Gestão de resíduos urbanos João Paulo Nardin Tavares
POLUIÇÃO DO SOLO O Solo É a formação natural na porção superficial da crosta terrestre. Permite o desenvolvimento vegetal na superfície terrestre Compreende 29,2% da superfície total da Terra
POLUIÇÃO DO SOLO Usos do solo Elemento de fixação e nutrição da vida vegetal; Fundação para prédios; Utilizado na área de construção em geral; Fornece minerais de valor econômico, combustíveis fósseis e água para fins diversos.
QUALIDADE DO SOLO - Vegetação - Permeabilidade - Topografia/relevo - Localização da zona saturada Monitoramento do solo é efetuado por inspeção visual e por levantamento topográfico Prevenção de erosão Avaliação da permeabilidade do solo Sondagem Monitoramento da localização da zona saturada Sondagem Monitoramento das águas subterrâneas a ocorrência de infiltração através do solo.
FONTES DE POLUIÇÃO DO SOLO Origem natural (terremotos, vendavais) Origem antropogênica - Resíduos de sólidos domésticos, hospitalares e industriais - Resíduos líquidos sanitários e industriais - Urbanização e ocupação do solo - Atividades agropastoris - Atividades extrativas e de mineração; - Poluição acidental devido ao transporte de carga.
DANOS AO SOLO Susceptibilidade à erosão (ação das águas - escoamento superficial - e vento e remoção das partículas do solo) Alterações no relevo, risco às obras civis e remoção da camada fértil do solo Assoreamento do solo, inundações e alteração no curso d água. Construção civil, exploração extrativista, atividade agrícola e irrigação. Disposição inadequada de resíduos no solo Infiltração de líquidos Contaminação dos mananciais. Presença de metais nos resíduos (despejos líquidos ind.) Inibe a reposição da vegetação.
CONTROLE DA POLUIÇÃO DO SOLO Maneira preventiva: minimização dos riscos ambientais Maneira corretiva: manutenção da cobertura vegetal; alteração da declividade, técnicas de aração e plantio em curvas de nível, sistemas de drenagem e muros de arrimo. Gerenciamento de resíduos Medidas que deverão atingir certos objetivos: - preservar e melhorar a qualidade ambiental; - contribuir para a saúde humana; - assegurar uma utilização racional e prudente dos recursos naturais.
Diretrizes para o Gerenciamento de Resíduos 1- Prevenção por tecnologia - Adoção de tecnologias limpas eliminar/minimizar a geração de resíduos e a demanda de RN. 2- Implantação de processos de reciclagem dos resíduos gerados nas indústrias. 3- Otimização de operações de coleta, segregação, manuseio, transporte e estocagem de resíduos. 4- Adoção do armazenamento dos resíduos. 5- Otimização da disposição final, através do tratamento de resíduos para redução do volume e periculosidade. 6- Busca de soluções para a recuperação da área, depósito e locais. 7- Implantação de programas de auto-monitoramento das áreas e depósitos de resíduos e aterros.
ASPECTOS LEGAIS E INSTITUCIONAIS Portaria n. 53/1979 - dispõe sobre o controle de poluição provocada por resíduos sólido. Determina normas para tratamento e disposição final de resíduos sólidos. CONAMA 01/1986 - implementa AIA e RIMA para aterros sanitários e instalações para processamento de resíduos perigosos. FEDERAL fixa diretrizes. ESTADOS aprovam e fiscalizam projetos de tratamento e disposição de resíduos sólidos. MUNICÍPIOS legislam e atuam na coleta, transporte e depósito de resíduos, serviços de limpeza pública.
POLUIÇÃO DA ÁGUA A Água Importância e Características da Água - Múltipla utilidade - Essencial à vida Disponibilidade X Demanda Gestão Racional do Recurso - aumentar a eficiência do uso da água - preservar e gerenciar as fontes de fornecimento de água - controle e tratamento de efluentes
Poluição Escassez qualitativa do recurso Esgotos domésticos - compostos orgânicos biodegradáveis Despejos industriais - águas residuárias de atividade industrial Despejos da agropecuária - fertilizantes, pesticidas Águas urbanas de escoamento superficial - lavagem dos telhados, ruas e rodovias pelas chuvas. Problemas básicos dos recursos hídricos - Escassez quantitativa - Escassez qualitativa - Excesso de água
TIPOS DE ÁGUA Dura ou salobre - bicarbonatos, sulfatos, cloretos. Inconveniente para a limpeza corporal e lavagem de roupas e cozimento de legumes. Salgada ou salina - além dos sais da água dura, apresenta sais de cloreto de sódio. Mineral - anidrido carbônico, sais neutros de magnésio, potássio e sódio. Valor terapêutico. Doce - de gosto agradável. Poluída - substâncias estranhas/pequenos organismos que tornam imprópria. Contaminada - poluída por germes patogênicos. Tratada - processos de remoção de impureza. Pura sem substâncias estranhas e não serve para o consumo.
USOS DA ÁGUA Consuntivo - retirada da água de sua fonte natural. Não consuntivo - não há retirada da água de sua fonte natural. - Recreação - Preservação da flora e fauna - Geração de energia - Transporte Categorias por tipo de água: Uso primário - Para o consumo humano, abastecimento doméstico - alimentos e higiene pessoal. - Requer tratamento de água. - Padrão de qualidade elevado.
Uso secundário - Para fins urbanos e industriais. Uso público - hospitais, restaurantes, escolas, limpeza pública. Padrão de qualidade = doméstico. Uso industrial - insumo para processo, geração de vapor a alta pressão - eletricidade. Utiliza água tratada. Uso terciário - Utilização da água na própria fonte (sem tratamento). - Padrão de qualidade é inferior (contaminada ou poluída). - Hidreletricidade, Irrigação, Agricultura e pecuária, Piscicultura e Navegação.
QUALIDADE DA ÁGUA O conhecimento da disponibilidade hídrica dos mananciais é importante, dado a escassez deste recurso e relação com a qualidade H 2 O. Assegura certo uso ou conjuntos de usos. Conhecer e quantificar PARÂMETROS E INDICADORES ESPECÍFICOS Indicadores de qualidade das águas Características Físicas das Águas Temperatura (intensidade de calor). Provoca efeitos danosos à flora e fauna aquática devido a despejos industriais e de usinas térmicas.
Turbidez (matéria - orgânicas e microorganismos - em suspensão). Reduz ou impede a penetração da luz devido à erosão, mineração, despejos industriais e domésticos. Sólidos totais em suspensão (sedimentos, argilas e areia). Cor (substâncias em solução ou colóides). Prejudica a aparência, provoca a turbidez e aumento de temperatura. Características Químicas das Águas ph (relação entre H + e OH - ). Provoca danos ao peixe. Oxigênio dissolvido (OD- quantidade de O 2 dis-solvido em água). Varia com a temperatura e altitude. Fonte: fotossíntese e aeradores.
A redução da concentração é provocada por despejos orgânicos. Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO- quantidade de O 2 necessária para oxidação da matéria orgânica por bactérias). Aumento da DBO provocado pelos despejos orgânicos. Demanda Química de Oxigênio (DQO- quantidade de O 2 necessária para oxidação da matéria orgânica por agentes químicos). Aumento da DQO provocado pelos despejos industriais. Indicador da presença de matéria. Metais Fonte: despejos de processos industriais, mineração e garimpos. Nutrientes (N e P). Essenciais ao crescimento vegetal. Esgotos domésticos aumenta demais. Processo de Eutrofização - proliferação
Características Microbiológicas das Águas Coliformes fecais (potencial de contaminação da água por micro patogênicos de origem fecal). Expresso pelo número mais provável (NMP) de organismos do grupo coliforme por 100 ml da amostra. Indicador da presença de organismos patogênicos. Classificação das ÁGUAS DOCES, SALOBRAS E SALINAS (Conama n o 357/2005) em função do USO Águas Doces - Classe Especial ao abastecimento doméstico sem prévia ou com simples desinfecção e à preservação do equilíbrio natural das comunidades aquáticas.
Águas Doces - Classe 1 ao abastecimento doméstico após tratamento simplificado, à recreação e à irrigação de hortaliças. Águas Doces - Classe 2 ao abastecimento doméstico após tratamento convencional, à recreação e à irrigação de hortaliças e plantas frutíferas. Águas Doces - Classe 3 ao abastecimento doméstico após tratamento convencional,à irrigação de culturas arbóreas e à dessedentação de animais Águas Doces - Classe 4 à navegação e à harmonia paisagística.
Águas Salinas - Classe 5 à recreação (1 a ), à proteção das comunidades aquáticas e à criação de espécies destinadas à alimentação humana. Águas Salinas - Classe 6 à recreação (2 a ), à navegação comercial e à harmonia paisagística. Águas Salobras - Classe 7 à recreação (1 a ), à proteção das comunidades aquáticas e à criação de espécies destinadas à alimentação humana Águas Salobras - Classe 8 à recreação (2 a ), à navegação comercial e à harmonia paisagística.
Padrões de Potabilidade (Portaria do MS 518/2004) Aspecto límpido e transparente; não apresenta cheiro ou gosto e não contém nenhum tipo de micro que possa causar doenças. Os padrões destinados ao abastecimento são medidos por Valores Máximos Permitidos (VMP) de concentrações das substâncias (mg/l) Balneabilidade (Conama 274/2000) Águas destinadas à balneabilidade (recreação de contato primário) enquadradas em categorias: Excelente Muito Boas Satisfatórias quando 80% das amostras obtidas em cada uma das 5 semanas anteriores, colhidas no mesmo local, houver no máximo 250, 500 e 1000 c.f./100 ml, respectivamente. Impróprias - várias circunstâncias
ASPECTOS LEGAIS/INSTITUCIONAIS FEDERAL estabelece normas gerais. ESTADO estabelece programas, controla, executa e fiscaliza os mesmos. MUNICÍPIO estabelece Plano Diretor - uso do solo. Criação da SEMA (1973) controle da poluição. Criação do IBAMA (1989) formula, coordena, executa a Política Nacional de Meio Ambiente. Lei n o 9.433/1997- Política Nacional de Recursos Hídricos e Sistema Nacional de Gerenciamento. Estados instituíram Políticas e Sistemas Esta-duais de Gerenciamento de Recursos Hídricos. Lei n o 9.984/2000- ANA controla, supervisiona ações e atividades associadas aos rec.hídricos. Resolução CONAMA n o 02/1986.
Gerenciamento de Efluentes Líquidos Domésticos e Industriais
Saneamento Básico no Brasil 60 milhões de Brasileiros (9,6 milhões de domicílios) não dispõem de coleta de esgoto. Localizam-se principalmente: Bolsões de pobreza das grandes cidades; Cidades com menos de 20.000 habitantes; Regiões Norte e Nordeste.
Saneamento Básico no Brasil Quase 75% de todo o esgoto sanitário coletado nas cidades é despejado "in natura", o que contribui decisivamente para a poluição dos cursos d'água urbanos e das praias; O esgotamento sanitário requer, portanto, não só a implantação de uma rede de coleta, mas também um adequado sistema de tratamento e disposição final.
Representação espacial do índice de atendimento total de coleta de esgotos, distribuído por faixas percentuais, segundo os estados brasileiros Fonte:SNIS(2003)
Efluentes Líquidos Domésticos Águas residuárias provenientes da utilização de água potável em zonas residenciais e comerciais; Caracterizam-se pela grande quantidade de matéria orgânica, nutrientes (nitrogênio e fósforo) e microorganismos; Podem conter microorganismos patogênicos provenientes de indivíduos doentes (propagação de doenças de veiculação hídrica);
Efluentes Líquidos Domésticos Composição: Água:99,9% e Sólidos:0,1% Sólidos: Substâncias orgânicas:70% e inorgânicas:30% Substâncias Orgânicas: proteínas, carboidratos, gorduras; Substâncias Inorgânicas: Areia, sais e metais;
Efluentes Líquidos Industriais Águas residuárias provenientes das indústrias; Podem apresentar produtos químicos que impossibilitem a sua coleta no mesmo sistema coletor do esgoto doméstico; Composição: bastante variada dependendo da indústria; Presença de compostos químicos tóxicos e metais pesados;
Efluentes Líquidos Industriais Temperatura elevada, provocando desequilíbrios ecológicos no corpo receptor; Nutrientes em excesso, causando a eutrofização da água; Um mesmo processo industrial pode apresentar grande variabilidade nos efluentes dependendo da matéria-prima utilizada, do processo empregado e do nível tecnológico da empresa.
Sistemas de Esgotos Sanitários Esgoto é o termo utilizado para caracterizar os despejos provenientes dos diversos usos da água; Esgotos sanitários: despejos líquidos constituídos de esgotos domésticos e industriais lançados na rede pública e águas de infiltração;
Coletores Interceptores
Coletores Coletor Predial: canalização que conduz os esgotos sanitários dos edifícios; Coletor de esgotos ou coletor secundário: canalização que recebe efluentes dos coletores prediais; Coletor Tronco: canalização principal de maior diâmetro, que recebe os efluentes de vários coletores de esgotos, conduzindo-o a um interceptor e emissário.
Interceptores: canalizações de grande porte que interceptam o fluxo dos coletores com a finalidade de proteger cursos de água, lagos, praias, etc, evitando descargas diretas emissário: conduto final de um sistema de esgotos sanitários, destinado ao afastamento dos efluentes da rede para o ponto de lançamento (descarga), sem receber contribuições no percursso;
Interceptores: Estações elevatórias: instalações eletromecânicas para elevar os esgotos sanitários, com o objetivo de evitar o aprofundamento excessivo das canalizações, proporcionar a transposição de sub-bacias, a entrada nas estações de tratamento ou a descarga final no corpo d água receptor;
Interceptores: Sifões Invertidos: canalizações rebaixadas que funcionam sob pressão, destinadas à travessia de canais, obstáculos como rodovias, ferrovias, etc; Órgãos complementares: obras e instalações complementares que compreendem poços de visita (câmaras de inspeção, também utilizados como elementos de junção e de mudança de declividades) e tanques flexíveis;
Interceptores: Estações de Tratamento de Esgotos (ETEs): têm por objetivo reduzir a carga poluidora dos esgotos sanitários antes de seu lançamento no corpo de água receptor; Obras de lançamento final: destinadas a descarregar de forma conveniente os esgotos sanitários no corpo de água receptor.
Coleta Gerenciamento de Efluentes Líquidos Domésticos e Industriais
Classificação quanto a eficiência das unidades Tratamento preliminar Tratamento primário Tratamento secundário Tratamento terciário
Tratamento preliminar Se dá por meio de grades e caixas de areia, visando à retenção dos sólidos em suspensão (galhos e demais materiais mais grosseiros, como terra, areia e gordura decantáveis) que deve ser posteriormente conduzido para aterros sanitários
Tratamento primário Decantação simples por meio da ação da força da gravidade ou por precipitação química, o que requer o uso de equipamentos. Nesse estágio é gerado o lodo primário que deve ser manuseado com cuidado e tratado por processos de secagem ou incineração antes da sua disposição no solo.
Tratamento secundário -Remoção de sólidos finos suspensos que não decantam; -Filtração biológica; -Processos de lodos ativados (colônias de microorganismos mantidas em contato com o líquido); -Decantação intermediária ou final; -Lagoas de estabilização.
Tratamento Terciário Quando o lançamento dos efluentes tratados se der em corpos d água importantes para a população, seja porque deles se capta a água para o consumo, seja porque são espaços de lazer, recomenda-se também o tratamento terciário seguido de desinfecção, via cloração das águas residuais.
Classificação quanto aos meios empregados na remoção ou transformação das características dos esgotos Remoção de sólidos grosseiros em suspensão; Remoção de sólidos grosseiros sedimentáveis; Remoção de óleos, graxa e substâncias flutuantes análogas; Remoção de material miúdo em suspensão; Remoção de substâncias orgânicas dissolvidas, semidissolvidas e finamente divididas; Remoção de odores e controle de doenças transmissíveis
Classificação quanto a presença de oxigênio Processos Aeróbios A decomposição é feita por bactérias aeróbias que consomem o oxigênio dissolvido existente na água; A matéria orgânica é convertida em gás carbônico, água e biomassa (lodo); Exemplos: lagoas de estabilização, lagoas aeradas, etc.
Classificação quanto a presença de oxigênio Processos Anaeróbios A decomposição anaeróbia além de transformar a matéria orgânica em gás carbonico, água e biomassa, promove a formação de gases como o metano e gás sulfídrico; A produção de biomassa (lodo) é significativamente menor; Exemplos: reatores anaeróbios, filtro anaeróbio, etc.
Processos de Tratamento Tratamentos mais utilizados no Brasil -Reatores Anaeróbios de Fluxo Ascendente (UASB); -Filtro Anaeróbio; -Lagoas de Estabilização; -Lagoa Aerada; -Lodos Ativados; -Filtro Biológico.
Representação esquemática de um sistema de tratamentos anaeróbio do tipo UASB Representação esquemática de um sistema de filtro anaeróbio
Representação esquemática de um sistema de lagoas de estabilização Grade + Desarenador Lagoa Aeróbia Lagoa Facultativa Corpo Receptor Representação esquemática de um sistema de lodos ativados com lagoa aerada
Enquadramento dos corpos d água Resolução CONAMA N 0 357 de 17/03/2005: estabelece as condições e padrões de lançamento de efluentes e classifica os corpos d água de acordo com seus respectivos usos; O controle do lançamento de efluentes deve ser feito de maneira que os corpos receptores mantenham-se dentro das condições estabelecidas pelas respectivas classes;
Enquadramento dos corpos d água A nova resolução exige mais controle que a anterior (CONAMA N 0 20 de 18/06/1986) e prevê com base na Lei de Crimes Ambientais, pena de prisão para os que não observarem os padrões das cargas poluidoras.; Dos quase 600 parâmetros da resolução, há 39 novas condições e 11 valores e condições mais restritivos.
Formas potenciais de reuso Gerenciamento de Efluentes Líquidos Domésticos Esgotos Industriais e Industriais Esgotos Domésticos URBANOS RECARGA AQÜICULTURA RECREAÇÃO AGRICULTURA INDUSTRIAL DE AQÜÍFEROS NÃO POTÁVEL POTÁVEL NATAÇÃO ESQUI AQUÁTICO, CANOAGEM, ETC. PESCA PROCESSOS OUTROS DESSEDENTAÇÕES DE ANIMAIS POMARES E VINHAS FERRAGENS, FIBRAS E CULTURAS COM SEMENTES CULTURAS INGERIDAS APÓS PROCESSAMENTOI CULTURAS INGERIDAS CRUAS
Monitoramento da rede coletora: Porto Alegre. A câmera de vídeo, em cores e com foco de luz próprio, instalada na ponta de um cabo, pode ser inserida na tubulação através dos poços-devisita e percorrer a distância de até 120 metros, captando imagens do que se passa por dentro das redes de esgoto cloacal.
Experiências Inovadoras Monitoramento da rede coletora: Porto Alegre. Permite a determinação do tipo de obstrução que ocorre na rede e se há rompimentos e ligações irregulares de esgoto;. O problema pode ser identificado e o procedimento definido sem a necessidade de escavação do solo: economia de tempo e recursos financeiros em escavações desnecessárias;. Pode-se fazer a intervenção apenas no ponto que está obstruído, diminuindo os transtornos causados pela interrupção no trânsito de veículos, necessária para realizar os trabalhos em redes de esgoto.
Sistemas Condominiais: a experiência de Angra dos Reis. A comunidade é dividida em grupos de vizinhança, denominados condomínios, que serão as unidades básicas do sistema;. As casas de cada condomínio são ligadas através de um sistema de tubos de PVC, que recolhe o esgoto das residências numa rede coletora formada por tubos mais largos.. A rede coletora conduz o esgoto para as estações de tratamento, que, posteriormente, libera a água sem contaminação.
Sistemas Condominiais: a experiência de Angra dos Reis. As instalações nas residências foram feitas com mão-de-obra e recursos dos próprios moradores, orientados pelos técnicos da prefeitura;. Moradores: instalaram a caixa de gordura e a de passagem, e os canos necessários. Prefeitura: ligação das casas até a caixa de inspeção da rede de esgotos e estações de tratamento;. Economia de mais de R$ 800 mil (tubos comprados diretamente dos fabricantes e contrato com as empresas apenas para a instalação das redes, divididas em oito lotes de obras.
Grãos e Flores produzidos a partir do esgoto: UFRN/Prosab. As águas do esgoto, se forem devidamente tratadas, podem cultivar milho hidropônico para alimentar o gado com produtividade maior do que os métodos convencionais;. Os nutrientes presentes nas águas residuárias funcionam como adubo e provocam crescimento da produção;. Os pesquisadores da UFRN utilizaram filtros anaeróbios no tratamento dos esgotos. Cultivo de milho hidropônico para forragem
Grãos e Flores produzidos a partir do esgoto: UFRN/Prosab. A pesquisa também testou com sucesso o reaproveitamento desses efluentes para produção de flores como beneditas, cravos e cravinas por hidroponia;
Próxima aula: Princípios de sustentabilidade