinheiros, mas apenas na parte final antes da represa, e que terá uma produção de lodo químico de cerca de 540t/dia, destinados ao aterro (ISA, 2004). As UTR s de flotação em fluxo geralmente tratam foz de cursos d água que deságuam em baías, mares, lagos e lagoas, que são o objeto de preservação ou melhoria ambiental. Portanto, as UTR s tratam tributários diretos de ambientes lênticos, caso da UTR Pampulha (Lagoa da Pampulha), ou do mar, a exemplo das UTR s Guarujá (praia da Enseada) e Carioca (praia do Flamengo). As estações de tratamento de esgotos mistos existentes recebem os esgotos domésticos e pluviais de sistemas únicos. Estas estações são também de tempo seco, porém como o sistema de coleta e transporte é unificado, usualmente existem um ou poucos pontos a serem tratados antes de chegar ao corpo receptor ou curso d água. Enquanto isso, a UTR é pontual e melhora somente as condições do curso d água imediatamente a jusante da estação, pois as condições de poluição a montante permanecem inalteradas. Portanto, UTR s deveriam ser construídas em todos os afluentes para parar de poluir um determinado corpo d água somente em tempo seco, encarecendo muito o sistema. 142

167 A qualidade da água esperada para o corpo d água depende do seu uso, conforme os critérios das resoluções CONAMA. Normalmente, adotam-se os critérios e padrões para águas doces classe 02 da resolução CONAMA 357 (2005) e balneabilidade conforme resolução CONAMA 274 (2000). Baseado principalmente nos dados estatísticos oriundos da campanha de maior amostragem (32 meses), isto é, na qualidade das águas tratadas pela UTR a montante da Pampulha (MG), verifica-se que apenas o parâmetro de DQO atendeu aos requisitos da CONAMA 357 (2005) e à meta de projeto. Esta meta é entendida como a eficiência média normalmente encontrada nas estações de flotação em fluxo de cursos d água, segundo a DT Engenharia (Tabela 42). A eficiência média do parâmetro analisado tende a diminuir à medida que aumenta a vazão projetada, após comparar as eficiências das três UTR em fluxo: Pampulha de 750l/s; Ibirapuera de 150l/s; e Aclimação de 50l/s. Isto só não ocorre nos parâmetros orgânicos DBO e DQO. A diminuição não é devida somente as diferentes condições operacionais, mas também a grande variação das vazões afluentes (COUTINHO, 2007). De acordo com as amostras coletadas, a UTR com flotação a ar dissolvido em fluxo não consegue remover elementos-traço (metais pesados) a contento, tais como: o alumínio (39% de remoção) e o ferro solúvel, sendo ainda um grande contribuinte deste no efluente (-195% = acréscimo de 195%), comprovando o fato citado anteriormente para o rio Cachoeira em Joinville. O grande acréscimo de ferro solúvel no corpo d água deve-se ao uso do coagulante cloreto férrico no processo de tratamento que não consegue removê-lo (COUTINHO, 2007). Além do transtorno para o meio ambiente, o cloreto férrico pode ocasionar a corrosão de tubulações metálicas do sistema de esgotamento sanitário local, se o lodo flotado for transferido para este sistema. Tal corrosão ocorreu com o sistema de recalque do esgotamento sanitário de São Conrado, pertencente à bacia de esgotamento do emissário de Ipanema (Rio de Janeiro, RJ), que recebia o lodo químico flotado com cloreto férrico da UTR São Conrado, antes da mudança para outro coagulante não reativo: o sulfato de alumínio ou outro, segundo a CEDAE. Essa mudança aumentou o custo operacional da UTR São Conrado (SURFRIDER, 2007). 143

168 Cabe ressaltar que o lodo flotado tanto da UTR São Conrado quanto da UTR Carioca são encaminhados para o interceptor oceânico e deste para o emissário de Ipanema no Rio de Janeiro RJ. Este interceptor possui diversas captações de tempo seco que recebem as águas pluviais contaminadas com esgotos de comunidades mais carentes, além de receber os esgotos sanitários do sistema separador absoluto, cf. CEDAE. A balneabilidade das praias de São Conrado e Flamengo foi o principal motivo para a implantação das UTR s São Conrado e Carioca, respectivamente. O objetivo era eliminar as línguas negras nas praias, de acordo com a SERLA. Apesar da elevada eficiência na remoção de coliformes termotolerantes (Tabela 42), as UTR s pesquisadas não atenderam aos padrões e critérios deste parâmetro nas resoluções CONAMA 274 (2000) e 357 (2005), tanto para uso classe 02 (águas doces) quanto para balneabilidade (recreação de contato primário). Tal fato era de se esperar de um tratamento primário, pois normalmente nem o secundário e somente com um terciário atinge-se aos padrões estabelecidos. Com isso, o tratamento de cursos d água com flotação a ar dissolvido em fluxo parte para a última fase desinfecção com cloro. O problema da utilização de produtos químicos em estações de tratamento de águas servidas (ETE ou UTR) incide nos possíveis impactos negativos causados por subprodutos do processo que permanecem ou reagem com o efluente, caso do cloreto férrico citado anteriormente e do cloro. A cloração pode formar os organoclorados que afetam as comunidades aquáticas, pois ainda existe uma quantidade considerável de matéria orgânica nas águas tratadas, isto é, um residual de 30% em média de DBO, cf. Tabela 42. Por isso, a cloração não é recomendada, exceto em plantas instaladas diretamente a montante do oceano ou mar aberto (COPPE, 2000). Sem a desinfecção (cloração), dificilmente as UTR s a montante de praias mantém um efluente tratado com até NMP/100ml, se os rios estiverem contaminados com esgotos sanitários. Na UTR Carioca da praia do Flamengo, a quantidade de coliformes chegou a um pico de NMP/100ml durante seu funcionamento até 2007, alardeado pela mídia (BRANDÃO, 2007). 144

169 Para combater a eutrofização de corpos d água, todos os processos químicos (CEPT, Actiflo, e Flotflux ) apresentaram uma boa eficiência média de remoção do nutriente fósforo, na faixa de 75% (Tabela 41). Por outro lado, o processo Flotflux não alcançou as eficiências esperadas de remoção do outro nutriente limitante nitrogênio, ficando bem abaixo da meta estabelecida pelo projeto da UTR Pampulha. Ocorreu até um acréscimo de em média 4% de nitrogênio orgânico (Tabela 42), a jusante da UTR. Como um dos principais objetivos do tratamento em cursos d água é a preservação dos ambientes lênticos (lagoas, por exemplo), o processo Flotflux pode ser ineficaz se o fator limitante for o nitrogênio. Cita-se ainda que somente o tratamento terciário do efluente garante a remoção dos nutrientes de acordo com as normas ambientais vigentes, não sendo o caso dos sistemas primários quimicamente assistidos. O aumento de oxigênio dissolvido (OD) no curso d água imediatamente após a UTR em fluxo chegou a 51%, na Pampulha (COUTINHO, 2007) ou mais, em Ibirapuera. Como o processo consiste em flotação a ar dissolvido, obviamente logo a jusante da estação haverá um aumento na concentração de oxigênio dissolvido na água. Ressalta-se que o benefício do aumento de OD é muito importante para as comunidades aquáticas presentes nos ambientes lênticos e, até mesmo, lóticos a jusante. Porém, como existe matéria orgânica residual (20 a 40% de DBO), os valores de OD tendem a diminuir ao longo do curso d água e dentro do ambiente lêntico. Então, quanto maior a carga orgânica, maior a quantidade de oxigênio consumido pelos microorganismos para a depuração da mesma e, conseqüentemente, menor a concentração de OD na água. A Tabela 43 apresenta as unidades de tratamento tipo flotação a ar dissolvido Flotflux implantadas ou em fase de planejamento no Brasil, com os seus locais de instalação, as suas respectivas funções do tratamento e vazões de projeto (Q = capacidade). Como o processo Flotflux é o mais utilizado em melhoria de corpos d água, os outros tipos de UTR s não foram avaliados economicamente. Porém, parafraseando um parecer jurídico acerca da inexigibilidade de licitação do sistema em tela e baseado em laudo técnico (PCA AMBIENTAL, 2002), os dados orçamentários preliminares evidenciaram que o Flotflux em Ribeirão Ibirité (MG) apresentou um custo preliminar menor, de 34% e 58% inferior ao Densadeg e Actiflo, respectivamente (MOTTA, 2002). 145

170 Tabela 43 Sistemas Flotflux implantados no Brasil (Fonte: DT Engenharia) LOCAL Município UF Tratamento Q (l/s) Bairro Aclimação Uberlândia MG UASB 15 Ribeirão Imboassica (ZEN de Rio das Ostras) Macaé RJ UASB 25 Bairro Ipanema Uberlândia MG UASB 25 Setor Teixeirinha Betim MG UASB 30 Córrego Mathias ² Joinville SC Curso d água 50 Parque da Aclimação São Paulo SP Curso d água 50 Parque do Horto Florestal São Paulo SP Curso d água 50 Parque do Jaraguá ¹ São Paulo SP Curso d água 50 Praia da Enseada - canal da rua Acre Guarujá SP Curso d água 50 Praia das Pedrinhas ² São Gonçalo RJ Água do Mar 50 Córrego Jaguarão ¹ Joinville SC Curso d água 100 Córrego Morro Alto ¹ Joinville SC Curso d água 100 Praia da Enseada - canal av.guadalajara Guarujá SP Curso d água 100 Praia de Ramos Rio de Janeiro RJ Água do Mar 100 Rio Cotia São Paulo SP UASB 120 Córrego Bucarein ¹ Joinville SC Curso d água 150 Parque Ibirapuera (córrego Sapateiro) São Paulo SP Curso d água 150 Ribeirão Guavirituba São Paulo SP Curso d água 200 Rio Alto Cachoeira ² Joinville SC Curso d água 200 Rio Pavuninha ¹ Rio de Janeiro RJ Curso d água 270 Rio Carioca (Flamengo) ² Rio de Janeiro RJ Curso d água 300 Córrego da Rocinha (São Conrado) ² Rio de Janeiro RJ Curso d água 325 Ressaca / Sarandi / Lagoa da Pampulha Belo Horizonte MG Curso d água 750 Rio Anil ¹ Rio de Janeiro RJ Curso d água 830 Rio das Pedras ¹ Rio de Janeiro RJ Curso d água 930 Ribeirão Ibirité / Lagoa Petrobrás Ibirité MG Curso d água Arroio Pavuna ¹ Rio de Janeiro RJ Curso d água Arroio Fundo ² Rio de Janeiro RJ Curso d água Rio Uberabinha Uberlândia MG UASB Rio Pinheiros São Paulo SP Curso d água

171 Notas (Tabela 43): ¹ = Estação não implantada (em projeto); ² = Estação atualmente (2008) desativada; UASB = Efluente de reator anaeróbio de fluxo ascendente (RAFA). Diversas fontes de consulta embasaram a composição dos custos de implantação, operação e manutenção do sistema Flotflux, conforme Tabela 44. Os percentuais de custos de operação e manutenção (O & M) da Estação de Tratamento da Águas Fluviais (ETAF ou UTR) dos córregos Ressaca e Sarandi na Lagoa da Pampulha (vide Gráfico 37) complementaram os valores faltantes das outras fontes, principalmente do parecer técnico da Fundação RIO-ÁGUAS (2004) sobre a Despoluição do sistema lagunar de Jacarepaguá, no município do Rio de Janeiro (RJ). Os custos operacionais da UTR Pampulha variaram com as vazões afluentes durante o período considerado de 2004 a 2006, como pode ser observado no Gráfico 36, onde o custo foi extrapolado para a capacidade máxima do sistema de 750l/s. Por outro lado, o percentual de consumo de produtos químicos, energia elétrica e pessoal em relação ao total gasto pouco variou, ficando respectivamente entre: 66 e 73%; 12 e 19%; 15 e 16%. As médias do período aparecem no Gráfico 37. Custo operacional ETAF Pampulha Milhões (R$) 3,50 3,00 2,50 2,00 1,50 1, l/s R$2,20mi l/s R$1,20mi l/s R$2,88mi Máx 750l/s R$3,12mi 0,50 0, Vazão média anual (l/s) Gráfico 36 Custo O & M UTR Pampulha (Fonte: adaptado de COUTINHO, 2007) 147

172 Gastos O&M na UTR Pampulha (MG) Produtos químicos e material de consumo 68,3% Pessoal 16,4% Energia elétrica 15,3% Gráfico 37 Tipos de gasto nas UTR s Flotflux (Fonte: COUTINHO, 2007) Q máx Tabela 44 Custos de UTR s tipo Flotflux em cursos d água Implantação O & M O & M (l/s) (R$) I (R$/ano) O (R$/ano) *** UTR (=ETAF) Fonte I O , , ,80 Parque Ibirapuera ¹ ¹ , , ,46 Rio Alto Cachoeira ** * , , ,04 Rio Carioca ¹ ¹ , , ,87 Lagoa da Pampulha ² ² , , ,65 Arroio Pavuna ¹ ¹ , , ,65 Arroio Fundo ³ ¹ , , ,01 Rio Pinheiros ¹ ¹ Notas: I = Exclusive centrifugação e inertização do lodo, exceto Arroio Pavuna; O = Sem produtos químicos e sem energia elétrica, exceto Pampulha; *** = Inclusive produtos químicos e energia elétrica, ao acrescentar 83,6% (=68,3%+15,3%) no custo de pessoal, ou seja, ao dividir por 16,4% (Gráfico 37), exceto na Lagoa da Pampulha, que foi a referência; ¹ = RIO-ÁGUAS, 2004; ² = COUTINHO, 2007; ³ = CGU (2008), valor noticiado em dezembro de 2007; * = Adaptado de CARON (2006), adotando o custo médio R$ /mês; ** = GAZETA (2007), valor noticiado em julho de

173 As curvas de custos e os índices correspondentes a Tabela 44 estão no Gráfico 38 e na Tabela 45. As diferenças relativas às atualizações da moeda foram desprezadas. Milhões Custos do sistema FLOTFLUX y = 0,4656x ,5x R 2 = 0, y = -0,8104x x 50 R 2 = 0,9935 (R$) Vazão máxima (l/s) Implantação (R$) O&M (R$/ano) Implantação O&M Gráfico 38 Curvas de custos para UTR s tipo Flotflux em cursos d água Tabela 45 Índices médios dos custos nas UTR s em fluxo de cursos d água Q máx Implantação Operação e Manutenção (l/s) R$/(l/s) R$/ano/(l/s) R$/ano/m³ R$/mês R$/mês/(m³/s) , ,51 0, , , , ,63 0, , , , ,80 0, , , , ,06 0, , , , ,10 0, , , , ,17 0, , , , ,76 0, , ,00 Média , ,85 0, ,87 149

174 Cabe citar que os custos relativos ao tratamento (desidratação e inertização) do lodo flotado não estão inclusos nos gráficos e tabelas anteriores, pois geralmente o lodo é encaminhado ao sistema coletor de esgotos sanitários local, a exceção da UTR Pinheiros, conforme já comentado anteriormente. Entretanto, o custo do tratamento e destino final do lodo desta UTR não está computado neste estudo. Enquanto isso, somente o custo para a implantação da UTR Arroio Pavuna inclui o tratamento do lodo. A média do custo de implantação das UTR s em fluxo foi cerca de R$ ,00/(l/s), ou seja, R$ ,00 por cada 100l/s ou R$ ,00 por cada 1m³/s. Este valor ficou muito próximo do R$ ,00 por cada 100l/s tratado (COUTINHO, 2007) e onze vezes maior do que o R$ ,00 por cada 1m³/s tratado (COPPE, 2000), estimados em outros estudos. O custo operacional e de manutenção das UTR s em fluxo apresentou também uma discrepância de valores, com médias de R$ 0,21/ano/m³ e R$ /mês por cada 1m³/s, aproximadamente. O primeiro valor foi 60% superior ao R$ 0,13/ano/m³ tratado da UTR Pampulha (COUTINHO, 2007) e dez vezes maior do que R$ 0,02/ano/m³ tratado (COPPE, 2000). Já o segundo indicador ficou dez vezes maior do que os R$ ,00/mês por cada 1m³/s tratado (COPPE, 2000). O custo operacional da Estação de Tratamento de Esgotos (ETE) tipo lodos ativados convencional do Ribeirão Arrudas da COPASA-MG gira em torno de R$ 0,07/m³ de esgotos tratados (ano base 2006), ou seja, aproximadamente metade dos gastos do processo físico-químico da UTR Pampulha (COUTINHO, 2007). Contudo, ao comparar com o valor médio agora encontrado, a operação de uma ETE secundária tipo lodos ativados convencional com tratamento de lodo fica três vezes mais barata. Os custos subestimados provavelmente não incluem os gastos com produtos químicos, por isso a grande diferença nos índices encontrados. É importante destacar que os custos foram avaliados para as vazões máximas de cada UTR em fluxo, isto é, os custos podem variar de acordo com a vazão afluente, a exemplo da UTR Pampulha (vide Gráfico 36). 150

175 Para avaliar os possíveis custos dos sistemas Flotflux na foz dos rios a montante da lagoa Guandu, antes da captação da ETAG, serão utilizados os índices médios da Tabela 45, juntamente com os dados de vazões dos rios Poços / Queimados e Ipiranga e de produção de lodo flotado e beneficiado presentes no Projeto PROÁGUA Fase III (COPPE, 2000), que estudou alternativas para a melhoria da água a logo montante da captação da ETAG. O resultado está na Tabela 46. Tabela 46 Características dos sistemas Flotflux propostos na lagoa Guandu Características do sistema Unidade Sistema Poços Sistema e Queimados Ipiranga Vazão (permanência 50%) l/s Concentração de SST afluente mg/l Lodo bruto flotado (3,5% sólidos) m³/dia 351,80 87,95 Lodo beneficiado (seco e inerte) m³/dia 39,6 9,9 Custo unitário de implantação R$/(l/s) , ,49 Custo de implantação R$ , ,00 Custo unitário anual de O & M R$/ano/(l/s) 6.680, ,85 Custo parcial anual de O & M R$/ano , ,00 Custo mensal de O & M R$/mês , ,75 Transporte do lodo beneficiado km Custo estimado de transporte R$/mês Custo total mensal de O & M R$/mês , ,75 O custo total para implantação dos sistemas logo a montante da lagoa Guandu seria de R$ ,00 e o de operação e manutenção ficariam em R$ ,00/ano ou R$ ,75/mês, exclusive o tratamento e transporte do lodo beneficiado. Se utilizassem os mesmos índices da UTR Pampulha, os valores dos custos operacionais do sistema Poços / Queimados e do sistema Ipiranga cairiam para R$ ,00/ano e R$ ,00/ano, respectivamente, totalizando R$ ,00/ano, exclusive o tratamento e transporte do lodo. Contudo, os valores continuariam elevados. 151

176 5.7) Dragagem dos sedimentos da lagoa Guandu A lagoa Guandu foi formada após a barragem do rio Guandu para a construção da tomada d água da ETAG, nos anos de 1950 e A vazão do rio estava ampliada com as transposições do rio Paraíba do Sul, para gerar energia hidrelétrica. A Foto 13 e a Foto 14 mostram a influência do represamento do rio Guandu nos seus afluentes: rio Queimados, rio Ipiranga e rio dos Poços afluente do rio Queimados. Nota-se a formação do reservatório de regularização denominado lagoa Guandu na foto mais atual, inexistente na imagem anterior. Além disso, as calhas dos afluentes foram recuando para dar lugar ao lago do reservatório, ou seja, ocorreram remansos. A poluição doméstica e industrial oriunda dos rios afluentes ao rio Guandu (Queimados e Ipiranga) já preocupa há bastante tempo o abastecimento de água da RMRJ, conforme o diagnóstico (item 4) e até o PDA (ENGEVIX, 1985). Para mitigar os efeitos, os principais métodos foram discutidos em itens anteriores. Contudo, a dragagem da lagoa Guandu seria ainda novidade como solução paliativa, porém necessária em qualquer método para despoluir ou parar de poluir o rio Guandu logo a montante da captação. Foto 13 Captação da ETAG entre os anos de 1950 e 1960 (Fonte: CEDAE) 152

177 Foto 14 Captação da ETAG em 2005 (Fonte: CEDAE) A lagoa Guandu pode ser dividida em: lagoa Queimados-Poços e lagoa Ipiranga, referentes aos trechos formados na foz dos rios Queimados e Ipiranga, respectivamente. As lagoas apresentaram elementos químicos em níveis elevados, tais como chumbo disponível e ferro disponível, de acordo com as análises de qualidade dos sedimentos (item 3). Entretanto, os maiores níveis foram encontrados nos rios afluentes da lagoa Guandu, que funcionaria então como um amortecedor da poluição oriunda destes rios antes da captação da ETAG. Devido ao passivo ambiental da poluição industrial, a dragagem dos sedimentos (lodo) da lagoa Guandu seria cuidadosa, para não revolver o fundo composto por metais pesados ou não pesados que se acumulam biologicamente nos seres aquáticos. Com isso, o material dragado não poderia ser lançado em qualquer corpo d água, como costuma acontecer em algumas situações. O destino deveria ser um aterro apropriado, de lodo ou industrial, ou o reaproveitamento na indústria após estudos em escala piloto, para fabricação de tijolos não estruturais a exemplo do projeto Rejeito Zero (item 7.7). 153

178 Os custos estimados para dragagem e destinação do lodo em aterro estão no orçamento da Tabela 47. A área dragada foi estimada pelos mapas da SONDOTÉCNICA (2006). Tabela 47 Orçamento para a dragagem e o aterro do lodo da lagoa Guandu EMOP Descrição do serviço Quantidade Ud R$/Ud Total (R$) Fórmulas Dragagem com draga flutuante de sucção CANTEIRO DE OBRAS e recalque, utilizando tubulação de 12, extensão ate 1200 m, em produção de 80,00 m³/h ,00 m³ 6, ,00 = A.H Transporte de carga de qualquer natureza,exclusive as despesas de carga e descarga,tanto de espera do caminhão como do servente ou equipamento ,00 t.km 0, ,00 = A.H.D.P auxiliar, a velocidade media de 40 km/h, em caminhão basculante a óleo diesel, com capacidade útil de 8t Carga e descarga mecânica, com pácarregadeira,com 1,50m³ de capacidade, utilizando caminhão basculante a óleo diesel, com capacidade útil de 8t considerados para caminhão os tempos de ,00 T 4, ,00 = A.H.P espera,manobra, carga e descarga e, para a pá-carregadeira, os tempos de espera e operação para cargas de 100 t por dia de 8h. Recebimento de carga de caminhão basculante em serviços de carga mecânica ,00 T 0, ,00 = A.H.P Espalhamento de material de 1a categoria,com trator com potencia em ,00 m³ 1, ,00 = A.H torno de 140 cv, com lamina Implantação, administração e supervisão do canteiro de obras, inclusive despesas 5% Global 3,10E ,00 = A.H diretas e indiretas Dragagem dos sedimentos e aterro do lodo da lagoa Guandu TOTAL R$ ,00 NOTAS: O lodo (sedimento) retirado da Lagoa seria todo levado ao aterro apropriado; EMOP = (EMOP, 1997) com custos sem BDI de janeiro de 2008; CANTEIRO DE OBRAS = valor adotado sobre o subtotal = 5%; A = Espelho d água da lagoa Guandu (estimado) = ,00m²; H = Altura da camada de lodo = 1,00m; D = Distância entre a lagoa Guandu e o aterro de lodo = 20,00km; P = Peso específico do lodo do fundo da lagoa Guandu = 1,80t/m³. 154

179 O Gráfico 39 e o Gráfico 40 indicam os prazos, os valores e as equações para qualquer altura de lodo (sedimento) a ser dragado na lagoa Guandu. Custo total (R$) EMOP Jan/2008. Milhões Lodo da Lagoa Guandu - dragagem e aterro a 20km 162,70 146,43 130,16 113,89 97,62 81,35 y = ,00x 65,08 R 2 = 1,00 48,81 32,54 16,27 0 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 Altura da camada de lodo (m) Gráfico 39 Custos de dragagem com outras alturas de lodo na lagoa Guandu 8 Lodo da Lagoa Guandu - dragagem e aterro a 20km (24h/dia com 1 draga flutuante, 12 pás-carregadeiras e 18 caminhões-basculantes) 7 7,13470 Prazo de execução (anos), , , , , , , , ,99429 y = 1,42694x R 2 = 1, , ,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 Altura da camada de lodo (m) Gráfico 40 Prazo de execução para a dragagem do lodo da lagoa Guandu 155

180 Para calcular os prazos de execução das obras de dragagem, considerou-se a operação de uma draga flutuante, que percorreria toda a área da lagoa Guandu, além de 12 carregadeiras (11,52 aproximados) e 18 caminhões basculantes para carga e transporte dos sedimentos (lodo), que possuiriam os mesmos tempos de produção da draga. O canteiro de obras teria uma área aproximada de m² (=200m x 100m), para cada metro de altura de lodo na lagoa Guandu. Cabe ressaltar que os custos não incluíram a desidratação ou secagem do lodo retirado da Lagoa, nem por métodos convencionais tampouco especiais. Entretanto, previu-se a desidratação ao natural sem leitos de secagem, dentro do próprio canteiro de obras, a ser implantado ao lado da lagoa Guandu, preferencialmente em um ponto a jusante da captação da ETAG (vide Foto 14), ou seja, o percolado retornaria enfim ao canal de São Francisco, causando maiores impactos na baía de Sepetiba. Para evitar a transferência de poluição à jusante da captação da ETAG seria necessário o pré-tratamento provisório do efluente, o percolado, durante a realização dos serviços. Contudo, deveria ser uma estação de tratamento de efluentes industriais complexa e ampla, que atendesse a todos os tipos de sedimentos compostos pela gama de diferentes metais encontrados. Provavelmente, a estação seria inviável técnica e economicamente. Os tubos geotêxteis seriam uma opção de pré-tratamento do lodo com secagem. 5.8) Desidratação de lodo e sedimentos com tubos geotêxteis Os sistemas tubulares com material geotêxtil são uma alternativa recente para conter o lodo e os sedimentos contaminados oriundos de dragagens de corpos de água no Brasil e no mundo. Na realidade, a principal função dos tubos geotêxteis é permitir uma maior desidratação do material dragado, após contê-lo dentro de sacos com pequenas ou grandes dimensões longitudinais, por isso são denominados tubos. O efluente dos tubos são filtrados nas malhas existentes no próprio geotêxtil feito de tecido de alta resistência, diminuindo assim significativamente alguns parâmetros de poluição das águas, principalmente orgânicos e sólidos em suspensão. A costura do geotêxtil deve ser resistente a pressões, principalmente, durante as operações de bombeamento do material dragado para dentro do tubo (CASTRO, 2005). 156

181 A disposição dos tubos geotêxteis é semelhante à de um aterro sanitário, pois os sacos podem ser empilhados para economizar espaço, que deverá possuir células previamente preparadas com mantas geotêxteis impermeáveis (geomembranas), bermas e filtros de brita graduada (colchão drenante). Os tubos inferiores são feitos geralmente de não tecido, para estruturalmente suportar as cargas dos tubos superiores. A aplicação de polímero serve para auxiliar no condicionamento do lodo armazenado nos sacos, ou seja, para formar os flocos que permitem a separação prévia entre a parte sólida e a parte líquida do lodo. A Foto 15 apresenta a seqüência de preparação de uma célula para os receber tubos geotêxteis, desde a terraplenagem até o enchimento com o lodo já floculado. Ressalta-se que terraplenagem é essencial porque todos os materiais cortantes e o desnivelamento do terreno prejudicam o funcionamento do sistema tubular geotêxtil. Foto 15 Preparação da célula para tubos geotêxteis (Fonte: ALLONDA, 2007) A Foto 16 mostra o esquema geral de funcionamento do sistema com tubos geotêxteis. Notam-se a entrada do afluente com polímeros na parte superior e a saída do efluente filtrado na parte inferior do saco. 157

182 Foto 16 Funcionamento do sistema tubular geotêxtil (Fonte: ALLONDA, 2007) Apesar do tubo ficar exposto às intempéries e à radiação solar, tal qual uma célula de aterro sanitário, o sistema não é afetado significativamente, caso o material geotêxtil tenha uma costura correta e uma malha de filtração com as dimensões apropriadas para as características do sedimento, conforme ALLONDA (2007). Contudo, quanto maior a radiação solar maior a desidratação do material contido. O sistema tubular geotêxtil é parte integrante na recuperação ambiental de alguns corpos de água com sedimentos contaminados no mundo. Sendo que, o exemplo mais próximo para a futura recuperação da lagoa Guandu é a despoluição do rio Fox em Appleton, no estado de Wisconsin dos Estados Unidos da América (IFAI, 2006). Por mais de 50 anos, as fábricas de papel localizadas ao longo do rio Fox contribuíram para a sua contaminação industrial com PCB s. Atualmente, os tubos geotêxteis estão sendo utilizados para conter e desaguar um volume que varia entre e m³ de sedimentos contaminados. Unidades geotêxteis com 18,30 m de circunferência foram empilhadas em três e quatro linhas de altura. A operação de dragagem mantém uma vazão de 480m³/h. Os sólidos desidratados estão numa percentagem de 50% e a tecnologia de tubos geotêxteis apresentou uma relação custo-benefício maior do que filtros-prensa e outros métodos de desidratação (TENCATE, 2007). 158

183 O planejamento das obras para despoluição do rio Fox teve início em 1998 (EPA, 1998). Porém, somente após diversos estudos comparativos com outros tipos de soluções (aterro submersos ou capping, entre outras), o sistema de tubos geotêxteis foi adotado, com os objetivos de acelerar o processo de desidratação e reduzir drasticamente o volume do material contaminado, proporcionando, assim, uma economia nos custos de disposição final do lodo ou dos sedimentos (EPA, 2001). Considerando um custo unitário estimado em R$ 10 (adotado com base no mercado de janeiro de 2008), para cada metro cúbico a ser desidratado em tubos geotêxteis, o custo total para desidratar todo o lodo removido da lagoa Guandu seria de R$ ,00, por cada metro cúbico de lodo seco, se a altura da camada de lodo no fundo fosse de um metro. Portanto, além do prazo de execução demorado, o custo para remediar um passivo ambiental na lagoa Guandu é bastante elevado, em torno de 43 milhões de reais, para cada metro de lodo depositado no fundo. Outra solução mais viável seria o aterro submerso (capping), no entanto, essa solução não é definitiva para o problema da poluição, já que o lodo continuaria no fundo da lagoa. 159

184 6) BALANÇO HÍDRICO NA BACIA DO RIO GUANDU A disponibilidade mínima de água para os usuários da bacia hidrográfica do rio Guandu (Q outorga da Tabela 48), ou seja, das sub-bacias do rio Guandu e dos rios da baixada da baía de Sepetiba, está diretamente ligada à transposição do rio Paraíba do Sul para a bacia do rio Guandu, isto é, para os reservatórios da LIGHT (item 7.8.1). Fatores limitantes de uso também diminuem a potencialidade do rio Guandu, caso da penetração da cunha salina no canal de São Francisco a partir de sua foz na baía de Sepetiba, obrigando uma reserva mínima de água necessária para impedir o avanço (item 7.8.2). Tabela 48 Vazões na bacia do rio Guandu (Fonte: SONDOTÉCNICA, 2007) Vazão disponível = Q (m³/s) Corpo hídrico contribuinte poços 7,10 ³ mínima média outorga Rio Paraíba do Sul (Sta Cecília) - ¹119,00 - Rio Piraí (Tocos e Santana) 0, ²6,67 Ribeirão das Lajes 0,37 16,40 5,90 UHE Pereira Passos (a jusante) ¹120,00-163,00 ¹120,00 Ribeirão da Floresta 0,001 0,22 Rio Cacaria 0,081 1,31 Rio da Onça 0,059 0,95 Córrego dos Macacos 0,054 0,87 Rio Macaco 2,20 0,083 1,34 3,18 Valão da Areia 0,032 0,52 ²3,35 Rio Santana 0,378 6,09 Rio São Pedro 0,117 1,88 Rio Poços/Queimados/Ipiranga 0,241 3,89 Rio Guandu (outros afluentes) 0,10 1,59 Disponibilidade hídrica total 2,60 121,52 138,58 187,56 130,02 Notas: ¹ = Vazões mínimas cf. resoluções ANA (vide Tabela 65); ² = Vazão natural superficial + Vazão renovável das reservas subterrâneas (Q poços ); ³ = Vazões mínimas disponíveis (SERLA, 2005b); 7,10 = Vazões mínimas durante 07 dias com tempo de recorrência de 10 anos. 160

185 O Gráfico 41 e o Gráfico 42 mostram as vazões ao longo dos 66,7km do rio Guandu. 122,0 121,8 121,6 121,4 rio dos Poços 0,241 m 3 /s Disponibilidade (m 3 /s) 121,2 121,0 120,8 120,6 120,4 120,2 UHE Pereira Passos rio Cacaria 0,081 m 3 /s rio Santana 0,378 m 3 /s rio Macaco 0,083 m 3 /s rio São Pedro 0,117 m 3 /s Foz 120, Distância (km) Gráfico 41 Vazões mínimas ao longo do rio Guandu (SONDOTÉCNICA, 2006) 200,0 195,0 Disponibilidade (m 3 /s) 190,0 185,0 180,0 175,0 170,0 165,0 UHE Pereira Passos rio Cacaria 1,31 m 3 /s rio Santana 6,09 m 3 /s rio Macaco 1,34 m 3 /s rio São Pedro 1,88 m 3 /s rio dos Poços 3,89 m 3 /s Foz 160, Distância (km) Gráfico 42 Vazões médias ao longo do rio Guandu (SONDOTÉCNICA, 2006) 161

186 A demanda pela utilização das águas doces na bacia do rio Guandu é calculada a partir das vazões solicitadas pelos usuários outorgados ou em processo de outorga, além da restrição imposta pela penetração do prisma de salinidade no canal de São Francisco. Para o cálculo do balanço hídrico, serão consideradas tanto as vazões captadas quanto as vazões lançadas por cada empresa, inclusive daqueles empreendimentos propostos que pretendem usar os recursos hídricos da bacia. Foram consultadas todas as portarias de concessão de outorga na bacia do rio Guandu até dezembro de 2008, fornecidos pela SERLA (2006b) ou presentes nos boletins de serviço da SERLA (2007d) e nos diários oficiais do estado do Rio de Janeiro neste período (DOERJ, 2007 e 2008). Uma relação de todos os usuários atuais, futuros e propensos estão na Tabela 49 e Tabela 50. Empreendimentos ainda em fase de estudos ambientais ou presentes em planos foram incluídos para uma melhor visão de todas as possibilidades de cenários das demandas finais da bacia do rio Guandu. Os efluentes lançados em outras bacias obviamente não estão computados, portanto não constam no cálculo da disponibilidade hídrica da bacia, caso dos efluentes da ETAG, oriundos da lavagem dos filtros e da descarga dos decantadores, que são lançados no rio Guandu-Mirim. Os usuários atuais incluem grandes consumidores outorgados recentemente em 2007, como a Estação de Tratamento de Água do Guandu (ETAG) da CEDAE. A CEDAE (2007) pretende implantar mais uma estação de tratamento de água de grande porte denominada Novo Guandu, com 24m³/s de água bruta captada no rio Guandu, a ser implantada no mesmo local e com a mesma vazão nominal da ETA Guandu Novo do plano diretor de abastecimento da Região Metropolitana do Rio de Janeiro (RMRJ), revisado em 2004 (CNEC, 2004). A Companhia também estuda a ETA Guandu II (BCM, 2005), com algumas diferenças tecnológicas, que retiraria um total de 36m³/s do rio Guandu. Portanto, a CEDAE também é um propenso usuário de peso. Alguns possíveis usuários citados são concorrentes, ou seja, não significa que todos serão implantados, caso das ETA s Marajoara, Guandu Novo, Guandu II e Novo Guandu (vide item 7). Portanto, cenários hídricos distintos deverão ser avaliados. 162

187 Tabela 49 Demandas atuais na bacia do rio Guandu (Fonte:SERLA, 2006b e 2007) Usuários outorgados Finalidade Vazões atuais (m³/s) Captação Lançamento Prefeitura Paracambi Abastecimento 0,006 Recreação Paradiso (NI) [poços] Abastecimento e lazer 0,058 CEDAE Miguel Pereira Abastecimento público 0,100 CEDAE ETAG Abastecimento público 45,000 CEDAE Sistema Acari Abastecimento público 1,617 CEDAE Paracambi Abastecimento público 0,029 CEDAE Ribeirão das Lajes Abastecimento público 6,000 CEDAE Piraí Abastecimento público 0,050 Prefeitura Nova Iguaçu (ETE) Esgotamento sanitário 0,023 LIGHT UTE Paracambi Geração de energia 0,400 0,100 Inepar (termelétrica) Geração de energia 1,400 LIGHT Paracambi (hidrelétrica) Geração de energia 210, ,000 COSIGUA / Gerdau Industrial 3,472 AMBEV Industrial 0,389 FCC Catalisadores Industrial 0,050 Eletrobolt Industrial 0,083 0,010 El Paso Industrial 0,122 0,022 Duke Energy 3 Brasil Industrial 0,227 0,056 REDUC (Petrobrás) Industrial 0,500 Petroflex Industrial 0,089 Rio Polímeros Industrial 0,250 Santa Cruz (Furnas) Industrial 0,040 0,005 UTE Termorio Industrial 0,448 Jolimode Industrial 0,003 0,002 CSA Industrial 3,000 2,500 CSN (mineração) Industrial 2,000 CSA Produção de energia 18,000 Total das vazões atuais Saldo atual = -80, , ,

188 Tabela 50 Possíveis demandas futuras na bacia do rio Guandu (Fonte: CEDAE) N Possíveis usuários Finalidade Vazões futuras (m³/s) Captação Lançamento 01 CEDAE Rejeito Zero ETAG Abastecimento público 4, CEDAE ETA Marajoara Abastecimento público 31, CEDAE ETA Guandu Novo Abastecimento público 24, CEDAE ETA Guandu II Abastecimento público 36, CEDAE ETA Novo Guandu Abastecimento público 24, CEDAE ETA Rib.das Lajes Abastecimento público 5,500 5, CEDAE Sistema Guandu Abastecimento público - 5, CEDAE Sistema Lajes Abastecimento público - 1, CEDAE Sistema Acari Abastecimento público - 1, CEDAE Sistemas locais Abastecimento público - 0, COMPERJ Industrial 3, Desvio dos rios dos Poços Melhoria da água bruta 2,500 2, Desvio de Pedras Secas Melhoria da água bruta 0,000 0,000 Combinações prováveis CENÁRIO Hídrico -Q +Q D Desfavorável 39,000 0,000 T Tendencial 32,000 12,540 F Favorável 26,500 14,836 Os usuários futuros compõem principalmente os grandes empreendimentos planejados para a região da bacia da Baía de Sepetiba, caso da Companhia Siderúrgica do Atlântico (CSA) e da Companhia Siderúrgica Nacional (CSN). Os valores outorgados da CSA e os pedidos pela CSN são as demandas diretas das siderúrgicas. As demandas indiretas advindas do grande crescimento populacional da região provocado pela implantação e posterior operação das companhias devem ser incluídas no balanço hídrico da região. O atual plano diretor de água da RMRJ (CNEC, 2004) não considera o crescimento desse pólo de desenvolvimento da região do porto de Itaguaí, antigo porto de Sepetiba, renomeado em 2006 pelo governo federal por intermédio da LEI (2005). 164

189 Um propenso usuário da bacia do rio Guandu é o Complexo Petroquímico do Estado do Rio de Janeiro (COMPERJ), em Itaboraí, mesmo estando na região hidrográfica da Baía de Guanabara e ainda em fase final de estudos (SEINPE, 2006a) e de discussões pelos diversos órgãos envolvidos. A demanda hídrica final necessária do COMPERJ é de 3,0m³/s (SEINPE, 2006b). Já a demanda complementar gerada em função da implantação está estimada pela CEDAE (2006) em 2,0m³/s. O Plano Diretor de Recursos Hídricos da Bacia da Baía de Guanabara PDRH-BG (ECOLOGUS-AGRAR, 2005) não considera o COMPERJ. Esse plano propõe ações estruturais e não estruturais de reforço do sistema Imunana-Laranjal da CEDAE para abastecimento d água da RMRJ leste, sendo o déficit hídrico deste sistema previsto para o ano de 2020 de 6,641m³/s. No caso, as ações estruturais incluem a utilização de vazões regularizadas com a implantação da tomada d água no rio Caceribu (1,60m³/s), da Barragem de Tanguá (1,40m³/s) e da Barragem de Duas Barras (1,12m³/s). Já as outras ações correspondem à ativação de água subterrânea (0,30m³/s) e à gestão das demandas locais (2,221m³/s), isto é, à redução das perdas no sistema (cf. item 7.3.1). Estudos da CEDAE (2006) e da COPPE (SEINPE, 2006c) para suprir a demanda do COMPERJ avaliaram alternativas para o atendimento integrado entre o abastecimento público suprido pelo sistema Imunana-Laranjal e o COMPERJ, considerando a captação da ETA Marajoara no rio Guandu, pertencente à bacia hidrográfica de mesmo nome. Segundo a COPPE (SEINPE, 2006c), a implantação da ETA Marajoara atenderia ao déficit de demanda em 2020 para abastecimento de água da população na bacia hidrográfica da Baía de Guanabara e ao COMPERJ. No caso, o déficit total dos sistemas Imunana-Laranjal e de outros da RMRJ leste, em 2020, seria de 9,12m³/s, sendo que: 3m³/s diretos do COMPERJ; 2m³/s indiretos do COMPERJ; e 4,12m³/s das ações estruturais de reforço do Imunana-Laranjal pelo PDRH-BG (vide também item 7.3). Entretanto, a RPDA 2004 da CEDAE (CNEC, 2004) para o abastecimento da RMRJ descarta a ETA Marajoara, substituindo-a pela ETA Guandu Novo, em outro local. Uma alternativa estudada pela COPPE (SEINPE, 2006c) foi o aproveitamento do lago da Barragem de Ribeirão das Lajes para atendimento das demandas da bacia da Baía de Guanabara e do COMPERJ. Ribeirão das Lajes foi descartada por ser reserva estratégica do abastecimento da RMRJ oeste (cf. item 7.6). 165

190 A CEDAE propôs em reuniões da Secretaria de Energia, de Indústria Naval e do Petróleo do Estado do Rio de Janeiro (SEINPE, 2006c) a água de reúso do Projeto Rejeito Zero proveniente do descarte de lodo dos decantadores e da retro-lavagem dos filtros da ETA Guandu, após um tratamento prévio, para o suprimento direto do COMPERJ. A vazão tratada hoje pela ETAG é de 43m³/s, sendo 27m³/s pela chamada VETA e 16m³/s pela NETA (cf. item 2.2.4), enquanto que as águas para futuro reúso na ETAG somam uma vazão média de 4,54m³/s, despejadas atualmente no rio Guandu- Mirim (vide item 7.7). Essa vazão é suficiente para suprir os consumos iniciais e finais do COMPERJ, pois a Petrobrás estimou um consumo de água em 0,8m³/s na fase de obras, devendo aumentar nas fases de comissionamento, subindo para 1,5m³/s em 2012 até chegar ao máximo de 3m³/s, para atender as expansões vindouras (SEINPE, 2006d). De acordo com a CEDAE (SEINPE, 2006d), a água de reúso da ETA Guandu poderia ser transportada pela adutora que abastece a REDUC (Refinaria de Duque de Caxias). Essa adutora é operada pela CEDAE e pode transportar até 2m³/s, mas atualmente somente 0,8m³/s são conduzidos. Portanto, a diferença poderia ser aproveitada para a demanda na fase de obras do COMPERJ, restando a construção do trecho entre a REDUC e o COMPERJ. A adutora poderia ser ampliada nas fases seguintes para suprir as demandas de água durante a operação do COMPERJ, de 1,5 a 3m³/s, e da REDUC. A vazão de água de reúso da ETA Guandu é um valor considerável em termos de ganho hídrico na bacia hidrográfica do rio Guandu, podendo ser utilizada pela própria ETAG ou pelas indústrias no canal de São Francisco (cf. item 7.8.2), caso não venha a ser utilizada pelo COMPERJ e pelo sistema de reforço do Imunana-Laranjal, localizados na região hidrográfica da baía de Guanabara. Em contrapartida, o reúso seria um déficit para a bacia do rio Guandu-Mirim, atual destino dos efluentes de lavagem dos filtros e de descarga dos decantadores da ETA Guandu, por ser uma bacia de pequena vazão. Outras fontes de água para o COMPERJ foram citadas pela COPPE (SEINPE, 2006c), tais como: o rio Paraíba do Sul descartada face ao conflito com os usuários a montante; a transposição da represa de Juturnaíba mais viável tecnicamente segundo a COPPE; e a barragem de Guapi-Açu. 166

191 Recentemente, acontecem discussões sobre a implantação da barragem de Guapi-Açu para aumentar as vazões regularizadas em 5,93m³/s e atender às demandas restantes da bacia e do COMPERJ (SERLA, 2008b). Entretanto, as ações estruturais do PDRH-BG (ECOLOGUS-AGRAR, 2005) deveriam ser também implantadas para atender ao déficit total de demanda de 9,12m³/s, cf. CEDAE (2006), encarecendo mais a solução final. Apesar da boa receptividade para a proposta de reúso dos efluentes da ETAG pela Petrobrás, responsável pelo COMPERJ (SEINPE, 2006e), outros tipos de consumo a partir do reúso de efluentes foram sugeridos pela ASEAC (Associação dos empregados de nível universitário da CEDAE), em reunião na câmara técnica do comitê da bacia hidrográfica da Baía de Guanabara. No caso, a água viria do reúso de efluentes das Estações de Tratamento de Esgotos (ETE s) da CEDAE (ASEAC, 2006). As ETE s situadas na RMRJ, incluindo Niterói e Baixada Fluminense, possuirão uma capacidade máxima de gerar cerca de 11m³/s de esgotos tratados em níveis primário e secundário, em final de plano. Somente a ETE Alegria responderá por cerca de 5m³/s de vazão tratada a nível secundário, ao término das obras em andamento da segunda etapa do Programa de Despoluição da Baía de Guanabara (PDBG). Para suprir o COMPERJ, seriam necessários aproximadamente 30km em tubulações de transporte dos efluentes tratados da ETE Alegria, que, mesmo assim, teria menor distância até o COMPERJ do que em relação a ETA Guandu (~97km) ou ao reservatório de Juturnaíba. Essa água serviria em caldeiras, para o resfriamento, entre outros usos (ASEAC, 2006). Hoje, a ETE é tratamento primário convencional com vazão média de 2,2m³/s (CEDAE, 2008). A ETE São Gonçalo é mais próxima do futuro COMPERJ, mas é de menor porte, com vazão máxima em torno de 0,8m³/s, e o tratamento secundário não está funcionando a contento, necessitando ainda de obras para complementação das fases líquida e sólida (ASEAC, 2006), já contratadas e financiadas pelo PAC (2008) com R$ ,00. O abastecimento de água potável pelo sistema Imunana-Laranjal da CEDAE seria afetado, se o COMPERJ utilizasse o mesmo manancial o canal de Imunana, que já está quase todo aproveitado pela captação de 5,1m³/s da ETA Laranjal, embora a capacidade máxima da ETA seja de 7m³/s (ASEAC, 2006). 167

192 Os efluentes tratados em Estações de Tratamento de Esgotos (ETE s) compõem uma modalidade de reúso bastante considerável para o atendimento não só do COMPERJ como também de outros ramos de atividade, diminuindo assim o consumo de água potável para usos menos nobres. Contudo, o reúso dos efluentes das ETE s e também das ETA s poderão aumentar a disponibilidade hídrica no rio Guandu, pois diminuiriam as vazões captadas pelos usuários envolvidos, aumentado a oferta, como no caso dos 4,54m³/s do projeto de reúso da ETAG. Por outro lado, as bacias seriam afetadas com as transposições, como é o caso da bacia da baía de Guanabara sem parte dos 11m³/s das ETE s, por exemplo. As conseqüências ambientais e sociais deverão ser analisadas. Como os recursos hídricos locais em Itaboraí e São Gonçalo já estão escassos, principalmente em estiagens (ASEAC, 2006), uma opção para atender ao COMPERJ seria a da ASEAC (2006), já que o reúso da ETAG é imprescindível para o aumento da oferta de água potável disponibilizada pela estação, sem a necessidade de acréscimo na vazão captada do rio Guandu. Cabe lembrar que a capacidade máxima da ETAG VETA e NETA é de 47m³/s e não os 43m³/s atuais; então, os 4,54m³/s seriam absorvidos pela ETA sem ampliar as estruturas atuais, além de implantar as unidades de tratamento do lodo e de recirculação dos efluentes na ETAG (vide item 7.7), logicamente. Contudo, mesmo que o reúso da ETAG tenha outro destino senão a própria estação, o projeto Rejeito Zero é necessário para mitigar os impactos ambientais na bacia do rio Guandu-Mirim. Para o início das obras em 2008 e também para o início da operação do COMPERJ em 2012 com 1,5m³/s, o sistema Imunana-Laranjal será ampliado, com a ajuda do PAC (2008), que financiará as obras de duplicação de adutora e ampliação da capacidade de tratamento de água do sistema, já contratadas por R$ ,00. O balanço ou saldo hídrico está na Tabela 51. O cálculo considera a disponibilidade de vazão mínima para outorga (Q mín e Q outorga ), os possíveis cenários futuros de demanda (cf. CEDAE) e as vazões reservadas para conter a cunha salina, isto é, as demandas ambientais atuais e futuras adotadas pela SERLA (2005b) e pelo PERH Guandu (SONDOTÉCNICA, 2006 e 2007). As outras demandas são as demandas em 2005 e 2025 adotadas pelo PERH Guandu (SONDOTÉCNICA, 2007) para as áreas: industrial (+16,09m³/s); mineração (0,2 e 0,4m³/s); agropecuária e aqüicultura (0,24 e 0,24m³/s). 168

193 Tabela 51 Balanço hídrico atual e futuro na bacia do rio Guandu Cenário Tipo de vazões Fonte Vazões (m³/s) Captação Lançamento TOTAL Mínima disponível Q mín 138,580 Demandas outorgadas SERLA -293, ,718-80,614 ATUAL Possíveis demandas CEDAE 0,000 0,000 0,000 Outras demandas PERH -0,440 0,000-0,440 Demanda ambiental SERLA -50,000 0,000-50,000 Saldo hídrico 7,526 Mínima disponível Q outorga 130,015 Demandas outorgadas SERLA -293, ,718-80,614 FUTURO D esfavorável Possíveis demandas CEDAE -39,000 0,000-39,000 Outras demandas PERH -16,730 0,000-16,730 Demanda ambiental PERH -25,180 0,000-25,180 Saldo hídrico -31,509 FUTURO T endencial FUTURO F avorável Mínima disponível Q outorga 130,015 Demandas outorgadas SERLA -293, ,718-80,614 Possíveis demandas CEDAE -32,000 12,540-19,460 Outras demandas ¹ PERH -0,640 0,000-0,640 Demanda ambiental PERH -25,180 0,000-25,180 Saldo hídrico 4,121 Mínima disponível Q outorga 130,015 Demandas outorgadas SERLA -293, ,718-80,614 Possíveis demandas CEDAE -26,500 14,836-11,664 Outras demandas PERH -16,730 0,000-16,730 Demanda ambiental PERH -25,180 0,000-25,180 Saldo hídrico Notas: PERH = Demandas das bacias do Ribeirão das Lajes e do rio Guandu somadas; ¹ = Exclusive acréscimo na demanda industrial previsto pelo PERH Guandu. 169

194 O saldo hídrico do cenário atual seria negativo (7, =-2,474m³/s), se utilizasse a demanda ambiental de 60m³/s do PERH Guandu (SONDOTÉCNICA, 2006) para a simulação da intrusão salina atual (vide item 7.8.2), e seria ainda menor (-11,039m³/s) com o uso da vazão disponível para outorga (Q outorga ) adotada pelo mesmo plano. O cenário futuro tendencial (T) sem a previsão de aumento da demanda industrial é o único que não apresenta vazões negativas. Esse deverá ser o cenário adotado para gerir as futuras outorgas na bacia hidrográfica do rio Guandu. Ressalta-se que não restará a vazão ambiental prevista no cenário futuro do PERH Guandu (SONDOTÉCNICA, 2006 e 2007) de 25m³/s, correspondente à vazão natural média do rio Guandu na foz antes da existência das transposições. Logo, a previsão do PERH para um acréscimo na demanda industrial de 16,09m³/s, em 2025, afeta o saldo hídrico aqui encontrado. Contudo, existem duas opções claras para solucionar a questão: restringir a disponibilidade hídrica para a vazão industrial futura até o máximo de 4,121m³/s em vez de 16,09m³/s; ou manter a previsão industrial de 16,09m³/s e diminuir a demanda ambiental no rio Guandu para menos de 25m³/s. A primeira opção seria a mais lógica e teria menos complicações ambientais, pois a diminuição da demanda ambiental poderia provocar o avanço não somente da cunha salina como também do oceano dentro do canal de São Francisco, semelhante ao que ocorre na foz do rio Paraíba do Sul (vide item 7.8.1), podendo trazer ainda elementos químicos poluentes, tais como metais pesados oriundos do passivo ambiental da baía de Sepetiba (LOUREIRO et al., 2003). Ressalta-se que, recentemente, a CSA modificou sua outorga de 18m³/s (produção de energia) de água doce para água salobra, transferindo essa vazão para o rio Guandu- Mirim. Por outro lado, a demanda de 26m³/s para produção de energia da UTE Santa Cruz não foi considerada no balanço hídrico, porque não possui outorga de água doce para tal. Então, mesmo retirando a CSA (18m³/s) do balanço hídrico, a UTE de Santa Cruz deveria computada no saldo, caso suas instalações não se adaptem à água salobra. 170

195 7) CENÁRIOS COM AUMENTO DA OFERTA DE ÁGUA TRATADA 7.1) Plano diretor de abastecimento 1985 As diretrizes do plano diretor de abastecimento de água da RMRJ de 1985 (ENGEVIX, 1985) estavam obviamente focadas em estudos de projeção populacional para abastecer, de consumo per capita doméstico e de demanda industrial da RMRJ mais os municípios de Paracambi, Itaguaí, Seropédica e Magé. Os consumos assumidos pelo plano diretor de 1985 (ENGEVIX, 1985) foram os seguintes: Consumo em 1985 = 53,136m³/s Consumo na 1ª etapa = 66,093m³/s Consumo do Plano Diretor (2010) = 81,807m³/s O suprimento de água às cidades da RMRJ é sobremodo difícil, exigindo rigoroso controle das fontes de abastecimento, de tratamento de água, dos reservatórios, das estações elevatórias e, até mesmo, de manobras nas adutoras e sub-adutoras para o abastecimento das redes de distribuição de água. Além disso, a produção de água potável para as cidades do Rio de Janeiro e da Baixada Fluminense parece ser insuficiente para as necessidades presentes na região, mesmo que as perdas dos sistemas em decorrência de vazamentos, extravazões, infiltrações, defeitos e acidentes nas instalações fossem reduzidas a níveis toleráveis de 20% da demanda total (STE, 1994). Estudos sobre o aproveitamento dos recursos hídricos da RMRJ revelaram ser o rio Guandu o único recurso hídrico capaz de propiciar o desenvolvimento do novo sistema produtor de água e mais, de atender a qualquer ampliação de vulto, conciliável com o melhor aproveitamento das instalações existentes (ENGEVIX, 1985). Portanto, o sistema Marajoara captaria do rio Guandu a vazão necessária para atender a demanda, cerca de 31,50m³/s. O Gráfico 43 apresenta a evolução prevista para a demanda e a produção necessária de água potável (oferta) no Plano Diretor de Abastecimento de 1985 PDA 1985 (ENGEVIX, 1985) e na Revisão do Plano Diretor de Abastecimento de Água de 2004 RPDA 2004 (CNEC, 2004). O crescimento populacional previsto pelo RPDA é menor. 171

196 85 80 Oferta x Demanda RMRJ oeste PDA1985 (c/k1 e 20%perdas) Oferta PDA1985 RPDA2004 (c/k1 e 30%perdas) RPDA2004 (c/k1, 30%perdas e RES) RPDA2004 (c/k1 e 25%perdas) RPDA2004 (c/k1, 25%perdas e RES) RPDA2004 (c/k1 e 30%perdas) Oferta RPDA ,282,2 82,2 82,2 81, ,3 70,1 70,5 71,0 71,1 71,3 71,4 71,5 68,8 69,9 69,1 69,1 69,1 69,1 69,1 69,1 69,1 69, ,1 66,2 66,7 Vazão (m³/s) ,061,0 61,0 61,5 57,6 52,5 53,1 52,751,9 56,8 56,8 60,4 61,4 58,4 57,1 53,1 63,0 57,4 54,1 59,7 56, , ,9 46,3 46,3 41, Ano Gráfico 43 Demanda x Produção, PDA e RPDA (ENGEVIX, 1985, CNEC, 2004) Notas: k1 = 1,25 (coeficiente de máxima vazão diária); RES = Construção de reservatórios (setorização). 172

197 7.1.1) ETA Marajoara Primeiramente, a seleção do local para a implantação do sistema Marajoara foi cotejada entre algumas opções na margem esquerda do rio Guandu, entre os paralelos 22º35 e 22º45 : Opção 01: Adjacente ao sistema Guandu existente (ETA Guandu); Opção 02: Adjacente ao distrito industrial de Queimados (CODIN); Opção 03: Limítrofe à rodovia Presidente Dutra, a montante da ponte; Opção 04: 5km a jusante da confluência do rio São Pedro. Opção 01 A opção 01 tinha a vantagem de aproveitar as estruturas existentes de captação no rio Guandu, porém atenuava a inconveniência de concentrar-se, em um só local, a quase totalidade do volume de produção de água para os municípios do Rio de Janeiro e da Baixada Fluminense. Quase todo o abastecimento de água estaria então suscetível a paralisações causadas pela má qualidade da água captada e por sérios acidentes, casos da altíssima turbidez causada pelas grandes enchentes de 1966 e dos desabamentos ocorridos nos túneis de adução do sistema Guandu. A localização da ampliação da ETA do Guandu (NETA), com capacidade nominal de 16m³/s, foi decorrente da existência de capacidade disponível em vazão, nas instalações de barramento do rio Guandu, tomada de água, adução de água bruta, elevatória de baixo recalque e elevatória de água tratada (alto recalque). Essa decisão de posicionar a ampliação do tratamento junto à primeira ETA (VETA), já ampliada para a capacidade nominal de 24m³/s, trouxe como conseqüência, conforme plano diretor de 1985 (ENGEVIX, 1985), esgotar as áreas disponíveis, próximas às instalações existentes, para uma possível construção de um novo sistema de tratamento de água. Entretanto, o atual plano diretor (CNEC, 2004) desconsiderou esta afirmação, posicionando a ETA (Guandu Novo) próximo aos desarenadores existentes. Mesmo com as condições adversas apontadas anteriormente, o plano diretor de 1985 (ENGEVIX, 1985) não descartou a viabilidade de ampliação das instalações existentes (ETAG) e mesmo, a implantação de um novo sistema de abastecimento de água do rio Guandu, nas cercanias das instalações existentes, integrado, ou não, ao sistema, já que não havia, na época, o aproveitamento da total capacidade das adutoras de água tratada 173

198 do sistema do rio Guandu (sistema Marapicú e Lameirão), estimada em aproximadamente 44m³/s. Como a produção em 1985 era de 33,333m³/s, faltaria ainda acrescer a capacidade de captação, transporte, bombeamento de água bruta e tratamento em cerca de 11m³/s. Todavia, o plano considerou as obras e serviços necessários ao acréscimo da adução dos 11m³/s como partes integrantes do sistema em construção na ocasião, a NETA. De acordo com o plano diretor de 1985 (ENGEVIX, 1985), a posição dos novos e prováveis centros de consumo em relação às instalações atuais e futuras de abastecimento, se localizadas em suas adjacências, não era a desejável para um traçado técnico-econômico de um futuro sistema de adução de água tratada. Assim sendo, outras áreas limites ao rio Guandu permitiria o desenvolvimento de um sistema de adução de menor extensão e, portanto, tecnicamente mais adequado e menos oneroso. Opção 02 Na oportunidade da organização do distrito industrial de Queimados (CODIN), foi considerada a possibilidade de uso de uma área plana de aproximadamente 67ha, à margem esquerda do rio Guandu, para localização de um complexo de produção de água potável, que possivelmente ficaria sujeita a condições adversas e imediatas de poluição. No provável local para a tomada de água, aproximadamente 2,5 km a jusante da ponte da Rodovia Presidente Dutra sobre o rio Guandu, a vegetação fluvial era abundante e as margens não eram tão bem definidas, devido a desmoronamentos ocasionados pelo aproveitamento intensivo e desordenado dos areais ali situados. Essa vegetação flutuante obrigaria certamente providências saneadoras, com gastos e preocupações semelhantes àqueles aplicados na atual tomada de água da ETAG. Devido as áreas urbanas a serem abastecidas estarem situadas em cotas elevadas, seria obrigatório a implantação de um novo sistema de abastecimento de água potável do rio Guandu com o iniciar das adutoras de água tratada em cota piezométrica aproximada 130,00m. Terrenos no entorno desta cota, próximos à área cogitada para as instalações de tratamento de água, só eram encontrados em elevações situadas na direção Oeste- Leste, a uma distância de 5 km. A localização, nesta elevação, da estrutura de início das 174

199 adutoras por gravidade e do reservatório de capacidade nominal de m³ acarretaria um traçado para as linhas de recalque com aproximadamente 5,2km, atravessando os talvegues dos rios Poços, Queimados e Sarapó. Além disso, as linhas de transmissão de energia elétrica em alta tensão situavam a uma distância de cerca de 4,0km da área prevista para localização do complexo, do outro lado da Rodovia Presidente Dutra. Além das dificuldades logísticas citadas, a implantação do sistema na área selecionada junto a CODIN expõe a tomada d água a contaminações decorrentes de possíveis acidentes na Rodovia Presidente Dutra, com transportes de agentes tóxicos que, caso alcançasse o rio Guandu, provavelmente não haveria tempo útil para evitar a entrada dos contaminantes nas instalações, devido à pequena distância entre a tomada de água e a rodovia. Opção 03 Em área plana que se desenvolve entre os rios dos Poços e Guandu, desde a Rodovia Presidente Dutra até a faixa de domínio da linha de transmissão de alta tensão da Rio- Light, estudou-se uma alternativa para a implantação de um complexo de produção de água tratada. O local previsto para a tomada de água situava-se em trecho retilíneo do rio Guandu, que se apresentava livre de vegetação e com suas margens satisfatoriamente definidas. Essa área localizava-se a aproximadamente 1,2km de uma elevação, na qual era possível instalar um reservatório com capacidade de m³, no entorno da cota 130,00m, necessário para operação do sistema de abastecimento das áreas comprometidas no plano diretor de 1985 (ENGEVIX, 1985). Finalmente, a localização para o complexo de água tratada a montante da ponte da Rodovia Presidente Dutra sobre o rio Guandu excluiria a possibilidade da presença de poluentes na tomada de água, decorrentes de acidentes de trânsito junto àquela ponte. Opção 04 Para o PDA 1985 (ENGEVIX, 1985), a opção 04 não apresentava vantagens hidráulicas na tomada d água e teria maior custo de adução devido à elevada extensão de tubulações com grandes diâmetros. 175

200 Local escolhido (Opção 03) Para o plano diretor de abastecimento de água (ENGEVIX, 1985), as inconveniências de implantação de um novo complexo de produção de água tratada nas adjacências do sistema existente de abastecimento de água do Guandu conduziram à escolha de novo local, afastado das atuais instalações. Assim, descartou-se a opção 01, evitando-se principalmente expor a quase totalidade do fornecimento de água aos mesmos riscos de poluição e situar o futuro sistema de abastecimento de água em posições mais afastadas dos novos e prováveis centros de consumo de água. Porém, o plano não invalidou a possibilidade das instalações existentes de captação e tratamento serem ampliadas. Como a opção 04 foi descartada de imediato, a escolha do local de implantação do novo sistema produtor de água esteve entre as opções 02 e 03. Comparando-as, o plano diretor definiu a opção 03 como a mais convincente. A tabela abaixo mostra o resumo qualitativo das opções aventadas. Tabela 52 Comparativo dos locais aventados para o novo sistema (PDA 1985) ITENS Opção 01 Opção 02 Opção 03 Opção 04 Terreno Mesmos valores venais, pois pertencem a terceiros. Tomada d água Captação Margens Margens Desvantagens (implantação) existente indefinidas definidas hidráulicas Tomada d água Material Material Margens sem Sem (operação) flutuante flutuante vegetação flutuantes Qualidade da Poluição e Poluição e Menor Menor água captada turbidez turbidez Poluição Poluição Paralisação por Suscetível Suscetível Não Não acidentes tóxicos (a jusante) (a jusante) suscetível suscetível ponte rodoviária (a montante) (a montante) Requerimento de <1km (linha 4km (linha de 0,5km (linha - Energia elétrica transmissão) transmissão) transmissão) Recalques de - 5,2km 1,2km - água tratada 3xØ2500mm 3xØ2500mm Adutoras por L > (maiores L + 3,2km L + 6,9km L>> (grandes gravidade extensões) Ø2400mm Ø2400mm extensões) 176

201 Novo sistema de produção (Marajoara = ETA Planejada) 1ª etapa Figura 21 Sistema de produção e adução Marajoara, PDA (ENGEVIX, 1985) 177

202 7.2) Revisão do plano diretor de abastecimento ( ) A Revisão do Plano Diretor de Abastecimento de Água da Região Metropolitana do Rio de Janeiro RPDA 2004 (CNEC, 2004) estudou os municípios atendidos pelos sistemas Guandu, Ribeirão das Lajes e Acari, tendo sua conclusão em outubro de Os estudos hídricos apontaram o rio Guandu como praticamente o único manancial capaz de suprir a demanda da RMRJ oeste (vide Gráfico 43), chegando a mesma conclusão do Plano Diretor de Abastecimento de Água de 1985 (ENGEVIX, 1985). As três opções estudadas visaram conceber um novo sistema de produção, a partir de adequação e melhorias das unidades existentes, com ou sem ampliação, ou de novos sistemas para operação em paralelo, caso dos sistemas Guandu Novo e Marajoara, sendo este mais a montante da captação da ETAG, para atender as áreas da Baixada Fluminense. Para todas as opções aventadas, três pontos foram comuns, o aproveitamento integral do sistema de produção existente o sistema Guandu, a implantação do Novo Sistema de Produção de Ribeirão das Lajes e a gradativa desativação do Sistema Acari, como abastecedor no sistema integrado de abastecimento da RMRJ oeste. Os sistemas novos de produção capazes de suprir o déficit final de demanda de 24m³/s (vide Gráfico 44) e seus respectivos locais estudados pela RPDA (CNEC, 2004) foram: Opção A: Sistema Guandu Novo adjacente ao sistema Guandu existente (ETA Guandu); Opção B: Sistema Guandu Novo adjacente ao sistema Guandu existente (ETA Guandu) mais o sistema Marajoara às margens do rio Guandu e limítrofe à rodovia Presidente Dutra, a montante da ponte; Opção C: Sistema Marajoara às margens do rio Guandu e limítrofe à rodovia Presidente Dutra, a montante da ponte. Opção A Esta opção propunha a ampliação da produção com a implantação de um novo sistema produtor denominado Guandu Novo, integralmente junto às unidades existentes do sistema Guandu, utilizando-se a mesma tomada d água da ETAG. 178

203 O sistema futuro passaria então a ser composto pelo Guandu, com uma vazão nominal de produção de 40m³/s (menor que os 43m³/s atuais), e pelo Guandu Novo, com uma capacidade total de 24m³/s. Opção B Opção mista que propunha a implantação de novo sistema em etapas e unidades distintas, convenientemente definidas. A 1ª etapa compreenderia um novo sistema de produção a ser implantado junto às unidades existentes, o Guandu Novo, dentro do conceito de permitir a paralisação destes para as obras requeridas de reforma. A 2ª etapa compreenderia um sistema similar ao da 1ª etapa, que seria implantado em local previsto no Projeto Marajoara, às margens do rio Guandu, junto à rodovia Presidente Dutra, no município de Queimados e a montante das instalações existentes. Assim, o sistema futuro seria composto pelas unidades existentes do sistema Guandu com uma vazão de 40m³/s (menor que os 43m³/s atuais) de produção, por um novo sistema de 1ª etapa (sistema Guandu Novo) com 12m³/s de capacidade nominal e outro de 2ª etapa (sistema Marajoara), também com 12m³/s de vazão nominal. Opção C A terceira opção para a concepção do sistema futuro de produção foi baseada no antigo sistema Marajoara, previsto no PDA (ENGEVIX, 1985), que seria integralmente implantado às margens do rio Guandu, junto à rodovia Presidente Dutra, no município de Queimados e a montante das instalações existentes (local da 2ª etapa da opção B ). O sistema futuro seria enfim composto pelas unidades existentes do sistema Guandu correspondendo aos 40m³/s (menor que os 43m³/s atuais) de produção e pelo sistema Marajoara com uma capacidade total de 24m³/s. Sistema escolhido (Opção A) Segundo a Revisão do Plano Diretor, a opção C caracterizava o sistema que, na ocasião do plano diretor de 1985 (ENGEVIX, 1985), representava a melhor solução para atender a evolução demográfica e de demandas, pois tinha como finalidade o aumento no fornecimento de água para a região da Baixada Fluminense e parte do 179

204 município do Rio de Janeiro. Entretanto, conforme a RPDA 2004 (CNEC, 2004), esta opção ficou prejudicada e mesmo tornou-se inadequada, tendo em vista a evolução ocorrida no sistema de abastecimento de água, com a implantação de obras que não necessariamente obedeceram às diretrizes fornecidas no PDA 1985, tais como: a implantação da Adutora Principal da Baixada Fluminense (APBF), atualmente contando com duas linhas de grande diâmetro que partem do reservatório do Marapicu; as subaduções até os reservatórios; e as unidades de recalque complementares implantadas. Então, de acordo com a RPDA 2004 (CNEC, 2004), a opção C foi descartada em primeira análise, pois seriam necessárias adaptações e soluções, principalmente no que se refere ao sistema adutor, que conduziriam a obras inviáveis, técnica e economicamente. Com isso, restou apenas o confronto entre as opções A e B. A primeira etapa da opção B seria idêntica a da opção A, em termos de produção. Porém, as diferenças na adução surgiriam naturalmente na medida em que as unidades previstas para a opção A fossem dimensionadas dentro de uma economia de escala, procurando-se otimizar diâmetros abrangendo as duas etapas de implantação. Já na segunda etapa das obras, enquanto a opção B teria a implantação de um novo sistema de produção em outra localidade, a opção A seria apenas uma ampliação com obras complementares num mesmo local. Além disso, as obras de adução da segunda etapa passariam a ter as mesmas características das obras da opção C, ou seja, com as necessárias adaptações e soluções específicas, que iriam suprir o atendimento à população através de situações inadequadas, de acordo com a RPDA (CNEC, 2004). Finalmente, a opção A foi definida pela Revisão do Plano Diretor de 2004 (CNEC, 2004) como a mais adequada para o sistema futuro de abastecimento de água da RMRJ oeste, ou seja, para suprir o déficit de vazão na demanda populacional, revisada em relação ao PDA 1985 (ENGEVIX, 1985), de aproximadamente 24m³/s (sendo que, 69,5-46,3=23,2~24m³/s), conforme o Gráfico 43 e o Gráfico 44 (oferta). 180

205 75 Oferta x Demanda RMRJ oeste (RPDA 2004) 70 71,0 71,1 71,3 71,4 71,5 70,5 70,1 69,5 69,5 69,5 69,5 69,5 69,5 69,5 69,5 68,8 69,1 69,1 69,1 69,1 69,1 69,1 69,1 69,1 65 Vazão (m³/s) 60 61,0 60,4 RPDA2004 (c/k1 e 30%perdas) Oferta RPDA2004 Produção máxima (RPDA2004) 55 56,8 57,1 52,5 51,7 51, ,3 46, Ano Gráfico 44 Demanda x Produção máxima, RPDA 2004 (CNEC, 2004) Notas: k1 = 1,25 (coeficiente de máxima vazão diária); RDPA 2004 é a demanda com 30% de perdas e sem setorização; Oferta é igual à produção mínima necessária para atender a demanda; Produção máxima equivale às vazões nominais máximas definidas para os sistemas estudados: Ribeirão das Lajes, Guandu e Acari (Tabela 53). 181

206 Tabela 53 Evolução das vazões (m³/s) dos sistemas na RPDA (CNEC, 2004) Sistema Produtor Opção A Guandu Ribeirão das Lajes 4,9 4,9 5,5 5,5 5,5 Acari 3,5 3,5 3,5 - - Guandu Novo TOTAL 51,4 51,4 61,0 69,5 69,5 Opção B Guandu Ribeirão das Lajes 4,9 4,9 5,5 5,5 5,5 Acari 3,5 3,5 3,5 - - Guandu Novo Marajoara TOTAL 51,4 51,4 61,0 69,5 69,5 Opção C Guandu Ribeirão das Lajes 4,9 4,9 5,5 5,5 5,5 Acari 3,5 3,5 3,5 - - Marajoara TOTAL 51,4 51,4 61,0 69,5 69,5 Os custos para a implantação dos sistemas propostos pelo RPDA 2004 estão a seguir: Custo total (R$) dos sistemas produtores no RPDA % ETA Guandu Novo ETA Ribeirão das Lajes % % Intervenções na ETAG (existente) Gráfico 45 Custo dos sistemas de produção propostos no RPDA (CNEC, 2004) 182

207 O Gráfico 45 e o Gráfico 46 apresentam os custos de todas as obras necessárias, de acordo com a RPDA 2004 (CNEC, 2004), para atender a demanda futura da RMRJ oeste. Cabe lembrar que os valores são referentes ao ano de 2004, correspondente a etapa imediata das obras. A primeira etapa seria de 2005 a 2010 e a segunda etapa, de 2011 a Além disso, as intervenções na ETAG referem-se a obras de melhorias e recuperação sem aumento de vazão, ou seja, sem modernização. 100% Custos (R$) de implantação dos sistemas no RPDA % 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% ETA Guand u No vo ETA Ribeirão das Lajes Intervenções na ETAG (existente) Sistema Guand u (túneis) Sistema Guand u (ad ução ) Sistema de Lajes (adução) Sistema Sistema de Guand u Lajes (reservação ) (reservação ) 2ª ETAPA (2020) ª ETAPA (2010 ) IMEDIATO (2004 ) Gráfico 46 Custos de implantação de todos os sistemas no RPDA (CNEC, 2004) 7.2.1) Modernização da ETA Guandu A ampliação do sistema Guandu existente, para atender o aumento de produção preconizado pela revisão do plano, recaiu na modernização das unidades de tratamento da ETAG, particularmente dos decantadores da VETA, que tem mais de 40 anos. O aumento de produção para a VETA seria da ordem de 40% sobre a vazão nominal, ou seja, 24m³/s x 40% = 9,6m³/s, obtidos com a reformulação do processo de decantação convencional para sedimentação lamelar e com a manutenção dos filtros atuais operando com taxas mais elevadas, compatíveis com as características do leito filtrante 183

208 existente e com uma redução na carreira de filtração. Já as outras estruturas da VETA deveriam ser adaptadas à nova vazão, tais como: as unidades de coagulação, as unidades de floculação, os canais, as galerias, os dispositivos de entrada e saída dos filtros, os tubos de saída de água filtrada e tratada, os poços de tomada das bombas e as unidades de recalque de água bruta e de água tratada. Ressalta-se que todas as intervenções para o aumento da capacidade nominal da VETA necessitariam de diversas paralisações demoradas no sistema Guandu existente, tornando-se então prioritária a execução de outro sistema produtor independente da ETAG, para a execução das obras sem prejudicar o abastecimento da RMRJ oeste por um longo período. Então, conforme a RPDA 2004 (CNEC, 2004), essas intervenções em todos os níveis do processo aliadas ao não atendimento da vazão final necessária de 24m³/s (faltariam ainda 14,4m³/s = 24m³/s 9,6m³/s) inviabilizaram um novo sistema a partir do aumento da capacidade nominal da estação existente (VETA). Sendo assim, a revisão do plano preconizou a manutenção das unidades de produção existentes dentro de suas capacidades atuais com 40m³/s (24 m³/s da VETA + 16m³/s da NETA), o sistema Ribeirão das Lajes com 5,5m³/s e o novo sistema produtor com 24m³/s (Guandu Novo e / ou Marajoara). Este novo sistema produtor de água potável também permitiria as paralisações no sistema existente para as obras necessárias de recuperação e melhorias da VETA e da NETA, sem aumento de vazão, previstas no diagnóstico da RPDA (CNEC, 2004) ) ETA Ribeirão das Lajes A Estação de Tratamento de Água (ETA) de Ribeirão das Lajes foi definida pela RPDA 2004 (CNEC, 2004) devido à Portaria MS n 518/2004 (artigos 22 e 23) do Ministério da Saúde, que estabelece a necessidade do tratamento por desinfecção e filtração para casos de abastecimento público. Como atualmente o sistema Ribeirão das Lajes possui somente unidade de fluoretação e desinfecção com cloro no trecho Túnel IV, seria necessário implantar uma unidade de filtração para uma vazão de aproximadamente 5m³/s. Além disso, a ETA completa também foi definida pela piora gradativa da 184

209 qualidade de água do reservatório Ribeirão das Lajes, baseada em informações operacionais da CEDAE obtidas pela RPDA (CNEC, 2004), sem esta apresentar dados corroborando com o visual processo de eutrofização. Entretanto, o aumento da concentração de cianobactérias pode ser visualizado nas estações de amostragem da FEEMA em Ribeirão das Lajes LG350 e LG351 (vide Gráfico 21). O novo sistema produtor de Ribeirão das Lajes seria então composto de: adutora de água bruta (por gravidade); estação de tratamento de água; reservatório-pulmão; elevatória de água tratada; adutora de água tratada (por recalque); reservatório de carga; e adutora de água tratada (por gravidade). Ressalta-se que não haveria aumento de captação de água no manancial, já que o novo sistema interceptaria as Adutoras Ribeirão das Lajes (ARL s) existentes para tratar a água em local próximo ao rio Cacaria, entre os Túneis II e III da ARL. A Tabela 54 e a Figura 22 retratam o novo sistema de Ribeirão das Lajes proposto pela revisão do plano diretor de abastecimento de água, que ainda atenderia municípios vizinhos ao Rio de Janeiro e parte deste. Tabela 54 Unidades do novo sistema produtor Ribeirão das Lajes (CNEC, 2004) UNIDADE TIPO CARACTERÍSTICAS ARL s Existente Interligação nas 1ª e 2ª linhas ARL com válvulas para controle de vazão e pressão e de parada. Adutora de ~250m de tubo Ø 1.800mm em aço carbono e Gravidade água bruta dispositivo de medição de vazão. Reator de acidificação e alcalinização; Calha Parshall na mistura rápida do coagulante; 2módulos x 12 filtros/módulo, para operação 1ª ETAPA com taxas declinantes variáveis, leito filtrante Estação de Filtração direta duplo com areia e antracito com 1,25m de altura, tratamento de fluxo velocidade de filtração média de 240m/dia e de água descendente limpeza por auto-lavagem com ar e água; Tanque de contato para t=30min, com aplicação de cloro (desinfecção), flúor e hidróxido de sódio para correção do Ph, ao início, no primeiro terço e na metade do circuito, respectivamente; 185

210 Unidade de tratamento de rejeitos, inicialmente para sedimentação das descargas de lavagem dos filtros, adensamento gravimétrico do lodo descartado e do centrado recirculado do desaguamento do lodo adensado, desaguamento mecânico e eventual secagem por estufa, este processo contemplaria aplicação de coagulantes; Prédio de administração e apoio operacional; Prédios operacionais e de produtos químicos; Áreas de tancagem de produtos químicos; Subestação rebaixadora de tensão; Vias de circulação, carga, descarga e acesso. Estação de tratamento de água 2ª ETAPA Processo complementado por coáguloclarificação Floculador para t=15min, com 2 câmaras compostas de 3 compartimentos em série, providos de agitador vertical tipo turbina, para gradientes de velocidade de 90s -1 a 15s -1 ; Flotador por ar dissolvido, para t=200m³/m²/dia, com recirculação de água clarificada (10%) e raspador de superfície. Estação de 3ª ETAPA Reator de ozonização pressurizado, para t=20min tratamento Ozonização e dosagem de 2,0mg/l, com previsão de unidade de água de produção e unidade de inertização de gases. T=120min, volante para operações emergenciais, Reservatóriopulmão Retangular apoiado correção de distorções na qualidade da água tratada e sua equalização ao longo do tempo; 2câmaras x 10000m³/câmara=20000m³(1ª etapa); NA mín = 54,95m e NA máx = 59,01m. Poço de sucção e casa de bombas em poço seco com os conjuntos de recalque afogados; Elevatória de Poço seco das 3 (2 + 1 reserva) conjuntos de recalque água tratada bombas Vazão Q = 2,75m³/s/conjunto; Altura manométrica Hman = 40,00m; Potência dos motores = 2.000cv/conjunto. 186

211 Adutora de água tratada Reservatório de carga Adutora de água tratada Adutoras Ribeirão das Lajes (ARL s) 350m de tubo Ø 1800mm em aço carbono; Recalque Travessia sobre o rio Cacaria; Proteção contra transientes hidráulicos. Retangular 2 câmaras x 5.000m³/câmara (ambas na 1ªetapa); apoiado NA máx = 90,00m. Gravidade 250m de tubo Ø 1800mm em aço carbono. Existente Interligação nas 1ª e 2ª linhas ARL com válvulas para controle de vazão e pressão e de parada. Figura 22 Novo sistema produtor de Ribeirão das Lajes (CNEC, 2004) 187

212 7.2.3) ETA Guandu Novo A nova estação de tratamento de água (ETA) Guandu Novo foi concebida para implantação em área contígua às unidades de desarenação e recalque de água bruta existentes da ETAG e ao longo da estrada da Lagoinha, com cerca de 27ha. Trata-se de uma estação de tratamento por processo convencional com capacidade nominal para tratar 24m³/s, dividida em duas etapas de implantação com 12m³/s cada. A primeira etapa permitiria as paralisações necessárias na VETA para as intervenções previstas. O sistema produtor Guandu Novo começaria na interligação com o túnel canal de água bruta existente da ETAG, que está apto para receber um acréscimo de vazão da ordem de 24m³/s, pois as estruturas de tomada d água da ETAG já estão construídas para a vazão final de plano de 80m³/s, conforme PDA (ENGEVIX, 1985). O sistema produtor completo estaria assim composto: canal de água bruta; desarenadores; bacia de aproximação; elevatória de água bruta; adutoras de água bruta; estação de tratamento de água; reservatório-pulmão; elevatória de água tratada; adutoras de água tratada; reservatório de carga; e interligação entre os reservatórios Marapicu II e JK. A estação elevatória de água bruta (EEAB) seria similar ao BRG existente, tal qual a estação elevatória de água tratada (EEAT) seria semelhante às atuais ARG e NARG. As unidades de produção terminariam no reservatório denominado Marapicu II, a ser implantado em cota semelhante ao do atual reservatório Marapicu, na mesma encosta e nas proximidades das instalações existentes. Este reservatório operaria como reservatório de carga do sistema, para a água tratada chegar aos centros de consumo na Baixada Fluminense, por intermédio da implantação do túnel entre o reservatório Marapicu II, em Nova Iguaçu, e o reservatório JK existente, localizado em Mesquita. Tabela 55 Unidades do novo sistema produtor Guandu Novo (CNEC, 2004) UNIDADE TIPO CARACTERÍSTICAS Canal de água Interligação com túnel de água bruta da ETAG; Túnel canal bruta ~350m de túnel canal de água bruta. Desarenadores Retangular 4 canais x 80m/canal x 24m³/s/canal. Aproximação Canal aberto Bacia em curva até o poço de sucção da elevatória. 188

213 Poço de sucção; 10conjuntos (5 + 1 reserva, + 5 na 2ª etapa); Tipo do conjunto = eixo vertical prolongado; Elevatória de Operação Vazão Q = 3,0m³/s/conjunto; água bruta Valve-less NA mín no poço de sucção = 9,60m; NA crista da soleira de chegada na ETA = 22,00m; Altura manométrica Hman = 13,40m; Potência dos motores = 720cv/conjunto. Adutoras de água bruta Recalque 2 (1 na 1ª etapa, + 1 na 2ª etapa) x 110m de tubo Ø 2500mm em aço carbono. Pré-condicionamento de água bruta com agente oxidante e de adsorção, para auxílio na coagulação e na floculação; Reator de alcalinização; Calha Parshall, para mistura rápida de coagulantes; 2módulos x 6 Floculadores/módulo, t=25,6min, Processo convencional com agitadores verticais tipo turbina de fluxo radial, para gradientes de 90s -1 a 15s -1 e 4 câmaras de floculação; Estação de tratamento de água 1ªETAPA (1módulo de 12m³/s) 2módulos x 6 Sedimentadores/módulo, lamelares com placas planas montadas a 60, taxa de escoamento de 119m³/m²/dia (bruta), extratores de lodo por manifold de sucção, vertedores e canaletas 2ªETAPA (1módulo de 12m³/s) longitudinais para coleta do sobrenadante; 2módulos x 1Reator de ozonização pressurizado por módulo, para t=20min a dosagem de 2,0mg/l; 2módulos x 36filtros/módulo, tipo taxa declinante variável, para média 240m/dia, com leito duplo de areia e carvão ativado de 1,95m de altura, com limpeza por auto-lavagem com ar e água; 2módulos x2tanques de contato/módulo, t=30min, desinfecção (cloro), flúor e ajuste Ph, ao início, a um terço e na metade do circuito, respectivamente; 189

214 Reservatóriopulmão Elevatória de água tratada Adutoras de água tratada Reservatório de carga Marapicu II Adutora de água tratada Retangular apoiado Poço seco das bombas Recalque Retangular apoiado Túnel Unidade de tratamento de rejeitos, descarga de lavagem de filtros e descarte de lodo dos decantadores, sendo: sedimentação, adensamento gravimétrico, desaguamento mecânico secagem em estufa eventual, o processo contemplará a aplicação de coagulantes; Prédios de administração e de apoio operacional; Prédios operacionais e de produtos químicos; Áreas de tancagem de produtos químicos; Subestação rebaixadora de tensão; Vias de circulação, carga, descarga e acesso. T = 120min, volante para operações emergenciais, correção de distorções na qualidade da água tratada e sua equalização ao longo tempo; 4 câmaras x m³/câmara (2câmaras na 1ª etapa e 2câmaras na 2ª etapa) = m³; NA mín = 8,65m e NA máx = 13,15m. Poço de sucção e casa de bombas em poço seco com os conjuntos de recalque afogados; 10conjuntos (5 + 1 reserva, + 5 na 2ª etapa); Vazão Q = 3,0m³/s/conjunto; Altura manométrica Hman = 125,00m; Potência dos motores = 6.500cv/conjunto. 2 (1 na 1ª etapa, + 1 na 2ª etapa) x 3.400m de tubo Ø 2500mm em aço carbono; Proteção contra transientes hidráulicos. 2 câmaras x m³/câmara (1câmara na 1ª etapa e 1câmara na 2ª etapa) = m³; NA máx = 112,80m m de túnel entre o Marapicu II (Nova Iguaçu) e o reservatório JK existente (Mesquita). 190

215 Figura 23 Novo sistema produtor Guandu Novo, pelo RPDA (CNEC, 2004) 191

216 7.2.4) Desativação do sistema Acari Conforme já mencionando anteriormente, a identificação dos mananciais de superfície disponíveis apontou que não existiam outras fontes além daquelas já amplamente estudadas e que já abastecem a região metropolitana oeste ao longo das últimas décadas, ou seja, o principal manancial abastecedor seria ainda o rio Guandu (Tabela 56). A viabilidade operacional e de manutenção dos mananciais de superfície utilizados atualmente dependeria de três principais aspectos legais: Portaria SERLA nº 307 de 23 de dezembro de 2002; Leis específicas para Áreas de Preservação Ambiental; Portaria MS nº 518 de 25 de março de 2004 (MS, 2005). O artigo 19 (critérios para outorga) da Portaria SERLA número 307 de 23 de dezembro de 2002 limitou as disponibilidades hídricas dos mananciais estudados, exceto as dos mananciais de superfície Guandu e Ribeirão das Lajes. Pela legislação, todas as situações de fornecimento de água a partir de mananciais superficiais passaram a ter sua vazão máxima utilizável (captação) igual a 50% da Q 7.10 (vazões mínimas com duração de sete dias e período de retorno de dez anos), quando não regularizados, o que representou uma grande redução na vazão até então considerada como disponível, já que estes mananciais não possuíam grandes bacias de contribuição, não sendo, em alguns casos, perenes e estando muitas vezes sujeitos aos regimes das chuvas. Os mananciais secundários que atualmente abastecem os municípios de Itaguaí e Paracambi, os mananciais locais que atendem a bairros no Rio de Janeiro e até mesmo o Sistema Acari que abastece regiões na Baixada Fluminense, ficariam bastante comprometidos, tendo em vista sua participação no total das vazões de fornecimento de água para a RMRJ oeste. Pela RPDA 2004 (CNEC, 2004), a regularização de alguns cursos d água do sistema Acari não alteraria significativamente suas contribuições face às demandas previstas, além disso, alguns dos mananciais de Acari estão localizados em áreas de preservação, o que implicaria em maiores restrições à implementação de obras de regularização. 192

217 O aproveitamento desses mananciais também implicaria no atendimento ao artigo 23 da Portaria n 518 de 25 de março de 2004 do Ministério da Saúde (MS, 2005), que estabelece a necessidade do tratamento por filtração para casos de abastecimento público com a água suprida por mananciais superficiais e distribuída por meio de canalizações. Pelos aspectos então apresentados, a RPDA 2004 (CNEC, 2004) sugeriu o não aproveitamento imediato ou gradual do sistema Acari e dos sistemas secundários localizados no Rio de Janeiro, Itaguaí e Paracambi. Os sistemas de abastecimento d água da RMRJ oeste seriam somente o Ribeirão das Lajes e o Guandu, sendo este reformulado e ampliado para atender a demanda futura. Portanto, o sistema Ribeirão das Lajes (com a inserção de uma Estação de Tratamento de Água completa) forneceria uma vazão de 5,1m³/s (nominal de 5,5m³/s) e o sistema Guandu teria um acréscimo na vazão captada do rio Guandu da ordem de 24m³/s. O Gráfico 47, o Gráfico 48, o Gráfico 49, o Gráfico 50 e o Gráfico 51 ilustram um histórico recente das vazões aduzidas nos mananciais do sistema Acari, subdividido pelas linhas (sistemas) São Pedro, Rio D Ouro, Tinguá, Xerém e Mantiquira, respectivamente. Os dados mostram a variabilidade das vazões aduzidas pelos sistemas no período entre os anos 1990 e 2000, devido à inexistência de barragens de regularização a montante das captações. 193

218 1,400 m³/s VAZÃO MÉDIA MENSAL ADUZIDA NO SISTEMA SÃO PEDRO Q máx 1,320m³/s 1,200 1,000 Q méd 0,905m³/s 0,800 0,600 0,400 Q mín 0,490m³/s 0,200 REVISÃO DO PLANO DIRETOR DE ABSTECIMENTOS DE ÁGUA DA REGIÃO METROPOLITANA DO RIO DE JANEIRO, RELATIVAMENTE AOS MUNICÍPIOS ATENDIDOS PELOS SISTEMAS GUANDU, RIBEIRÃO DAS LAJES E ACARI-RJ 0,000 fev/90 jun/90 out/90 fev/91 jun/91 out/91 fev/92 jun/92 out/92 fev/93 jun/93 out/93 fev/94 jun/94 out/94 fev/95 jun/95 out/95 fev/96 jun/96 out/96 fev/97 jun/97 out/97 fev/98 jun/98 out/98 fev/99 jun/99 out/99 fev/00 jun/00 out/00 mês Gráfico 47 Vazão mensal aduzida na Linha São Pedro, RPDA (CNEC, 2004) m³/s 0,900 Q máx 0,850m³/s VAZÃO MÉDIA MENSAL ADUZIDA NO SISTEMA RIO D OURO 0,800 0,700 0,600 Q méd 0,516m³/s 0,500 0,400 0,300 0,200 0,100 REVISÃO DO PLANO DIRETOR DE ABSTECIMENTOS DE ÁGUA DA REGIÃO METROPOLITANA DO RIO DE JANEIRO, RELATIVAMENTE AOS MUNICÍPIOS ATENDIDOS PELOS SISTEMAS GUANDU, RIBEIRÃO DAS LAJES E ACARI-RJ Q mín 0,100m³/s 0,000 jan/90 mai/90 set/90 jan/91 mai/91 set/91 jan/92 mai/92 set/92 jan/93 mai/93 set/93 jan/94 mai/94 set/94 jan/95 mai/95 set/95 jan/96 mai/96 set/96 jan/97 mai/97 set/97 jan/98 mai/98 set/98 jan/99 mai/99 set/99 jan/00 mai/00 set/00 mês Gráfico 48 Vazão mensal aduzida na Linha Rio D Ouro, RPDA (CNEC, 2004) 194

219 m³/s 0,900 VAZÃOMÉDIA MENSAL ADUZIDA NO SISTEMA TINGUÁ Q máx 0,851m³/s 0,800 0,700 0,600 0,500 Q méd 0,544m³/s 0,400 0,300 Q mín 0,270m³/s 0,200 0,100 REVISÃO DO PLANO DIRETOR DE ABSTECIMENTOS DE ÁGUA DA REGIÃO METROPOLITANA DO RIO DE JANEIRO, RELATIVAMENTE AOS MUNICÍPIOS ATENDIDOS PELOS SISTEMAS GUANDU, RIBEIRÃO DAS LAJES E ACARI-RJ 0,000 jan/90 mai/90 set/90 jan/91 mai/91 set/91 jan/92 mai/92 set/92 jan/93 mai/93 set/93 jan/94 mai/94 set/94 jan/95 mai/95 set/95 jan/96 mai/96 set/96 jan/97 mai/97 set/97 jan/98 mai/98 set/98 jan/99 mai/99 set/99 jan/00 mai/00 set/00 mês Gráfico 49 Vazão mensal aduzida na Linha Tinguá, RPDA (CNEC, 2004) 1,400 m³/s VAZÃO MÉDIA MENSAL ADUZIDA NO SISTEMA XERÉM 1,200 Q máx 1,250m³/s 1,000 Q méd 0,861m³/s 0,800 0,600 0,400 Q mín 0,410m³/s 0,200 REVISÃO DO PLANO DIRETOR DE ABSTECIMENTOS DE ÁGUA DA REGIÃO METROPOLITANA DO RIO DE JANEIRO, RELATIVAMENTE AOS MUNICÍPIOS ATENDIDOS PELOS SISTEMAS GUANDU, RIBEIRÃO DAS LAJES E ACARI-RJ 0,000 jan/90 mai/9 set/90 jan/91 mai/9 set/91 jan/92 mai/9 set/92 jan/93 mai/9 set/93 jan/94 mai/9 set/94 jan/95 mai/9 set/95 jan/96 mai/9 set/96 jan/97 mai/9 set/97 jan/98 mai/9 set/98 jan/99 mai/9 set/99 jan/00 mai/0 set/00 mês Gráfico 50 Vazão mensal aduzida na Linha Xerém, RPDA (CNEC, 2004) 195

220 1,200 m³/s VAZÃO MÉDIA MENSAL ADUZIDA NO SISTEMA MANTIQUIRA Q máx 1,135m³/s 1,000 0,800 Q méd 0,749m³/s 0,600 0,400 Q mín 0,333m³/s 0,200 REVISÃO DO PLANO DIRETOR DE ABSTECIMENTOS DE ÁGUA DA REGIÃO METROPOLITANA DO RIO DE JANEIRO, RELATIVAMENTE AOS MUNICÍPIOS ATENDIDOS PELOS SISTEMAS GUANDU, RIBEIRÃO DAS LAJES E ACARI-RJ 0,000 jan/90 mai/9 set/90 jan/91 mai/9 set/91 jan/92 mai/9 set/92 jan/93 mai/9 set/93 jan/94 mai/9 set/94 jan/95 mai/9 set/95 jan/96 mai/9 set/96 jan/97 mai/9 set/97 jan/98 mai/9 set/98 jan/99 mai/9 set/99 jan/00 mai/0 set/00 mês Gráfico 51 Vazão mensal aduzida na Linha Mantiquira, RPDA (CNEC, 2004) Tabela 56 Mananciais estudados pela RPDA 2004 (CNEC, 2004) Manancial de Vazões (m³/s) Localização superfície Mínima Média Máxima Rio Guandu Rio de Janeiro e outros 120, ,00 Ribeirão das Lajes Rio de Janeiro e outros 5,100 5,500 Sistema Acari Baixada Fluminense 1,603 3,575 5,406 Mananciais locais Bairros do Rio de Janeiro Rio Itinguçu Itaguaí Rio Mazomba Itaguaí Rio Saudoso Paracambi

221 7.2.5) Redução de perdas A RPDA 2004 (CNEC, 2004) estabeleceu cenários futuros com e sem um programa de redução de perdas no sistema de abastecimento de água (vide Gráfico 43), com metas baseadas em índice de perdas totais, físicas e não físicas. O índice de perdas totais (IP) nas regiões abrangidas pelo sistema produtor (cf. Tabela 57) considerou o volume total produzido (QProd) e o volume total faturado (QFatur), em detrimento da relação volume total produzido e volume total consumido (QCons), já que o valor geral 47,35% obtido por esta foi considerado elevado e irreal, pois nele incidia o erro de economias não medidas e / ou medidas com pouca confiabilidade, de acordo com a RPDA 2004 (CNEC, 2004). Por outro lado, um IP de 55% foi informado ao SNIS pela CEDAE, em 2006 (Gráfico 52 e Gráfico 53). CNEC (2004) utilizou os seguintes parâmetros adotados e as equações (9 ao 15) na Tabela 57 e na Tabela 58: Nível de atendimento (%) = População atendida x 100 (9) População total Vazão média diária produzida = QProd Vazão média diária consumida = QCons Vazão média diária faturada = QFatur Per capita produzido [l/hab/dia] = QProd [m³/s] x 1.000l/m³ x s/dia (10) População atendida [hab] Per capita faturado [l/hab/dia] = QFatur [m³/s] x 1.000l/m³ x s/dia (11) População atendida [hab] Ligações medidas = ligações com medidores de consumo (hidrômetros) IP (%) = (QProd QCons) x 100 = 47,35% (avaliação inicial) (12) QProd IP (%) = (QProd QFatur) x 100 = Tabela 58 (avaliação adotada) (13) QProd Perdas [(m³/ano)/ligação] = QFatur [m³/s] x 365dias/ano x s/dia (14) Ligações faturadas [un] Índice de faturamento (%) = 100% - IP (15) Equação 9 até a Equação

222 Tabela 57 Regiões abrangidas no estudo de perdas totais do sistema (CNEC, 2004) Zonas Regiões População (hab) (%) Nível de [¹fora do município Rio de Janeiro] Total Atendida atendimento Z 01 Ilha do Governador e Ilha do Fundão Z 02 Centro e Adjacências Z 03 Zona Sul ,50 Z 04 Tijuca e Adjacências ,3 Z 05 Barra da Tijuca e Jacarepaguá Z 06 Leopoldina e Adjacências Z 07 Deodoro e Adjacências ,5 Z 08 Campo Grande e Santa Cruz Z 09 ¹Baixada Fluminense Z 10 ¹Itaguaí, ¹Seropédica e ¹Paracambi Total RMRJ oeste (2004) ,5 Tabela 58 Volumes produzidos e faturados de água na RMRJ oeste (CNEC, 2004) Vazão média Per capita Ligações Perdas na Índice diária (m³/s) (l/hab/d) (un) distribuição (%) de Zona produzidradzidrado (%) /ligação mento fatu- produ- fatu- IP (m³/ano) fatura- medidas faturadas Z 01 1,6 0, , ,0 Z 02 4,0 1, , ,5 Z 03 3,5 1, , ,4 Z 04 2,8 2, , ,4 Z 05 4,0 1, , ,0 Z 06 5,0 2, , ,0 Z 07 4,5 1, , ,0 Z 08 5,0 1, , ,0 Z , , ,3 Z 10 0,5 0, , ,0 RMRJ 40,9 18, , ,7 198

223 Gráfico 52 Índices de atendimento e perdas da CEDAE (Fonte: SNIS) 199

224 Gráfico 53 Índices de atendimento e perdas das companhias (Fonte: SNIS) 200

225 7.3) Plano diretor da região hidrográfica da Baía de Guanabara (2005) 7.3.1) Redução de perdas Os municípios abrangidos pela região hidrográfica da Baía de Guanabara são historicamente os maiores beneficiados pela bacia do rio Guandu. Portanto, nada mais justo avaliar os rumos sugeridos pelo Plano Diretor de Recursos Hídricos da Região Hidrográfica da Baía de Guanabara PDRH-BG (ECOLOGUS-AGRAR, 2005), de outubro de A Tabela 59 e a Figura 24 mostram a importação de água pela região, uma verdadeira transposição de bacias hidrográficas e o maior motivo da transposição dos rios Piraí e Paraíba do Sul para o rio Guandu, além da energia hidrelétrica. Tabela 59 Produção de água potável para a Baía de Guanabara (PDRH-BG) Sistema produtor Manancial Vazão média Municípios atendidos Guandu Rio Guandu Rio de Janeiro, Nilópolis, 34,284 Ribeirão das Lajes Ribeirão das Lajes Mesquita, Belford Roxo, Tinguá 0,559 São João de Meriti, Nova Acari (em parte) Xerém 0,866 Iguaçu e Duque de Mantiquira 0,752 Caxias. Subtotal Bacia rio Guandu 36,461m³/s 7 municípios Niterói, São Gonçalo, Imunana-Laranjal Macacu 6,000 Itaboraí e Rio de Janeiro (Ilha de Paquetá). Rio Bonito Rio Bacaxá 0,134 Rio Bonito Tanguá Caceribu Pequeno 0,038 Tanguá Paraíso 0,040 Magé Pico/Pedras Negras 0,110 Suruí 0,010 Magé Piabetá/Cach.Grande 0,110 Soberbo Soberbo 0,080 Guapimirim Cach.de Macacu Mananciais da serra 0,300 Cachoeira de Macacu Caxambu Grande Mananciais da serra - Petrópolis Subtotal Outras bacias 6,822m³/s 10 municípios Total produzido PDRH-BG em ,283m³/s 16 municípios atendidos 201

226 Figura 24 Abastecimento de água na RHBG (ECOLOGUS-AGRAR, 2005) 202

227 Os sistemas de produção de água potável para a Região Hidrográfica da Baía de Guanabara (RHBG) são na sua grande maioria administradas pela CEDAE, que distribui 42,903m³/s dos 43,283m³/s totais, correspondendo a 99% do total produzido para a região. Já a vazão importada da bacia hidrográfica do rio Guandu corresponde a 84% do total distribuído na região. O sistema de produção Acari da CEDAE possui outras captações na bacia do rio Guandu (Rio do Ouro e São Pedro) que não abastecem a RHBG. Já o sistema produtor Acari restante (Xerém, Tinguá e Mantiquira) apresenta captações dentro da bacia do rio Guandu e dentro da RHBG, porém ele foi considerado como integrante dos sistemas produtores da bacia do rio Guandu na Tabela 59, alterada do original PDRH-GB. Em relação à concessão, o sistema produtor Imunana-Laranjal da CEDAE abastece o município de Niterói, mas o sistema de distribuição de água é administrado pela CAN (Companhia de Águas de Niterói S/A). Já o sistema produtor de Magé é administrado em parte (Piabetá) pela prefeitura de Magé. As outras empresas concessionárias produzem e distribuem água potável para os municípios de Guapimirim, Cachoeira de Macacu e Petrópolis, sendo responsáveis por apenas 1% do total produzido e distribuído na RHBG. O PDRH-BG usou os índices de perdas presentes no diagnóstico dos serviços de água e esgoto realizado em 2000 pelo Sistema Nacional de Informações sobre Saneamento (SNIS). Os índices divulgados de perdas nos sistemas de abastecimento foram de 42,2% para a CEDAE e de 34,0% para a CAN. Já, o índice de perdas adotado pelo PDRH-BG foi de 40% para toda a área de estudo, atendida enormemente pelos sistemas produtores da bacia do rio Guandu (Guandu, Ribeirão das Lajes e Acari). Os consumos per capita da população urbana fixa foram baseados nos utilizados pelas bacias de esgotamento do PDE (STE, 1994), adaptados para as unidades de balanço (UB) do PDRH-BG e perfazendo um per capita médio da ordem de 266l/hab/dia. Para a população urbana flutuante o valor adotado foi de 200l/hab/dia, valor este indicado pelo PDA (ENGEVIX, 1985). Portanto, os valores não são recentes e não foram baseados na RPDA (CNEC, 2004), que possui valores menores e mais recentes de per capita. 203

228 Os saldos hídricos nas captações dos sistemas de abastecimento de água da RHBG apresentaram déficits no horizonte do plano (2020) da ordem de 13,660m³/s, sendo 6,491m³/s na região atendida pelo sistema Imunana-Laranjal, 6,021m³/s para a região atendida pelos outros sistemas dentro da Baía de Guanabara e 1,148m³/s na área atendida pelos sistemas importados Guandu e Ribeirão das Lajes. Estes saldos negativos representavam a diferença entre vazões disponibilizadas (locais ou importadas) e demandas hídricas das populações urbanas, com as perdas e os índices de atendimento. Ações estruturais e gerenciais de redução de perdas e diminuição do consumo per capita foram sugeridas pelo PDRH-BG para os sistemas importados Guandu e Ribeirão das Lajes, face ao valor relativamente baixo do déficit hídrico projetado para até Em contrapartida, o plano indicou ações estruturais para equacionar o déficit alto dos sistemas Acari (Tinguá) e Imunana-Laranjal, tais como: a construção de barragens de regularização (Pati, Duas Barras e Tanguá) e a transferência de vazões (captação) do rio Caceribu para o sistema produtor Imunana-Laranjal. O Gráfico 54 e o Gráfico 55 ilustram a participação dos sistemas na produção total de água potável para a RHBG, antes e depois da implantação de um programa para redução gradual das perdas e do per capita (q) a partir de Nesse caso, o índice de perdas (IP) cairia de 40% para 30% em A barragem de Pati e o Plano de Combate ao Desperdício de Água (PDCA) possuem as metas e os custos de acordo com a Tabela 60. O sistema Acari (Tinguá) teria a vazão regularizada (Q r ) com a barragem de Pati a partir de 2010, que aumentaria a oferta hídrica do sistema em 0,381m³/s (Q r Q 7,10 =0,491-0,110 ou Q r 50%.Q 7,10 =0,436m³/s). Tabela 60 Programas do PDRH-BG que afetam sistemas da bacia do rio Guandu Programas Final PDCA (q) 266-0% 266-2% 266-5% % 239,4l/hab/dia PDCA (IP) 40-0% 40-12,5% 40-12,5% 40-25% 30% PDCA (R$) ¹/ano ¹Operação e Pati (R$) ¹ ¹ ¹/ano Manutenção 204

229 Vazões médias captadas e vazões médias demandadas (m³/s) sistemas locais novos outros sistemas Imunana-Laranjal Acari (Mantiquira) Acari (Xerém) Acari (Tinguá) Guandu e Ribeirão das Lajes 100% 95% 90% 85% 80% 75% 70% 65% 60% 55% 50% 45% 40% 35% 30% 25% 20% 15% 10% 5% 0% 0,000 0,005 0,006 0,083 0,139 0,183 0,822 0,826 0,928 1,430 1,852 2,205 6,000 0,866 0,752 0,759 0,750 0,559 0,336 34, (captada) 5,530 34,284 6,684 0,831 0,839 0,365 34,539 7,874 1,422 1,202 0,543 34,597 8,858 1,824 1,453 2,123 1,635 0,661 0, ,112 9,800 35,432 Gráfico 54 Projeção de vazões com 40% de perdas nos sistemas para a RHBG Vazões médias captadas e vazões médias demandadas com redução de perdas em 25% e redução de per capta em 10% (m³/s) sistemas locais novos outros sistemas Imunana-Laranjal Acari (Mantiquira) Acari (Xerém) Acari (Tinguá) Guandu e Ribeirão das Lajes 100% 95% 90% 85% 80% 75% 70% 65% 60% 55% 50% 45% 40% 35% 30% 25% 20% 15% 10% 5% 0% 0,000 0,005 0,006 0,076 0,125 0,148 0,822 0,826 0,928 1,296 1,631 1,715 6,000 0,866 0,752 0,750 0,759 0,559 0,336 34, (captada) 5,530 34,284 6,684 0,839 0,831 0,365 34,539 7,122 1,285 1,087 0,492 31,296 7,774 1,598 1,275 1,637 1,262 0,578 0, ,788 7,579 27,336 Gráfico 55 Projeção de vazões com redução de perdas nos sistemas para a RHBG 205

230 7.4) ETA Guandu II O processo proposto para a ETA do sistema produtor Guandu II (BCM, 2005) era o tratamento físico-químico lastreado por micro-areia com decantação acelerada, seguido de filtração em manto de areia e carvão ativado. Antes a vazão de projeto era 36m³/s em três fases de 12m³/s (16m³/s de sobrecarga na 1ª), depois passou para 2 fases de 12m³/s. O sistema de tratamento proposto era constituído por quatro etapas separadas e sucessivas que correspondem a duas etapas de mistura rápida, uma etapa de floculação e uma etapa de sedimentação (BCM, 2005). O processo iniciaria nas etapas de mistura rápida, seguido de uma etapa de floculação, terminando na decantação, na qual os flocos lastreados com a micro-areia cresceriam suficientemente para serem separados da água nos módulos de decantação instalados no decantador (BCM, 2005). Na primeira etapa da mistura rápida era aplicado um agente coagulante (sulfato de alumínio ou outros) que promoveria a coagulação química. Este coagulante seria disperso na água a ser tratada e sua mistura era assegurada por uma agitação rápida. Em seguida, na segunda fase da mistura rápida, seriam aplicados produtos auxiliares de floculação (polieletrólitos ou outros) com o intuito de aumentar a taxa e o grau de floculação por adsorção, neutralização de carga e ligação entre partículas. Nesta fase era também adicionada micro-areia visando um aumento na eficiência da floculação. Sob o efeito da agitação rápida e ação química, partículas se agregariam ao redor da microareia formando flocos fortes e pesados. Esta operação nas duas unidades de mistura levaria um tempo médio de 6,0 minutos (BCM, 2005). Após mistura rápida, a água era conduzida a uma unidade de floculação projetada para gerar agregados grandes que podem sedimentar facilmente causando a colisão entre si de pequenas partículas formadas nos tanques de mistura rápida, gerando flocos maiores. Os floculadores seriam constituídos por agitadores mecânicos dimensionados para uma velocidade tal que impeça o rompimento dos flocos. Esta condição deve ser suficiente para manter todo o floco lastreado em suspensão. Esta operação levaria um tempo médio de 10,0 minutos (BCM, 2005). 206

231 Na unidade subseqüente, nos decantadores, ocorreria a sedimentação dos flocos formados durante as fases de mistura rápida e floculação. A eficiência desta unidade era aumentada devido à utilização da micro-areia como lastro, pois os flocos gerados teriam maior densidade que os flocos obtidos em processos convencionais. A água coagulada era introduzida nesta unidade sob os módulos lamelares, que formam pequenos canais inclinados a 60, instalados na superfície do decantador. Ao passar pelos canais dos módulos tubulares, em fluxo vertical ascensional, os flocos seriam depositados nos módulos, sedimentando por gravidade no fundo do decantador. A água clarificada era coletada por canaletas com vertedores instalados no topo dos módulos de decantação. O material sedimentado era composto por uma mistura de micro-areia e lodo. Este material seria coletado por um raspador de fundo e conduzido por bombeamento a uma unidade onde é processada a separação da micro-areia que seria reutilizada no processo. Esta unidade era denominada Hidrociclone, cuja função seria separar a micro-areia do lodo pela ação da força centrífuga e possibilitar a recuperação da micro-areia que, reciclada no processo, era devolvida diretamente aos tanques de mistura rápida. A água clarificada, coletada nos decantadores era conduzida ao sistema de filtração constituído por 24 filtros. Os filtros seriam compostos por manto de areia, suportado por pedregulho e uma camada adicional de carvão ativado sobre o manto de areia. A água filtrada era então conduzida a uma câmara de contato onde é promovida a desinfecção e desta bombeada para um novo reservatório de carga denominado Marapicu II (BCM, 2005). O processo de micro-areia acelera o tempo de operação nas unidades de uma ETA e otimiza as taxas de dimensionamento, resultando em unidades menores. Não houve restrição técnica para a utilização deste processo no tratamento de águas para consumo pela CEDAE. Entretanto, a companhia descartou o processo de micro-areia por motivos operacionais e de manutenção, já que ele era inédito no Brasil e seus insumos e equipamentos exclusivos dos detentores. Em 2004, existia apenas uma jazida de microareia credenciada no Brasil (em SP) e um único fabricante do equipamento principal do processo, o Hidrociclone, o que levaria a custos altos de operação e manutenção do sistema proposto. O fornecimento da micro-areia para a ETA Guandu custaria R$ ,00/mês (= 93t/mês x R$ 180,00/t), para um consumo de 3ppm do produto a cada 12m³/s (=~ 3.100kg/dia x 30dias/mês = kg/mês = 93t/mês), cf. CONEN (2004). 207

232 Ainda em relação ao processo proposto na ETA Guandu II, também chamado de decantação lamelar lastreada com micro-areia, a SABESP (Companhia de Saneamento Básico do Estado de São Paulo) realizou estudos em escala piloto com este processo (ETA Piloto) e comparou-os com os processos de decantação convencional com decantadores retangulares (ETA Alto da Boa Vista-SP) e de decantação lamelar com micro-areia, com os seguintes resultados e conclusões em dezembro de 2002: Tabela 61 Decantação com micro-areia X Convencional (SABESP, 2002) ITEM ETA com micro-areia ETA Convencional Tratamento global Nível muito superior com taxas Nível inferior com taxas operacionais menores operacionais 14 x maiores Mais estável devido a grande Mudanças na qualidade Menor estabilidade a quantidade de sólidos da água bruta variações bruscas (reciclagem da micro-areia) Tempo de resposta a mudança de dosagem 20 minutos 2,5 horas de produtos químicos Remoção de turbidez Similar ao convencional Similar ao com micro-areia Remoção de algas com policatiônico Média = 99% (97,5~99,8%) Média = 93% (78,5~99%) Diminuição do uso de produtos Maior uso de produtos Custos globais do químicos e do volume de água químicos e maior volume tratamento para lavagem dos filtros de água de lavagem Aplicação de polímeros (performance) Totalmente dependente (ideal = poliacriloamina catiônica) Não depende (opcional ou auxiliar) Uso de carvão ativado em pó na água bruta Melhora na qualidade da água decantada (menos micro-areia) Melhora na qualidade da água decantada Risco de interrupção na produção de água Menor risco (melhor qualidade da água bruta = menos algas) Maior risco (atenuado se usar carvão ativado em pó) A Figura 25 mostra o espaço ocupado entre os processos existentes de decantação. A Figura 26 esquematiza o processo de decantação lamelar lastreada com micro-areia. 208

233 Cabe observar que o maior motivo para a utilização da micro-areia no sistema produtor ETA Guandu II seria a melhora da qualidade da água bruta para os tratamentos subseqüentes, devido a crescente piora da qualidade da água captada na lagoa Guandu pela ETA Guandu existente, já que o novo sistema aproveitaria a mesma captação. Então, não houve problema de espaço físico para a implantação da ETA Guandu II, levando a dois projetos diferentes para a mesma, um só com a decantação lamelar lastreada com micro-areia e o outro um misto entre esta e a convencional retangular. Figura 25 Comparativo de áreas nos processos de decantação (SABESP, 2002) Figura 26 Esquema da decantação lamelar com micro-areia (SABESP, 2002) A Figura 27, o Gráfico 56 e o Gráfico 57 apresentam o esquema geral do sistema produtor ETA Guandu II e os custos (setembro de 2004) de implantação para os 36m³/s. 209

234 Figura 27 Sistema produtor ETA Guandu II (Fonte: BCM, 2005) 210

235 100 Sistema Guandu II Custos sem BDI das unidades (R$ milhões) CANTEIRO DE OBRAS= 33,39 Canal de Adução / Desarenação= 35,54 Elevatória de Água Bruta= 40,49 Floculador / Decantador= 83,14 Sistema de Filtração= 91,26 Prédio de Tratamento de Lodo= 20,17 Adensador= 10,78 Casa de Química= 19,94 Depósito de Cloreto Férrico= 0,33 Prédio de Cloração= 10,20 Tanque de Contato= 12,62 Elevatória de Alto Recalque= 87,23 Central de Manutenção= 1,25 Portaria e Balança= 0,20 Subestações Principal e Secundárias= 31,60 Redes Externas de Utilidades= 2,32 Urbanização= 2,87 ADUTORA DE ÁGUA TRATADA= 57,76 RESERVATÓRIO DE ÁGUA TRATADA= 35,80 Gráfico 56 Custos das unidades do sistema produtor Guandu II (BCM, 2005) ,06 78% Custos (R$) do Sistema ETA Guandu II (total=r$ ,15) ,56 10% ,72 6% ,81 6% Canteiro de obras Estação de tratamento de água Adutora de água tratada Reservatório de água tratada Gráfico 57 Custos de implantação do sistema produtor Guandu II (BCM, 2005) 211

236 7.5) ETA Novo Guandu A ETA Novo Guandu (CEDAE, 2007) receberá investimentos do PAC (2008) para financiar sua construção, com início previsto para o ano de O PAC (Programa de Aceleração do Crescimento) é um programa de investimentos em infra-estrutura no Brasil, criado pelo governo federal em janeiro de 2007, que aloca recursos financeiros até 2010, da ordem de R$ 503,9 bi: 170,8 em questões sociais e urbanas, 58,3 em logística de transporte e 274,8 em energia. A ETA Novo Guandu será construída próxima às unidades existentes da ETAG, aos desarenadores, no mesmo local previsto para a ETA Guandu II. A opção escolhida pela CEDAE (2007), dentre todas as aventadas descritas anteriormente, foi realmente a ETA Novo Guandu, que tem os recursos financeiros do PAC (2008) em fase de contratação para iniciar o processo de licitação no ano de As unidades previstas são: Canal desarenador partindo do canal existente de água bruta da ETAG; Elevatória de água bruta; Unidade de mistura hidráulica rápida com medidor tipo calha parshall; Floculação hidráulica de fluxo vertical seguida de floculação mecânica; Decantadores de alta taxa por módulos tubulares; Filtros de areia com taxas declinantes e autolaváveis; Tanque de contato com capacidade para 30 minutos; Tanque-pulmão com capacidade de 2 horas ou canal de água tratada; Elevatória de água tratada; Linha de recalque com diâmetro nominal (DN) 2500mm e extensão 3400m; Novo reservatório de carga com volume de m³ (Novo Marapicu). A ETA Novo Guandu está projetada para 24m³/s, em duas etapas de implantação de 12m³/s, sendo a primeira imediata. Está previsto o tratamento da fase sólida constituída pelo lodo gerado no processo, bem como a recuperação da água de lavagem dos filtros. Na fase líquida de 1ª etapa, a ETA contemplará uma unidade de pré-condicionamento da água bruta com produtos químicos, devido ao alto grau de poluição da lagoa Guandu, corroborado com estudos dos capítulos (3) e (4). Opcionalmente, previu-se o tratamento futuro da fase líquida com unidades de oxidação e adsorção. A Figura 28 mostra o esquema das fases dos processos adotados no sistema Novo Guandu. 212

237 Figura 28 Processo de tratamento do sistema Novo Guandu (CEDAE, 2007) 213

238 A CEDAE apresentou os seguintes motivos principais para a escolha da concepção da ETA Novo Guandu como o novo sistema produtor: Zerar o déficit futuro de vazão demandada de 24m³/s, previsto pela RPDA (CNEC, 2004), principalmente para a população da Baixada Fluminense na RMRJ oeste; Atender as demandas do sistema Acari, que seria desativado gradativamente (conforme CNEC, 2004) por falta de regularização das vazões (3,5m³/s de médias e 1,60m³/s em estiagens) e pela exigência de tratamento com unidades de filtração e desinfecção para mananciais de superfície (Portaria n 518/2004 do Ministério da Saúde); Permitir a reforma, a recuperação e as adequações necessárias nas unidades de tratamento existentes VETA (24m³/s) e NETA (16m³/s) da ETAG, operando em capacidade máxima. Então, seguindo as premissas da RPDA (CNEC, 2004), a CEDAE pretende desativar o sistema Acari e criar um novo sistema produtor de água potável também no mesmo local indicado para a ETA Guandu Novo (CNEC, 2004) e para ETA Guandu II (BCM, 2005), porém com outros métodos de tratamento e outra concepção para a estação. Apesar da denominação de novo sistema produtor de água potável, o Novo Guandu, o Guandu Novo e o Guandu II podem ser considerados como uma ampliação do sistema Guandu existente, pelo simples fato de utilizarem a mesma captação. As vazões máximas de sobrecarga da ETA Novo Guandu seriam de 18m³/s na primeira etapa de implantação do sistema (de 12m³/s), que está orçada em R$ ,00. Este é o investimento previsto pelo PAC (2008) para a Ampliação do sistema de abastecimento de água - nova ETA (complexo Guandu), produção e reservação. A proposta inicial da ETA Novo Guandu teria o tanque-pulmão para detenção de duas horas, porém na concepção atual um canal de água tratada o substituiu. O motivo foi o alto custo do tanque de grandes proporções, que precisaria de várias estacas para o suporte das elevadas cargas estruturais. A dimensão proporcional do tanque-pulmão ou reservatório-pulmão em relação às outras unidades do sistema é claramente visível na concepção inicial proposta da Figura

239 O custo do PAC (2008) para o sistema Novo Guandu não incluiu o túnel JK - Novo Marapicu, uma adutora por gravidade ao qual aumentaria em muito o valor final das obras. O trajeto do túnel seria semelhante àquele do sistema Guandu Novo (CNEC, 2004), ou seja, no interior dos embasamentos rochosos. O consumo de produtos químicos na ETA Novo Guandu foi mensurado para 12, 18 e 24m³/s, possibilitando a criação de uma curva operacional (Gráfico 58) que foi extrapolada para as outras estações propostas: Ribeirão das Lajes, Guandu Novo, Guandu II e Marajoara. A curva expressa também o gasto com produtos químicos na ETA Guandu existente ao agregar os valores constantes na Tabela Consumo de produtos químicos na ETA Novo Guandu 600 consumo total (t/dia) y = 14,73x y = 5,6347x 100 y = 2,6675x vazão da ETA (m³/s) consumo mínimo consumo médio consumo máximo ETAG (médio) Gráfico 58 Consumo de produtos químicos em uma ETA 215

240 Figura 29 Concepção inicial proposta ETA Novo Guandu (CEDAE, 2007) A fase A teria as etapas inicial e final com 12m³/s cada. A fase B seria a etapa opcional de oxidação com ozônio e adsorção com carvão ativado granular (CAG) nos filtros. 216

241 Figura 30 Sistema Novo Guandu proposto inicialmente (CEDAE, 2007) 217

242 7.6) Ribeirão das Lajes (reserva estratégica) O reservatório Ribeirão das Lajes é administrado pela LIGHT Energia S/A, que realiza o monitoramento sistemático de qualidade das águas. O PERH (SONDOTÉCNICA, 2006) classificou este manancial como águas doces tipo 2 (Tabela 21), pela piora da qualidade (vide item 7.8.1), o que exigiria um tratamento convencional para o abastecimento público, cf. CONAMA 357 (2005) na Tabela 20. Entretanto, a tendência seria manter o reservatório Ribeirão das Lajes como classe especial (CONAMA 357, 2005) em 2008 ou 2009, com o apoio do COMGUANDU, caindo a exigência de tratamento para somente desinfecção antes do abastecimento público (Tabela 20). A implantação de uma ETA convencional para o sistema Ribeirão das Lajes ainda seria necessária pela Portaria número 518 de 2004 do Ministério da Saúde (MS, 2005), que exige tratamento por filtração e desinfecção para manancial de abastecimento público. Atualmente, só é feito desinfecção com cloro gasoso no trecho Túnel IV das adutoras. A vazão máxima de sobrecarga na primeira etapa das obras de implantação da ETA Novo Guandu (CEDAE, 2007) seria de 18m³/s, para a estação também receber as vazões das duas adutoras oriundas do reservatório de Ribeirão das Lajes, eliminado assim a necessidade de implantar a ETA Ribeirão das Lajes. O reservatório tornar-se-ia uma reserva estratégica para abastecer a RMRJ oeste. Porém, os municípios de Paracambi, Itaguaí e Seropédica recebem as águas de Ribeirão das Lajes antes da chegada na ETAG, o que implicaria novas estações de tratamento com filtração, desinfecção e fluoretação para as derivações das adutoras a montante da ETAG. As estações seriam de pequeno e médio porte, diminuindo assim os custos de implantação, operacionais e de manutenção do sistema Ribeirão das Lajes exigido por lei. O PERH do Guandu contempla também o reservatório Ribeirão das Lajes como reserva estratégica, com 18% da capacidade apta para abastecer o sistema Ribeirão das Lajes. Entretanto, o aumento da vazão no sistema necessitaria de novas adutoras e de nova estação de tratamento para conduzir e tratar as águas para abastecer a RMRJ. Além disso, existiria o conflito de interesses entre a CEDAE e a LIGHT Energia (item 7.8.1). 218

243 7.7) Rejeito Zero (ETA Guandu) A CEDAE realizou um convênio com a BioRio e a UFRJ sobre controle de qualidade da água de abastecimento do estado do Rio de Janeiro, no intuito de estudar o reaproveitamento das águas de lavagem e do lodo na ETAG dentro da própria estação de tratamento de água. O resultado foi um Projeto para reciclagem das águas perdidas nas operações de descarte do lodo dos decantadores e retrolavagem dos filtros de areia, simplesmente chamado de Rejeito Zero pela CEDAE (BIORIO, 2006). A Figura 31, a Figura 32, a Figura 33 e a Figura 34 mostram os fluxogramas da situação atual dos descartes e da situação esperada após a execução do projeto de reúso na estação. As vazões médias efluentes na estação giraram entorno de 10% do total afluente bruto, durante o período de medição realizado entre 2003 e Sendo assim, os valores medidos corresponderam aos valores teóricos de dimensionamento para a lavagem dos filtros, ou seja, ao coeficiente k3, que varia de 1,05 a 1,10 (acréscimo de 5 a 10% na vazão nominal). Então, somados também os descartes dos decantadores, 5,5m³/s foram lançados no canal de descarte destinado ao rio Cabenga, afluente do rio Guandu-Mirim. Figura 31 Processo atual de descartes de água e lodo da ETAG (BIORIO, 2006) 219

244 Figura 32 Processo esperado de descartes da ETAG (BIORIO, 2006) As medições de vazão e os testes em escala piloto no ano de 2003 embasaram as seguintes conclusões (BIORIO, 2006): É possível utilizar o lodo da ETAG na fabricação de cerâmica vermelha sem comprometer as características qualitativas do produto obtido, desde que o mesmo seja incorporado à matriz de argila em base úmida com até 40% de lodo da ETAG em base úmida a uma temperatura de queima de 950 C; Pode-se utilizar até 50% do lodo na fabricação de tijolos de vedação e outros produtos cerâmicos que não tenham função estrutural; O efluente sólido (lodo) necessitaria de tratamento completo com desidratação para o aproveitamento na fabricação de cerâmica vermelha (unidade fabril); O efluente líquido retornaria à caixa de tranqüilização sem a necessidade de ampliação do sistema de tratamento existente. Essa proposta de reúso (Tabela 62) custaria R$ ,00 (SONDOTÉCNICA, 2007), no entanto, a CEDAE estuda fornecer a água de reúso (efluente líquido) para o COMPERJ, aproveitando a faixa de domínio da captação da REDUC na ETAG. 220

245 Outro possível fim para o reúso da ETAG seria o abastecimento das fábricas a jusante da captação da ETAG (CSN, CSA, UTE Santa Cruz, COSIGUA, entre outras), diminuindo assim o uso de água do rio Guandu e, conseqüentemente, a penetração da cunha salina. As águas de reúso poderiam também ser lançadas diretamente no rio Guandu, a jusante da captação da ETAG, alcançando os mesmos efeitos de contenção da cunha salina no Canal de São Francisco e de aumento da oferta hídrica para os outros usuários da bacia hidrográfica, atuais e futuros. Qualquer opção adotada para o reúso da ETAG afetaria muito o balanço hídrico no rio Guandu-Mirim, pois o afluente de maior contribuição na bacia é o efluente lançado no canal de descarte da ETA (Foto 17, que tem como destino final o rio Cabenga, um afluente do rio Guandu-Mirim. Porém, pelo PERH (SONDOTÉCNICA, 2006), os rios Cabenga e Guandu-Mirim apresentam vazões médias de 0,45m³/s e 2,77m³/s, respectivamente, ou seja, bem inferiores ao lançamento medido no canal de descarte. Foto 17 Canal de descartes da ETA Guandu (Fonte: CEDAE) 221

246 Figura 33 Destino atual dos descartes da ETA Guandu (BIORIO, 2006) Figura 34 Proposta para o reúso dos descartes da ETAG (BIORIO, 2006) 222

247 Tabela 62 Características do sistema de reúso proposto na ETAG (BIORIO, 2006) UNIDADE TIPO CARACTERÍSTICAS Água de lavagem dos filtros da ETAG (NETA e VETA) Poço de sucção; Bomba Estação elevatória submersa e de recuperação de motor de eixo água de lavagem vertical não dos filtros submerso 5conjuntos (4 + 1 reserva); Tipo do conjunto = eixo vertical prolongado; Vazão = 3.000l/s, sendo 750l/s/conjunto; Altura manométrica A.M.T. = 15,64m; Potência dos motores = 170cv/conjunto; Ø barrilete= 700mm e Ø recalque= 1400mm. Caixa de areia Mecanizada 2un de Ø= 11,40m e Lâmina d água= 0,84m. Lodo dos decantadores da ETAG (NETA e VETA) Poço seco de conjuntos Estação elevatória motor-bomba de lodo da VETA com eixo horizontal Poço de sucção; 5conjuntos (4 + 1 reserva); Vazão = 900l/s, sendo 225l/s/conjunto; Altura manométrica A.M.T. = 13,64m; Potência dos motores = 75cv/conjunto; Ø barrilete = 400mm e Ø recalque = 900mm. Lodo da NETA Por gravidade Coleta independente com comporta. Adensador Por gravidade 4un de Ø = 25m e lâmina de água = 3,5m. Distribuição de lodo Por gravidade 01 caixa de 11,30m x 8,30m com 04 saídas. Bombas Prédio de helicoidais e tratamento de lodo centrífugas Depósito de lodo Mecanizada desidratado Poço seco de conjuntos Estação elevatória motor-bomba de recirculação com eixo horizontal 12 Bombas de lodo adensado tipo helicoidal; Vazão das bombas = 80 a 110m³/h/un; 12 Centrífugas com vazão 80 a 110m³/h/un. 06Roscas transportadoras na caixa enterrada; 01Rosca transportadora no plano inclinado. Poço de sucção; 5conjuntos (4 + 1 reserva); Vazão = l/s, sendo 385l/s/conjunto; Altura manométrica A.M.T. = 11,96m; Potência dos motores = 100cv/conjunto; Ø barrilete= 600mm e Ø recalque= 1000mm. Caixa de tranqüilização existente na entrada da ETAG (NETA e VETA) 223

248 7.8) Gerenciamento da bacia do rio Guandu (Plano Estratégico 2006) 7.8.1) Transposição Paraíba do Sul-Guandu O parque gerador de energia elétrica controlado pela concessionária LIGHT Energia S.A. está ligado diretamente ao sistema de abastecimento de água para a região metropolitana oeste do Rio de Janeiro (96% do total suprido pelo complexo de Lajes), por meio de um complexo hidrelétrico com capacidade total instalada de 853 MW, baseado no aproveitamento dos recursos hídricos do Ribeirão das Lajes e dos Rios Piraí e Paraíba do Sul, compreendendo: cincos usinas geradoras, duas usinas elevatórias, dois reservatórios de regularização e seis reservatórios de pequeno porte (LIGHT, 2008). A concessionária possui também 115km de linha de transmissão de energia elétrica, na tensão de 230kV, ligando a usina hidrelétrica Nilo Peçanha com a subestação Santa Cabeça, em Aparecida do Norte (SP). Então, parte do sistema instalado no estado do Rio de Janeiro também fornece energia para o estado de São Paulo (LIGHT, 2008). A Tabela 63, a Tabela 64, a Figura 35, a Figura 36 e a Figura 37 apresentam resumidamente as características do sistema de geração de energia hidrelétrica pela LIGHT, que o transformaram no mais importante regulador hídrico e fornecedor de água bruta para o abastecimento da RMRJ oeste, por intermédio do complexo de Lajes. Cabe lembrar que a vazão natural média do rio Guandu antes das transposições era da ordem de 25m³/s (SONDOTÉCNICA, 2006), muito inferior aos 160m³/s atuais (média). Tabela 63 Geração de energia elétrica pela LIGHT Energia (LIGHT, 2008) Complexo Subsistema Usina Hidrelétrica (UHE) MW Localização Lajes Fontes Nova 132 Piraí (RJ) Lajes Paraíba Piraí Nilo Peçanha 380 Piraí (RJ) Pereira Passos Pereira Passos 100 Piraí (RJ) - - Ilha dos Pombos 183 Carmo (RJ) - - Santa Branca 58 Santa Branca (SP) LIGHT Energia TOTAL 853 RJ e SP 224

249 Figura 35 Parque gerador de energia no estado do Rio de Janeiro (LIGHT, 2008) Figura 36 Aproveitamento hidrelétrico do sistema LIGHT (LIGHT, 2003) 225

250 Tabela 64 Características do complexo hidrelétrico da LIGHT Energia S.A. COMPLEXO DE LAJES: Subsistema Lajes (Piraí e Rio Claro RJ) Unidade Tipo Características Mananciais Início Barragem de Concreto Rio Ribeirão 1908 Cota máx = 404m Lajes armado das Lajes (1905) Reservatório Rio Ribeirão 1908 Regularização? m³ de Lajes das Lajes (1905) Usina 6un x 4MW = 24MW Rio Ribeirão 1908 Usina Fontes hidrelétrica Q = 5,5m³/s das Lajes (1905) Velha [desativada] H nom = 276m Q méd =5,5m³/s [1973] Barragem de Concreto H = 25m; L = 56,7m; 1913 Rio Piraí Tocos armado Q descarga = 541m³/s (1907) Reservatório 1913 Acumulação 1,76 x 10 6 m³ Rio Piraí de Tocos (1907) Desvio Tocos Q máx = 25m³/s Rio Piraí Túnel por 1913 (galeria de S Ω = 14,1m² Q méd =12m³/s gravidade (1907) escoamento) L = 8.430m Usina Fontes Velha (ampliação) Usina hidrelétrica [desativada] +2un x 12,5 = 25MW (Total = 49MW) Total = 56MW??? Rio Piraí Q méd =12m³/s Q máx =25m³/s 1913 (1907) [1987] Barragem de Concreto Cota 1 = 416m (1940) Rio Ribeirão 1940 a Lajes armado Cota máx = 432m (1958) das Lajes e rio 1958 (alteamento) (em 4 etapas) H = 62m e L = 321m Piraí Regularização x 10 6 m³ Reservatório Rio Ribeirão (aumento das (NA Decamilenar = 430m) 1940 a de Lajes das Lajes e rio vazões) 445 x 10 6 m³ 1958 (ampliação) Piraí Q>5,5m³/s (NA máx Normal = 415m) 3un x 44 = 132MW Rio Ribeirão 1940, Usina Fontes Usina (em 3 etapas: 1940, das Lajes e rio 1942 e Nova hidrelétrica 1942 e 1948) Piraí 1948 Galeria sob pressão Lajes Dois túneis com chaminé de equilíbrio 2un x Ø 6,15m L 1 =2.220m; L 2 =930m 2un x Q máx = 120m³/s Rio Ribeirão das Lajes e rio Piraí - 226

251 COMPLEXO DE LAJES: Subsistema Paraíba-Piraí (Barra do Piraí e Piraí RJ) Unidade Tipo Características Mananciais Início Barragem de H = 12,5m; L = 176m; Rio Paraíba do 1952 Com comportas Santa Cecília Q descarga = 1.710m³/s Sul (1945) Reservatório 6 x 10 6 m³ Rio Paraíba do 1952 Acumulação Santa Cecília NA máx = 353m Sul (1945) Elevatória Santa Cecília Desvio Santa Cecília (Galeria) Desvio Santa Cecília (Canal de descarga) Barragem de Santana Reservatório de Santana Elevatória de Vigário Barragem do Vigário Reservatório do Vigário Canal de adução Vigário Galeria sob pressão Usina Fontes Nova (opção) 4 un x HP = Usina Rio Paraíba do HP; H r = 15,5m elevatória Sul (1945) Q máx = 161,6m³/s Q máx = 160m³/s Túnel por Rio Paraíba do 1952 S Ω = 43,5m² gravidade Sul (1945) L = 3.314m Q máx = 160m³/s Rio Paraíba do Canal a céu 1952 S U = 15m x 6,5m Sul aberto (1945) L = 2.500m Q méd = 160m³/s Concreto H = 11m; L = 52m; Rio Piraí 1952 armado Q descarga = 1.160m³/s Q mín Q sanitária (1945) Acumulação = 20 x 10 6 m³ Rio Paraíba do 1952 inversão rio Piraí NA máx = 363,6m Sul e rio Piraí (1945) 4 un x??? HP = Usina Rio Paraíba do HP; H r = 35m elevatória Sul e rio Piraí (1945) Q máx = 188,8m³/s Concreto H = 41m Rio Paraíba do 1952 armado L = 180m Sul e rio Piraí (1945) Acumulação 37,7 x 10 6 m³ Rio Paraíba do 1952 NA máx = 399m Sul e rio Piraí (1945) Q máx = 210m³/s Rio Paraíba do Canal a céu 1952 S U = 14m x 9,8m Sul e rio Piraí aberto (1945) L = 1.388m Q méd = 210m³/s Túnel c/câmara S Ω = 64,7m²; L=620m Rio Paraíba do 1952 de válvulas Q máx = 300m³/s Sul e rio Piraí (1945) Usina 3un x 44 = 132MW Rio Paraíba do 1952 hidrelétrica H nom = 310m (312m) Sul e rio Piraí (1945) 227

252 Galeria Nilo Peçanha Túnel sob pressão Ø 6,10m; L = 496m Q máx = 150m³/s Rio Paraíba do Sul e rio Piraí Usina Nilo Usina 6un x??? = 380MW Rio Paraíba do Peçanha hidrelétrica H nom = 303m (312m) Sul e rio Piraí COMPLEXO DE LAJES: Subsistema Pereira Passos (Piraí RJ) 1953 (1945) 1953 (1945) Unidade Tipo Características Mananciais Início Barragem e Concreto H = 49m; L = 230m; Lajes, Piraí e Vertedor armado Q descarga = 350m³/s Paraíba do Sul 1962 Reservatório Lajes, Piraí e Acumulação 22 x 10 6 m³ Ponte Coberta Paraíba do Sul 1962 Usina Pereira Usina 2un x 50 = 100MW Lajes, Piraí e Passos hidrelétrica H nom = 37,5m Paraíba do Sul 1962 ILHA DOS POMBOS (Carmo RJ) Unidade Tipo Características Mananciais Início Barragem Ilha dos Pombos Canal de adução Ilha dos Pombos Usina Ilha dos Pombos Barragem e Vertedor Reservatório Santa Branca Usina Santa Branca Concreto armado H = 9,5m L = 514m Rio Paraíba do Sul Canal a céu Q máx = 690m³/s Rio Paraíba do aberto e S U =170 x 10 x 2910m Sul Tomada d água S Tomada = 530 x 11m Usina [5un x?? = 164MW¹] hidrelétrica 5un x??? = 183MW² Rio Paraíba do ²reformada H nom = 31,7m Sul [¹antes da reforma] NA queda = m SANTA BRANCA (Jacareí e Santa Branca SP) Concreto H = 54m; L = 325m; Rio Paraíba do armado Q descarga = 1.300m³/s Sul Regularização 439 x 10 6 m³; Rio Paraíba do V.U. = 308 x 10 6 m³; Sul NA máx = 627m Usina 2un x??? = 58MW Rio Paraíba do hidrelétrica H nom = 42m Sul 1924 (1920) 1924 (1920) 1924 a 1949¹ (1920) 2002² (1997) 1999 (1950) 1999 (1950)

253 Figura 37 Perfil hidráulico do subsistema Paraíba-Piraí da LIGHT (2003) As transposições de bacias hidrográficas estão presentes no desvio de Tocos (1913) e no desvio de Santa Cecília (1952), ou seja, do rio Piraí para Ribeirão das Lajes e do rio Paraíba do Sul - Piraí para o Ribeirão das Lajes - Guandu. Como o rio Piraí é um afluente do rio Paraíba do Sul, o desvio de Tocos é a primeira transposição de bacias (Paraíba do Sul para Ribeirão das Lajes), autorizada pelo governo do estado do Rio de Janeiro em Por outro lado, para suprir o mercado do Rio de Janeiro, Distrito Federal na época, o desvio Paraíba-Piraí em Santa Cecília foi autorizado pelo Decreto Lei nº 7.542, de 11 de maio de 1945: "Art. 1º. Por medida de conveniência pública, fica a Companhia de Carris, Luz e Força do Rio de Janeiro Limitada autorizada a derivar as águas aproveitáveis do ribeirão do Vigário e do Rio Piraí e, até o máximo de 160 metros cúbicos por segundo, as águas do Rio Paraíba, para utilizá-las na ampliação da usina do Ribeirão das Lajes", conforme a LIGHT (2008). O desvio Paraíba-Piraí foi responsável pela ampliação e regularização das vazões no Rio Guandu, que permitiu a construção da ETAG da CEDAE, em 1955, que hoje retira ininterruptamente 45m³/s (85% do consumo) para abastecimento do Rio de Janeiro e da Baixada Fluminense (LIGHT, 2008), conforme já descrito anteriormente. 229

254 A última fronteira do Complexo de Lajes com o rio Guandu é a UHE Pereira Passos, que tem como afluência as vazões turbinadas nas usinas Fontes Nova e Nilo Peçanha, afora a vazão proveniente do Reservatório de Lajes que supre as duas adutoras da CEDAE (ARL s), construídas na década de As ARL s são supridas diretamente com uma vazão de 5,5m³/s pelo Reservatório de Lajes, 10% da água consumida na RMRJ oeste, após serem turbinadas pela UHE Fontes Nova. Três comportas de fundo da CEDAE na barragem de Lajes controlam a entrada das águas até a calha da CEDAE, utilizando o volume entre as cotas 415 e 399m. A partir da calha, partem as ARL s. Segundo informações da LIGHT Energia, a concessionária pretende reativar a usina de Fontes Velha, criando a PCH de Lajes com 17MW de capacidade instalada. Esse projeto aumentaria a eficiência de bombeamento e desafogaria a UHE Fontes Nova, ao mudar a calha da CEDAE para a UHE Fontes Velha. No primeiro semestre de 2008, o projeto da PCH de Lajes estava em fase desenvolvimento e negociação com a CEDAE. Em 2008, outros projetos em andamento na LIGHT eram os diques em Cacaria e a PCH de Paracambi, este com capacidade instalada de 26MW e em fase avançada já com outorga, citada anteriormente. Por outro lado, as reformas dos dois diques em Cacaria teriam uma área grande inundada, o que afetaria o projeto da ETA Ribeirão das Lajes da CEDAE. Para resolver a situação, a LIGHT diminuiu a cota de inundação, minimizando os impactos ambientais da UHE Paracambi e a interferência na futura ETA. O sistema gerador da LIGHT Energia faz parte do aproveitamento hidrelétrico da bacia hidrográfica do rio Paraíba do Sul (Figura 38 e Figura 39), que é monitorado pela ANA desde 2003, principalmente por causa da queda brusca no nível dos reservatórios à montante da usina elevatória de Santa Cecília (Paraibuna, Santa Branca, Jaguari e Funil), ocorrida durante o período chamado apagão, nos finais dos anos 2001 e Os reservatórios no rio Paraíba do Sul controlam os níveis nos reservatórios do Complexo de Lajes, exceto Ribeirão das Lajes, por isso não há como separá-los dos estudos de vazão para aumentar os volumes outorgados na bacia do Rio Guandu. Portanto, cada outorga no rio Paraíba do Sul concedida à montante da usina elevatória (UEL) de Santa Cecília diminui o volume para outorga no rio Guandu, principalmente para abastecimento público de água potável. 230

255 Figura 38 Esquema do sistema hidrelétrico do rio Paraíba do Sul (ANA, 2008) Figura 39 Esquema de vazões do sistema hidrelétrico Paraíba do Sul (ANA) 231

256 O esquema de vazões do sistema Paraíba do Sul da Figura 39 mostra todas as vazões naturais, artificiais e mínimas por lei (CARDOSO DE OLIVEIRA, 2006). Em termos práticos, para aumentar a vazão no rio Guandu, seria necessário ampliar a capacidade de todo o sistema de desvio em Santa Cecília, que escoa no máximo 160m³/s. Outra opção seria fixar a descarga mínima na UHE Pereira Passos acima de 120m³/s, que é o valor atual de acordo com a resolução 465/2004 da ANA (vide Tabela 65). Contudo, qualquer opção necessitaria de alteração na legislação vigente para as condições operacionais do sistema. Além disso, o conflito entre a produção de água potável e a geração de energia elétrica seria evidente, pois quanto maior a descarga menor o volume acumulado (cota) no reservatório para gerar energia (menor a queda). Uma hipótese para solucionar o conflito de interesses seria transpor um volume maior de água diretamente para o reservatório Ribeirão das Lajes e implantar mais adutoras desde a barragem até os pontos de abastecimento. Com isso, se aproveitaria o volume ocioso de cerca 613 x 10 6 m³ (1.058 x 10 6 m³ 445 x 10 6 m³), medido entre o nível d água máximo com tempo de recorrência anos (NA Decamilenar = 430m) e o nível d água máximo normal do reservatório de Ribeirão das Lajes (NA máx Normal = 415m). Contudo, uma estrutura deveria ser construída para verter a água que ultrapassasse o nível d água máximo normal estabelecido, de modo a não atingir as usinas Fontes Nova e Velha à jusante da barragem de Lajes. Cabe citar ainda que, em termos de abastecimento de água para a RMRJ, a reserva estratégica de Lajes proposta pelo PERH Guandu e pela LIGHT refere-se ao volume de espera dos 445 x 10 6 m³ totais normais, ou seja, nada foi cogitado em relação ao volume ocioso ou máximo maximorum. As outorgas na bacia hidrográfica do rio Guandu poderiam ser concedidas pelos órgãos controladores conforme períodos sazonais, ou seja, menores vazões nas estações secas e maiores vazões nas estações chuvosas. Logicamente, buscar-se-ia um sincronismo tal que permita adequar as oscilações de vazão para cada usuário na bacia, por exemplo, através de instrumentação com medição em tempo real nos trechos estratégicos, que incluiriam todos os pontos de captação e lançamento dos usuários na bacia e o ponto de descarga na UHE Pereira Passos. 232

257 Tabela 65 Regulamentação do sistema hidráulico Paraíba do Sul (ANA, 2008) O Gráfico 59 e o Gráfico 60 retratam a grande variabilidade dos volumes úteis (V.U.) nos reservatórios para regularização do rio Paraíba do Sul. Notam-se claramente a influência dos períodos chuvosos, de novembro a maio, e dos períodos secos, de junho a outubro, na variação dos volumes. O reservatório de Funil apresentou a maior variabilidade ao longo dos anos, com os valores críticos (<20%) em cada outubro. Um histórico completo das vazões nos reservatórios do sistema Paraíba do Sul Guandu estão representados graficamente da seguinte maneira, até meados de 2008: Paraibuna Gráfico 62 e Gráfico 63; Santa Branca Gráfico 64 e Gráfico 65; Jaguari Gráfico 66 e Gráfico 67; Funil Gráfico 68 e Gráfico 69; Santa Cecília Gráfico 70 e Gráfico 71; Ponte Coberta Gráfico 72 e Gráfico 73. O sistema hidrelétrico Paraíba do Sul Guandu é monitorado pela ANA desde 2004, com boletins mensais publicados pela própria Agência Nacional de Águas (ANA, 2008). Notam-se os períodos chuvosos e os períodos de seca, com picos em março e agosto, respectivamente. 233

258 Gráfico 59 Volumes dos reservatórios no rio Paraíba do Sul (ANA) Gráfico 60 Volumes dos reservatórios no rio Paraíba do Sul (ANA) O Gráfico 61 mostra somente a variação percentual do reservatório equivalente a soma acumulada dos volumes dos reservatórios Paraibuna, Santa Branca, Jaguari e Funil. 234

259 Gráfico 61 Volumes do reservatório equivalente no rio Paraíba do Sul (ANA) Existe um padrão evolutivo no armazenamento do reservatório equivalente durante um período de retorno de 09 anos, ou seja, a tendência de variação no volume útil entre agosto de 1994 e agosto de 2003 pode ser extrapolada para o intervalo entre agosto de 2003 e agosto de 2012, em uma primeira previsão. Porém, o gráfico apresenta uma defasagem de 5 a 10% entre os picos, que pode ser explicada pelo aumento de usuários na bacia do rio Paraíba do Sul a montante da UEL Santa Cecília, outro importante fator. O maior volume útil armazenado no reservatório equivalente ocorreu em maio de 1996 (100%) e o menor em agosto de 2003 (15%). Justamente neste último período houve um grande afloramento de algas (cianobactérias) na lagoa Guandu a montante da ETAG que, aliada à vazão diminuta nos sistemas hidrelétricos, promoveu o desabastecimento da RMRJ oeste. Portanto, entre 2001 e 2003, aconteceram picos de desabastecimentos de água potável e de energia elétrica ( apagão ) na região metropolitana. Os gráficos a seguir apresentam um histórico completo das vazões nos reservatórios do sistema hidrelétrico Paraíba do Sul, monitoradas pela ANA (2008) desde

260 Gráfico 62 Histórico de vazões no reservatório Paraibuna (ANA) Gráfico 63 Histórico de vazões no reservatório Paraibuna (ANA) Gráfico 64 Histórico de vazões no reservatório Santa Branca (ANA) 236

261 Gráfico 65 Histórico de vazões no reservatório Santa Branca (ANA) Gráfico 66 Histórico de vazões no reservatório Jaguari (ANA) Gráfico 67 Histórico de vazões no reservatório Jaguari (ANA) 237

262 Gráfico 68 Histórico de vazões no reservatório Funil (ANA) Gráfico 69 Histórico de vazões no reservatório Funil (ANA) Gráfico 70 Histórico de vazões no reservatório Santa Cecília (ANA) 238

263 Gráfico 71 Histórico de vazões no reservatório Santa Cecília (ANA) Gráfico 72 Histórico de vazões no reservatório Ponte Coberta (ANA) Gráfico 73 Histórico de vazões no reservatório Ponte Coberta (ANA) 239

264 Como já citado anteriormente, o PERH Guandu (SONDOTÉCNICA, 2006) também considera o reservatório de Ribeirão das Lajes estratégico para o abastecimento de água potável para a cidade do Rio de Janeiro e municípios adjacentes, pois, em caso de interrupção no bombeamento da UEL Santa Cecília ou o reservatório de Lajes estiver abaixo do nível mínimo normal, ou, ainda, em caso de acidente no rio Paraíba do Sul, pode-se abastecer a RMRJ oeste por um período compatível com a reserva hídrica estratégica estabelecida pelo setor elétrico (LIGHT Energia). A reserva estratégica seria de 79,665 x 10 6 m³ (hm³), ou seja, o volume armazenado entre o nível mínimo normal e o nível mínimo minimorum, que representaria 17,9% do volume útil do reservatório de Lajes (79,665hm³ / 445hm³ = 17,9%). Porém, de acordo com o PERH Guandu, os dados analisados indicaram que o nível mínimo observado no reservatório seria superior ao nível mínimo operacional. Por conseguinte, na prática, o volume armazenado poderia ser superior à reserva estratégica definida pela LIGHT. Em relação à classe de uso do reservatório de Lajes, o PERH não o considerou como classe especial, pois, cf. SONDOTÉCNICA (2006), estudos recentes indicaram que esta condição não ocorreu devido à introdução de criação de peixes em tanques-rede, atividades decorrentes de práticas esportivas com utilização de motor a combustão e às cargas de esgotos domésticos que chegam ao reservatório através do Túnel de Tocos. Estas atividades não são compatíveis com reservatórios de interesse estratégico para abastecimento público, por isso o PERH Guandu classificou inicialmente o reservatório de Ribeirão das Lajes como classe 02, definindo metas de enquadramento e ações para mitigar os impactos decorrentes das atividades antrópicas situadas a montante do túnel de desvio do reservatório de Tocos. As águas doces de classe 02 exigem tratamento convencional prévio para abastecer a população (CONAMA 357, 2005), exigindo assim a implantação da ETA Ribeirão das Lajes, conforme descrito anteriormente. Ressalta-se que em caso de acidentes na bacia do rio Guandu a montante da ETAG o único manancial de grande porte disponível seria o Ribeirão das Lajes. O mesmo aconteceria quando paralisasse a ETAG por motivos diversos, tais como: péssima qualidade da água bruta (afloração de algas) na captação e manutenção do sistema. 240

265 O aumento de usuários na bacia do rio Paraíba do Sul a montante da UEL Santa Cecília é um fator importante, conforme citado anteriormente. De acordo com o PERH Guandu (SONDOTÉCNICA, 2006 e 2007), um possível usuário de peso seria a Região Metropolitana de São Paulo (RMSP). No atual Plano Diretor de Abastecimento de Água da SABESP, existem duas alternativas de retirada de água da bacia do rio Paraíba do Sul, variando de 05 a 15m³/s, a partir de 2025 e após esgotar as disponibilidades hídricas da bacia do Alto Tietê. A solução apontada pelo PERH Guandu seria a utilização de outros mananciais em São Paulo para abastecer a RMSP, em substituição ao rio Paraíba do Sul. A situação dos usuários a jusante da UEL Santa Cecília não foi apontada pelo PERH Guandu como um possível conflito com a bacia do Rio Guandu. Porém, apesar de menor magnitude que a RMSP, já ocorrem problemas de intrusão salina e até mesmo de avanço do mar na foz do rio Paraíba do Sul, em Pontal do Atafona, no município de São João da Barra RJ (UFF, 2007), por exemplo. Todos os conflitos apresentados ratificam a total dependência da bacia do rio Guandu com a bacia do rio Paraíba do Sul, sendo impossível dissociá-las em qualquer estudo de abastecimento de água para a RMRJ ) Cunha salina A penetração (intrusão) da cunha salina no Canal de São Francisco é um limitador de outorga de uso das águas na bacia do rio Guandu, reservando 50m³/s (SERLA, 4km de penetração) a 60m³/s (PERH Guandu), de acordo com o balanço hídrico visto anteriormente. Então, até 50% da vazão mínima (Q 7,10 ) disponível na bacia (SERLA 138,58m³/s e PERH Guandu 121,145m³/s) contém o avanço da cunha salina atualmente. O PERH Guandu simulou seis cenários (Tabela 66) com intrusão salina utilizando o SisBAHIA (Sistema Base de Hidrodinâmica Ambiental) da COPPE/UFRJ. Os cenários se basearam na oferta hídrica crítica de acordo com as resoluções da Tabela 65 e com as vazões mínimas (Q 7,10 ), nos usuários outorgados ou em fase de outorga (CSA, CSN, entre outros), nos futuros usuários em 2025 (Guandu Novo e outros) e nas variações das marés (sizígia típica com ou sem maré meteorológica, usual com 40cm de elevação e forte com 80cm). O Gráfico 74 mostra os resultados da penetração da cunha salina. 241

266 Tabela 66 Cenários simulados com intrusão salina (SONDOTÉCNICA, 2006) Cenário Cunha Outorga Oferta hídrica Marés 01 60m³/s Atual (A1) Crítica 120m³/s (C120) Sizígia (S0) 02 60m³/s Atual (A1) Crítica 120m³/s (C120) Sizígia com 40cm (S40) 03 60m³/s Atual (A1) Crítica 120m³/s (C120) Sizígia com 80cm (S80) 04 25m³/s Futura (F1) Crítica 120m³/s (C120) Sizígia (S0) 05 25m³/s Futura (F1) Crítica 120m³/s (C120) Sizígia com 40cm (S040) 06 25m³/s Futura (F1) Crítica 120m³/s (C120) Sizígia com 80cm (S080) % Salinidade > 0.5 ups. S Intrusão Salina ao Longo do Canal de São Francisco (salinidades médias na coluna de água) %A1C120S0 %A1C120S40 %A1C120S80 %F1C120S0 %F1C120S040 %F1C120S Distância da Foz (m) Gráfico 74 Cunha salina no Canal de São Francisco (SONDOTÉCNICA, 2006) Considerando a classificação da resolução CONAMA 357 (2005) para salinidade (Sal): Águas doces (Sal 0,5 ou ups ou g/l); Águas salobras (0,5< Sal <30 ou ups ou g/l); Águas salinas (Sal 30 ou ups ou g/l). Os resultados da simulação apresentaram salinidade típica de águas doces, ou seja, porcentagem de ocorrência 0% para Sal > 0,5ups, a partir de 5,5km da foz, no cenário 01 (caso atual mais favorável) e após 8,0km da foz do Canal de São Francisco, no cenário 06 (caso futuro mais desfavorável). No geral, a cunha salina penetra de 5,5 a 6,5km nos cenários atuais (01 a 03) e de 7,0 a 8,0km nos cenários futuros (04 a 06). 242

267 Destaca-se que SONDOTÉCNICA (2006) já considerou nos estudos uma significativa redução da vazão necessária na foz do Canal de São Francisco para conter o avanço da cunha salina na situação futura, passando da atual 60m³/s para 25m³/s, correspondente à vazão natural do rio Guandu antes das transposições, conforme Tabela 66. Considerando o avanço da salinidade no pior caso, ou seja, no cenário 06 com até a 8km foz acima, os principais usuários do canal de São Francisco seriam afetados, tais como: a UTE Santa Cruz, a CSA, a Gerdau COSIGUA, a White Martins, a Casa da Moeda do Brasil e a FCC (Fábrica Carioca de Catalisadores), por ordem de proximidade com a Baía de Sepetiba, porque teriam que utilizar água salobra nos processos produtivos. A Figura 40 apresenta o resultado espacial da simulação feita para o pior caso, ou seja, o mapa da distribuição de salinidade no cenário 06. Figura 40 Salinidade no cenário mais desfavorável (SONDOTÉCNICA, 2006) 243

268 Antes de rever as propostas do PERH Guandu para equacionar os problemas dos usuários com a intrusão salina no Canal de São Francisco, ressalta-se que o PERH Guandu utilizou informações de outorga na simulação da intrusão salina que necessitam de atualização, face às incertezas encontradas em 2006, comprometendo assim parcialmente a validade das simulações, principalmente na bacia do rio Guandu-Mirim: A CSA (indústria siderúrgica) não lançará 2,10m³/s (=70% x 3,00m³/s captados, valor adotado pelo PERH Guandu) e sim 2,50m³/s, conforme portaria nº 451 da SERLA de 29 de março de 2006; A CSA (indústria siderúrgica) lançará todo o efluente tratado (2,5m³/s) no Canal de São Francisco, na bacia do rio Guandu, conforme portaria nº 451 da SERLA de 29 de março de 2006, e não na bacia do rio Guandu-Mirim (PERH Guandu); A CSA (geração de energia) captará 18m³/s no Canal de São Francisco da bacia do rio Guandu e lançará a mesma vazão no Canal do Guandu da bacia do rio Guandu-Mirim, cf. portaria nº 480 da SERLA de 15 de setembro de 2006; A ETA Guandu lança no rio Cabenga da bacia do rio Guandu-Mirim uma vazão média maior do que 3,00m³/s (PERH Guandu), sendo 5,50m³/s atualmente, após combinar os efluentes da lavagem dos filtros (3,00m³/s) com a descarga dos decantadores (2,50m³/s), de acordo com o projeto Rejeito Zero (Figura 31). Em relação às propostas, inicialmente, o PERH Guandu (SONDOTÉCNICA, 2007) estabeleceu alguns critérios para concessão de outorga, a fim de solucionar os casos de intrusão salina no Canal de São Francisco, oriunda do mar da baía de Sepetiba: Tabela 67 Restrições do PERH Guandu para outorgas no canal de São Francisco Unidade de outorga Sem intrusão salina Com intrusão salina Captação futura Sem restrições Não outorgar, a fim de obrigar os usuários existentes a se adequarem. Captação não afogada Sem restrições 30% de Sal > 0,5g/l em estiagens e sizígias com marés meteorológicas Captação afogada Sal > 0,5g/l em estiagens e sizígia, Sem restrições (=NA mín maré sizígia) para não captar água doce. Lançamento Classe 02 (Doce) Classe 02 (Salobra) 244

269 Na realidade, o PERH Guandu (SONDOTÉCNICA, 2007) propôs um programa de avaliação de projetos estruturais hidráulicos para contenção da intrusão salina, visando o aumento da disponibilidade de água doce no Canal de São Francisco para futuros usuários da bacia do rio Guandu, sem bloquear a entrada de embarcações nem elevar os níveis de enchentes tampouco assorear significativamente o canal. Portanto, o programa nada tem haver com a implantação de novas adutoras de água bruta ou tratada ou de canais paralelos para captação de água doce mais a montante, ou seja, de desvios para pelo menos 8km da foz da Baía de Sepetiba (cenário 06). Entretanto, esses desvios seriam confrontados com as barragens submersas ou com eclusas, objetos do programa, que teria 06 meses de duração e custo total estimado em R$ ,00. Os desvios propostos pela COPPETEC (2003) para a gestão da bacia do rio Paraíba do Sul já foram executados, cf. SONDOTÉCNICA (2006). Isto é, as adutoras de água bruta ou tratada com canais laterais atendem hoje os usuários Gerdau COSIGUA, FCC e UTE de Santa Cruz, no trecho final do canal de São Francisco. A Tabela 68 apresenta os valores possíveis para o completo atendimento com água doce, ao invés de água salobra, aos usuários atuais e futuros que sofrem influência da intrusão salina no Canal de São Francisco (CSF). Constam nesta as vazões utilizadas no trabalho da (COPPETEC, 2003) e as vazões atuais outorgadas ou em processo de outorga pela SERLA em A White Martins não possui vazões outorgadas. Tabela 68 Possíveis adutoras individuais de água doce no Canal de São Francisco Usuário do Canal Vazão (m³/s) Cenário 06 Adutora Custo estimado 2008 de São Francisco L foz (m) (mm) R$ / m R$ UTE Santa Cruz 0,020 0, , ,00 CSA - 3, , ,00 Gerdau COSIGUA 0,140 3, , ,00 Casa da Moeda - 0, , ,00 FCC 0,060 0, , ,00 Inepar Energia 1,400 1, , ,00 CSN - 2, ,29 0,00 245

270 Usando a equação da continuidade (Vazão = Área da seção x velocidade), o cálculo do diâmetro mínimo da adutora em 2008 foi dado por: [Vazão / (velocidade x /4)] 1/2 x 1000mm/m, sendo adotado o diâmetro comercial superior. A velocidade adotada foi de 1m/s (valor universal). Já o custo linear foi baseado em preços de mercado de janeiro de 2008, para assentamento no asfalto de adutoras em PVC (até 300mm) ou ferro fundido (> 300mm). A extensão adotada no custo total foi igual à distância do usuário até a foz do CSF (L foz ) menos os 8km de avanço da cunha salina no pior caso da simulação do PERH Guandu cenário 06 (SONDOTÉCNICA, 2006). O custo total mínimo para implantação das adutoras de água doce giraria em torno de R$ ,00, se todos os usuários captassem a 8km da foz do CSF, por meios próprios. Outra opção seria o abastecimento direto de água potável pela adutora da CEDAE mais próxima, porém a cobrança pelo uso da água do rio seria substituída pela tarifa de água da concessionária, já que a primeira estaria também embutida na conta desta. A vazão futura de contenção da cunha salina de 25m³/s parece adequada para o balanço hídrico na concessão de mais outorgas, por ser a vazão natural antes das transposições, ou seja, voltaria à condição inicial. Entretanto, recomendam-se simulações com vazões menores na foz do CSF (20, 15, 10, 05 ou 0m³/s) até mesmo zero, para verificar a proximidade do limite máximo de penetração da cunha salina com a CSN e com a captação da ETA Guandu. Os usuários atuais e futuros se adequariam à água salobra de acordo com as restrições impostas (PERH Guandu), a exemplo da CSA que decidiu utilizar a água salobra do CSF na geração de energia, conforme portaria nº 480 da SERLA de 15 de setembro de 2006, apesar de aumentar o custo de implantação do processo de resfriamento dos equipamentos, tais como as caldeiras especialmente revestidas para material abrasivo (PAUL, 2008). Quanto menores as vazões para contenção da cunha salina maiores as extensões das adutoras de água doce da Tabela 68, conseqüentemente maiores os custos de implantação. Então, o programa de avaliação do PERH Guandu poderia chegar a uma alternativa mais viável técnica e economicamente com as barragens na foz do CSF, para aumentar a disponibilidade hídrica na bacia do rio Guandu. 246

271 7.9) Mananciais fora da bacia do rio Guandu 7.9.1) Regularização do sistema Acari O centenário sistema Acari também está no centro das discussões, tanto dentro da CEDAE quanto fora, a exemplo do PDRH-BG. A concessionária ainda não definiu o futuro do sistema, ou o desativa de forma imediata ou gradual, conforme proposto pela RPDA 2004 (CNEC, 2004), ou o aproveita com barragens de regularização nas captações dentro e fora da bacia do rio Guandu, de acordo com o PDRH-BG. Caso haja a desativação do sistema, a CEDAE deverá substituí-lo progressivamente pelos sistemas Guandu e Ribeirão das Lajes. No entanto, a preocupação do setor ambiental incide no aproveitamento da área para não ocorrer invasões com degradação, principalmente nas captações fora das unidades de conservação ambiental. Nesse caso, o tombamento histórico é uma boa opção para as áreas de captação. Por outro lado, a total desativação desobriga a criação de unidades de filtração em captações de mananciais de serra pela Portaria 518/2004 do Ministério da Saúde (MS, 2005), ou seja, excluem os custos de implantação, operação e manutenção (O & M) do antigo sistema. Os custos relativos ao novo sistema produtor proposto pela CEDAE incluem a absorção do sistema Acari, tanto pelo Guandu Novo quanto pelo Novo Guandu, porque utilizam as mesmas demandas. O mesmo se aplica ao sistema Guandu II, que foi extrapolado de 24 para 36m³/s. Portanto, o sistema Acari pode ser desativado nestas condições. Enquanto isso, o aproveitamento do sistema necessita de regularizar as vazões captadas, respeitar as vazões mínimas (Q 7,10 ) e atender as leis de unidades de conservação ambiental (vide item 7.2.4). E, mesmo sendo águas doces classe especial (CONAMA 357, 2005), faz-se mister a implantação de várias estações de tratamento com filtração, desinfecção e flúor nas captações (vide item 7.9.2), ou ainda de uma única estação do porte da ETA Ribeirão das Lajes (vide Tabela 56), esta projetada pela RPDA 2004 (item 7.2.2) e pelo relatório de adequação à Portaria 518/2004 MS (item 7.9.2). A regularização implicará impactos ambientais após inundar uma área a montante das represas das captações do sistema. Esses impactos não foram ainda mensurados. 247

272 O PDRH-BG apresentou parte dos custos de aproveitamento das cinco linhas pretas (Acari) com a Barragem de Pati da linha Tinguá (Tabela 60), que foi utilizada para extrapolar os valores, de acordo com as vazões em cada linha preta, na Tabela 69. Tabela 69 Custos estimados para adequar e regularizar o sistema Acari Sistema Vazão Implantação O & M Acari Q máx (m³/s) (R$) = I (R$ / ano) Fontes Tinguá 0, Pati (PDRH-BG 2006) São Pedro 1, Custos p/ regularização: Rio D Ouro 0, I = ,33 x Q máx ; Xerém 1, OM = ,45 x Q máx ; Mantiquira 1, Pati = referência. ETA Acari 5, ETA Lajes (RPDA 2004) TOTAL 5, Regularização e ETA Os custos das barragens de regularização vieram da linha de tendência para o custo da barragem de Pati, extrapolada para implantação (I) e para operação e manutenção (OM), ou seja, o valor é proporcional às vazões de cada barragem e ao valor de Pati. O custo de implantação da ETA Acari adotou o valor da ETA Ribeirão das Lajes presente na RPDA Por outro lado, o custo de operação e manutenção da ETA Acari saiu das equações contidas nos gráficos de consumo típicos de estações, a seguir. milhões kwh/mês. Consumo de energia elétrica de um sistema produtor de água y = ,2485x ,1558x R 2 = 0, Vazão da ETA (m³/s) milhões R$/mês Gastos com energia elétrica de um sistema produtor de água y = ,4696x ,2409x R 2 = 0, Vazão da ETA (m³/s) Gráfico 75 Curvas de gastos e consumo de energia elétrica em ETA s 248

273 Custo (x1.000 R$/mês) Gastos com produtos químicos em ETA's consumo médio y = 5,6347x ETAG (médio) Vazão da ETA (m³/s) Custo (x1.000 R$/mês) Custo estimado de pessoal em ETA's Vazão da ETA (m³/s) Gráfico 76 Gastos operacionais com pessoal e produtos químicos em ETA s Então, extraindo os valores de gastos operacionais no Gráfico 75 e no Gráfico 76, chega-se a R$ /mês (~= R$ ,00 de energia elétrica + R$ ,00 de produtos químicos + R$ ,00 com pessoal + 10% com outras despesas). Logo em um ano seria R$ ,00, sendo esse o valor adotado na Tabela ) Mananciais locais A exigência legal de incluir a filtração e a desinfecção fez com que as empresas de saneamento promovessem a respectiva adequação à Portaria MS 518/04 (MS, 2005). Com isso, encareceu a permanência de muitas captações locais com somente desinfecção, que, provavelmente, serão substituídas gradativamente pelos sistemas maiores (Guandu e Ribeirão das Lajes) ou serão transformadas em estações convencionais ou simplificadas com filtração ) Reservatórios de acumulação na região serrana Com a demanda crescente por água potável, uma opção viável seria acumular as vazões de rios da região serrana do Rio de Janeiro, como Nova Friburgo e Teresópolis, para abastecer a RMRJ leste e, por que não dizer, a oeste também. 249

274 7.9.4) Dessalinização Com o crescente mercado mundial de reúso e com a consolidação das tecnologias de membranas filtrantes, a osmose reversa está cada vez mais econômica nos últimos anos, viabilizando soluções grandiosas de engenharia no tocante dessalinazação de água do mar, principalmente em Israel, nos países do oriente médio e no estado da Califórnia nos Estados Unidos. Além disso, já foi criada no condado de Orange, nos Estados Unidos, uma estação de tratamento de água que tem como o afluente o efluente de uma estação de tratamento de esgotos sanitários, seria como se fosse um ETE-ETA. Na maioria dos casos, as estações de dessalinização utilizam o processo de membranas por osmose reversa. O Gráfico 77 mostra o decréscimo dos custos de dessalinização da água do mar (seawater desalination) e o acréscimo nos custos de importação de água de outras bacias hidrográficas (imported water). Gráfico 77 Evolução dos custos de dessalinização (CHAUDHRY, 2003) 250

275 8) ANÁLISE FINAL DOS CENÁRIOS DE ABASTECIMENTO A análise final dos cenários de abastecimento será realizada com a ajuda de métodos multicritérios, que são, na realidade, sistemas de suporte de apoio à decisão. Os processos de tomada de decisão são normalmente cíclicos, onde mesmo depois de identificar, estruturar e analisar o problema e de escolher e implementar a solução, a avaliação dos resultados obtidos pode identificar um outro ou até o mesmo problema anterior, reiniciando assim todo o ciclo (Figura 41). Figura 41 Ciclo das tomadas de decisão (Fonte: PETRIE et al., 2006) O problema no caso em questão é a degradação e a saturação da bacia hidrográfica do rio Guandu. Já o objetivo é garantir qualitativa e quantitativamente o abastecimento público de água potável para a RMRJ oeste, por esta bacia, através de medidas estruturais e / ou gerenciais para melhoria da qualidade ou aumento da oferta de água. Esses possíveis cenários alternativos para a solução do problema já foram especificados e analisados caso a caso em itens anteriores, ou seja, sem comparações entre si. 251

276 Seguindo a lógica do ciclo, existem alguns modelos e ferramentas gerenciais para a estruturação do problema. Como este é bastante conhecido pela comunidade em geral, a metodologia para estruturá-lo foi extrair propostas reais de planejamentos estratégicos dos órgãos competentes, isto é, está baseada em escolhas estratégicas definidas pela CEDAE, SERLA e LIGHT, principalmente. Além disso, algumas soluções foram sugeridas pelo autor, tais quais: as barreiras flutuantes, a dragagem, a desidratação e a dessalinização, pois, apesar de hipotéticas, são pertinentes para a solução do problema. Em relação à análise do problema, muitos modelos e ferramentas são amplamente utilizados no mundo, sendo mais conhecidos: a análise custo-benefício (monocritério) e o modelo multicritério. O emprego da primeira alternativa é muito comum nas obras governamentais, que, de alguma forma, encena um cunho político. O segundo enfoque ainda é pouco praticado nos órgãos tomadores de decisão do estado do Rio de Janeiro. 8.1) Método multicritério Os modelos multicritérios incorporam parâmetros distintos que tenham correlações entre si, colocando geralmente critérios subjetivos, que são também mensurados no problema. Diferem-se das tomadas de decisão do tipo monocritério, que incorpora o lado econômico imediato, principalmente em obras governamentais nos âmbitos municipal, estadual e federal. O método monocritério tipo análise custo-benefício apresenta uma série de limitações conceituais e metodológicas e, geralmente, sua aplicação é de difícil compatibilidade com a avaliação ambiental e não atende às demandas da gestão dos recursos hídricos geradas pelo arcabouço institucional resultante da criação do atual Sistema Nacional de Gerenciamento dos Recursos Hídricos e de alguns sistemas estaduais (VILAS BOAS, 2006). Por isso, o método multicritério foi adotado nas análises, por ser mais flexível. A avaliação das alternativas pelo método multicritério pertence a um segundo estágio da terceira etapa de um processo de planejamento ambiental, conforme observado na Figura 42. Nota-se que, no terceiro estágio da terceira etapa, são utilizados métodos mais sofisticados, tais como: multiatributo e sistemas especialistas de árvore de decisão. 252

277 Figura 42 Processos de um planejamento ambiental (Fonte: ZUFFO, 1998) Antes de definir o modelo multicritério a ser utilizado e a fim de analisar em conjunto todas as opções aventadas, os cenários individuais identificados de melhoria e aumento da oferta de água para abastecimento público serão agregados em três cenários distintos: Cenário atual nenhuma proposta será executada, ou seja, as mesmas condições de qualidade e quantidade de água na bacia do rio Guandu hoje reinantes seriam mantidas para efeito comparativo; Cenário paliativo ao implantar todas as medidas provisórias que os órgãos responsáveis planejam executar; Cenário definitivo ao executar somente as propostas efetivas de solução. 253

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