UNIVERSIDADE ESTADUAL DE MARING

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA QUMICA

CURSO DE ENGENHARIA DE ALIMENTOS

DISCLIPLINA DE INTRODUO ENGENHARIA

AMBIENTAL

APOSTILA DE INTRODUO ENGENHARIA

AMBIENTAL

PROFESSORA: ROSNGELA BERGAMASCO/ANGLICA M. S. VIEIRA

Maring, 2013

Sumrio

1. - NOES SOBRE ECOLOGIA ............................................................................................... 4 1.1. - Histrico ........................................................................................................................... 4 1.2 - Subdivises da Ecologia .................................................................................................... 4 1.3 - Ecologia uma Cincia Multidisciplinar ............................................................................. 4

1.4 - O Conceito de Ecossistema ............................................................................................... 5 1.5 - O que e quem pode alterar o ecossistema? ........................................................................ 5 1.6 - O que Poluio? .............................................................................................................. 5 1.7 - A Reforma Sanitria e a Poluio ..................................................................................... 6 1.8 - A Revoluo Industrial, o Problema da Poluio Mundial e a Vida Sustentvel ............. 6

1.9 - Fatores que tornaram possvel a Revoluo Industrial ...................................................... 7

1.11 - O Ciclo do Carbono......................................................................................................... 10

1.12 - O Ciclo do Nitrognio ..................................................................................................... 10 1.13 - O Ciclo do Oxignio ....................................................................................................... 10 1.14 - O Fluxo de Energia num Ecossistema ............................................................................. 10 1.15 - Balano entre Produo e Consumo................................................................................ 11

1.16 - Que fatos podem-se verificar da? ................................................................................... 11 2 - CONTROLE DE POLUIO DAS GUAS........................................................................... 12

2.1 - Processos ideais versus processos reais .......................................................................... 13 Definio do termo poluio zero: ................................................................................................... 14 No contexto do processo ideal nenhum despejo gerado ou seja, poluio zero implica em que todas as substncias reagentes e insumos so transformados em produtos utilizveis. ................... 14

3 - PROGRAMA DE MINIMIZAO DE DESPEJOS .............................................................. 14

NOES SOBRE A QUALIDADE DA GUA: ............................................................................... 17 3.1 - A gua na natureza .......................................................................................................... 17

3.1.1 - Distribuio da gua na terra ........................................................................................... 17 3.2 - O ciclo hidrolgico .......................................................................................................... 18 3.3 - Os usos da gua ............................................................................................................... 18

3.4 - Impurezas encontradas na gua ....................................................................................... 19 3.5 - Parmetros de qualidade da gua .................................................................................... 19

3.5.1 - Parmetros Fsicos ....................................................................................................... 19 3.5.2 - Parmetros Qumicos ................................................................................................... 20 3.5.3 - Parmetros Biolgicos ................................................................................................. 20

3.6 Poluio das guas ............................................................................................................. 20

3.7 - Quantificao da carga poluidora .................................................................................... 21

3.8 - - Caractersticas das guas residurias ............................................................................ 21

3.9 - Caracterizao da qualidade dos esgotos ........................................................................ 24 3.10 - Qual a principal diferena entre os testes de DBO e DQO? ........................................... 28 3.11 Caractersticas de esgotos industriais ................................................................................ 30

4 IMPACTO DO LANAMENTO DE EFLUENTES NOS CORPOS RECEPTORES .............. 31 4.1 Poluio por Matria Orgnica e Autodepurao ............................................................. 31

4.2 Autodepurao - Anlise Ecolgica ................................................................................. 32 4.3 Balano de oxignio dissolvido ......................................................................................... 34 4.4 A curva de oxignio dissolvido ........................................................................................ 34

5 INTRODUO AO CONTROLE DE POLUIO .................................................................. 35 5.1 Poluio ambiental ........................................................................................................... 36 5.2 Classificao geral dos resduos ....................................................................................... 37

5.3 Eliminao ou minimizao dos problemas ambientais ................................................... 38

5.4 - Sistema de gesto ambiental ........................................................................................... 38

5.5 - Normas e procedimentos ................................................................................................. 39 5.6 Princpios da ISO 14000 ................................................................................................... 40

6 INTRODUO AO TRATAMENTO DE EFLUENTES .......................................................... 43 6.1 Por que tratar efluentes? .................................................................................................... 43

6.2 Principais contaminantes e caractersticas das guas residurias ..................................... 43 6.3 Classificao dos Tipos de Tratamento ............................................................................ 46

7 TRATAMENTO BIOLGICO DE RESDUOS PRINCPIOS DA CINTICA DE REAES E DA HIDRULICA DE REATORES. .......................................................................... 48

7.1 Introduo .......................................................................................................................... 48

7.2 Cintica de reaes ........................................................................................................... 48 7.3 Balano de massa ....................................................................................................................... 55 7.4 Hidrulica de reatores ..................................................................................................... 57 7.5 - Tempo de reteno hidrulica e tempo de residncia celular ......................................... 58

8 -TRATAMENTO SECUNDRIO PROCESSOS AERBIOS .............................................. 60 8.1 -LODOS ATIVADOS ....................................................................................................... 60 8.3 -Problemas operacionais suas causas e solues ........................................................... 71 8.4 - Lagoas aeradas .............................................................................................................. 75

8.5 -Lagoas de estabilizao .................................................................................................. 76

8.6 -Discos biolgicos rotativos (RBC - rotating biological contactors) .............................. 82 9 -TRATAMENTO ANAERBIO DE EFLUENTES .................................................................. 85

9.1 - Introduo ........................................................................................................................ 85

9.1.1 -Histrico ....................................................................................................................... 85 9.2 - Aplicaes do tratamento anaerbio ............................................................................... 85

9.3 -Vantagens e desvantagens ................................................................................................ 85

9.4 - Fundamentos do tratamento anaerbio .......................................................................... 86

9.4.1 -Processo de digesto ..................................................................................................... 86 9.4.2 - Microbiologia da digesto anaerbia ........................................................................... 86

9.4.3 -Sequncia metablica ................................................................................................... 88 9.5 -Bioqumica da digesto anaerbia................................................................................... 88

9.5.1 -cidos volteis intermedirios .................................................................................... 88

9.5.2 -Aspectos termodinmicos ............................................................................................. 89 N 89

SO42-

+ 4H2 + H+ ........................................................................................................................ 89

HS- + 4H2O ...................................................................................................................................... 89

9.5.3 -Estimativa da produo de metano ............................................................................... 90

9.5.4 - Reduo de sulfato....................................................................................................... 90

9.6 9.6-Requisitos ambientais para o processo anaerbio ....................................................... 90

9.6.1 9.6.1-Nutrientes.............................................................................................................. 91 9.6.2 -Temperatura .................................................................................................................. 91

9.6.3 -Ph, alcalinidade e cidos volteis ................................................................................. 92 9.7 -Sistemas anaerbios de tratamento ................................................................................. 93

9.7.1 - Sistemas anaerbios de tratamento .............................................................................. 94

9.7.2 -Sistemas convencionais de tratamento anaerbio ........................................................ 94 9.7.3 -Sistemas de alta taxa com crescimento aderido............................................................ 96

9.7.4 -Sistema anaerbio com crescimento disperso .............................................................. 98 9.7.5 -Sistemas combinados de tratamento ........................................................................... 101

10 - TRATAMENTO TERCIRIO ............................................................................................... 102 10.1 - Introduo ...................................................................................................................... 102

10.2 -Necessidade de reuso ..................................................................................................... 103

10.3 -Formas potenciais de reuso ............................................................................................ 103

10.3.1 - Usos Urbanos ............................................................................................................. 104 10.3.4 -Usos Industriais .......................................................................................................... 106 10.3.5 - Recarga de Aquferos ................................................................................................ 107 10.3.6 -Usos agrcolas ............................................................................................................. 108

Viabilidade econmica....................................................................................................................... 112 10.4 - Aes a serem desenvolvidas para o reuso no Brasil .................................................... 115

11 -FUNDAMENTOS SOBRE PROCESSOS COM MEMBRANAS .......................................... 118 11.1 -Membranas ..................................................................................................................... 118

PROCESSO ............................................................................................................................... 121

QUADRO E PLACAS:...................................................................................................................... 123 FIBRA OCA ...................................................................................................................................... 125 ESPIRAL ........................................................................................................................................... 126

11.2 -Escolha das membranas ................................................................................................. 127 11.2.1 - Parmetros que influenciam o desempenho das membranas..................................... 128

12. RESDUOS SLIDOS ........................................................................................................... 134 12.1 -Introduo ....................................................................................................................... 134 12.2 -Resduos slidos ............................................................................................................. 134

12.3 -Consideraes gerais ...................................................................................................... 135

12.4 -Classificao ................................................................................................................... 135 12.5 -Caractersticas ................................................................................................................ 137 12.6 -Resduos slidos urbanos (RSU) .................................................................................... 140

12.7 -Coleta e disposio final de resduos slidos ................................................................. 140 Coleta ................................................................................................................................................ 141

Disposio Final............................................................................................................................. 142

12.8 -Aterros ............................................................................................................................ 142

12.9 -Reciclagem ..................................................................................................................... 146 -Voc sabe quanto tempo a natureza leva para absorver os produtos abaixo? .............................. 149

12.10 -Compostagem ................................................................................................................. 160 12.11 -Resduos industriais........................................................................................................ 164

Tratamento de Resduos Industriais ................................................................................................... 165

12.12 -Resduos hospitalares ..................................................................................................... 166 12.13 -Resduos txicos ................................................................................................................. 168

12.14 -Rejeitos nucleares ........................................................................................................... 168 12.15 Pilhas, baterias e lmpadas fluorescentes ........................................................................ 169

12.16 -Incinerao ..................................................................................................................... 169 12.17 -Pirlise ............................................................................................................................ 171

13 -Tratamento de Efluentes Atmosfricos .................................................................................... 172 13.1 - A Poluio Atmosfrica ................................................................................................ 172 13.2 -Efeitos Globais da Poluio Atmosfrica ....................................................................... 172 13.3 -Chuva cida ................................................................................................................... 173 13.4 -Diminuio da Camada de Oznio................................................................................ 173

13.5 -Inverso Trmica ............................................................................................................ 174 13.6 -Corroso ......................................................................................................................... 174 13.7 -Efeitos Sobre a Sade ..................................................................................................... 174

Legislao Pertinente ......................................................................................................................... 175 Situao Legal do Brasil Quanto Emisso de Poluentes Atmosfricos .......................................... 176

Situao Legal do Brasil Quanto Emisso de Poluentes Atmosfricos .......................................... 177 13.8 -Adsoro......................................................................................................................... 177

13.8.1 -Regenerao dos Adsorventes .................................................................................... 178

13.8.2 -Equipamentos de Adsoro ........................................................................................ 178

13.9 -Absoro......................................................................................................................... 178 13.10 -Disperso ........................................................................................................................ 179 13.11 -Os tipos mais comuns de poluentes gasosos .................................................................. 180

4

1. - NOES SOBRE ECOLOGIA

1.1. - Histrico

A palavra ecologia deriva do grego oekologie, que significa literalmente cincia do habitat. Pode-se definir ecologia como a Cincia que estuda as relaes entre os seres vivos e entre estes seres vivos e o ambiente em que vivem.

De acordo com as leis da ecologia os seres vivos devem viver num equilbrio harmonioso,

entre si e com o ambiente, no qual esto inseridos, equilbrio este que deve ter durao indefinida,

quando este equilbrio rompido por qualquer fator diz-se que ocorreu poluio, situao esta que

pode ter consequncias mais desastrosas possveis.

O pensamento ecolgico bastante antigo, atribui-se Ernest Haeckel, zoolgo Alemo, a

introduo do vocbulo ecologia, em 1866, porm, j em 1798 Malthus expunha suas idias sobre

crescimento populacional, em que afirmava que as populaes crescem em progresso geomtrica,

enquanto os meios para sua subsistncia aumentam em progresso aritmtica, ou seja, a medida que a

populao cresce, mais escassos tornam-se os meios para a sua subsistncia.

Darwin, que era professor de Haeckel, parecia concordar com as idias de Malthus, uma vez

que em 1858, para explicar a sua teoria sobre origem e evoluo das espcies formulou trs princpios

fundamentais: (1) H maior produo do nmero de ovos, esporos e sementes, do que de indivduos

adultos; (2) Os indivduos so diferentes uns dos outros; (3) Os indivduos, em nmero excessivo e

diferentes uns dos outros, lutam pelos mesmos meios de subsistncia e sobrevivem os mais aptos, os

melhores adaptados s condies do ambiente em que vivem.

Pode-se dizer que a partir dai ficou estabelecido o conceito de competio, e que as trs

teorias se inter-relacionam e estabelecem o inter-relacionamento entre os seres e o ambiente em que

vivem. por esta razo que se diz que o pensamento ecolgico bem mais antigo que a introduo

do vocbulo ecologia.

At meados da dcada de 1930 a ecologia como cincia pouco se desenvolveu. O Brasil

contribuiu de maneira significativa para o progresso da ecologia como cincia, uma vez que o

primeiro livro publicado sobre ecologia no mundo em 1895, foi feito a partir das observaes feitas

pelo botnico dinamarqus, Eugnio Warning, quando este viveu no Brasil, em Lagoa Santa Minas Gerais, durante trs anos (1863-1866), estudando a vegetao.

A primeira tentativa de apresentar a ecologia, com bases cientficas, foi feita em 1927 por

Elton, no que se referia ao mundo animal.

O incio do sculo XX marca a fundao das primeiras sociedades ecolgicas e tambm a

publicao dos primeiros trabalhos cientficos em peridicos. O primeiro congresso internacional

sobre ecologia foi em Haia em 1974.

1.2 - Subdivises da Ecologia

Auto-ecologia: estuda as relaes de uma s espcie com o meio em que vive, ou seja, a auto-

ecologia estabelece os limites de tolerncia e preferncia de cada espcie em relao a cada fator

ecolgico, muitas vezes chamada de ecofisiologia.

Sinecologia: estuda as relaes entre as espcies que vivem em certo ambiente, e as relaes

entre essas espcies e seu ambiente. Em outras palavras a ecologia dos conjuntos de espcies de

seres vivos.

1.3 - Ecologia uma Cincia Multidisciplinar

A ecologia uma cincia muito complexa e envolve o conhecimento de muitas outras

cincias, tais como, Zoologia, Botnica, Microbiologia, Geografia, Fisiologia, Gentica, Qumica,

5

Fsica, Estatstica, Sociologia, etc.. A ecologia deve explicar o papel dos diversos fatores do meio

fsico, sobre as diversas espcies de seres vivos que vivem neste meio, por isso uma cincia que

deve ser desenvolvida por equipes multidisciplinares.

Para se ter o conhecimento do que se passa entre os seres vivos e o ambiente que habitam,

necessrio conhecer os principais fatores que intervm no meio fsico e o papel que cada um destes

fatores desempenha sobre os seres vivos. Dentre os principais fatores pode-se citar: Ar, gua, Luz e

Solo.

O professor Patrick Blaudin, do Museu Nacional de Histria Natural da Frana, diz que no

sculo XX a ecologia tornou-se uma cincia para engenheiros. Engenheiros capazes de intervir sobre

um terreno, segundo um caminho racional e cientificamente fundamentado, para obter uma

organizao e um funcionamento satisfatrio dos meios naturais.

A ecologia pois, muito mais que um conjunto de preocupaes relativas ao ambiente.

uma disciplina cientfica fundamental, prtica, para profissionais de alto nvel universitrio, longe de

ser uma preocupao militante ou politizada simplesmente (guia ilustrado de ecologia).

1.4 - O Conceito de Ecossistema

Chama-se de ecossistema a um conjunto de condies fsicas e qumicas de certo lugar,

reunido a um conjunto de seres vivos que habitam esse lugar. O ecossistema tem pois, dois

componentes: O ambiente povoado pelos seres vivos; e o conjunto de seres que povoam este

ambiente.

Ao ambiente fsico d-se o nome de Bitopo, e ao conjunto de seres vivos, d-se o nome de

Biocenose.

1.5 - O que e quem pode alterar o ecossistema?

Todas as espcies que povoam um ecossistema so capazes de alter-lo, seja retirando dele o

seu alimento para a sua subsistncia, seja devolvendo ele o que retirou, atravs de suas fezes ou

urina, geralmente de uma forma diversa.

O homem em nada difere das outras espcies quanto capacidade de alterar o seu

ecossistema, porm, h uma diferena fundamental, porque ao homem foi dada a faculdade, por sua

inteligncia, de acelerar o processo de alterao do ambiente, por meio das invenes e descobertas.

1.6 - O que Poluio?

Vrias so as conceituaes ou definies que podem ser dadas de poluio mas, de um modo

geral, pode-se definir poluio como qualquer alterao que introduzida em um ecossistema, que ocasione desequilbrio, ou leve situao de um novo equilbrio diferente daquele que se

encontrava anteriormente. Os agentes causadores destas alteraes so chamados de poluentes. Pode-se perceber que existem vrios tipos de alteraes ou de poluio, tais como, poluio

do ar, da gua, do solo, sonora, que podem ser causadas por substncias qumicas, ou no, no estado

lquido, slido ou gasoso, ou ainda causada por introduo de seres vivos ao ecossistema.

Pode-se ainda falar em poluio visual e no sentido figurado, em poluio poltica e moral,

que to bem conhecemos em nosso pas.

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1.7 - A Reforma Sanitria e a Poluio

At meados do sculo XIX, antes da reforma sanitria, todos os esgotos gerados, que eram

quase que totalmente de origem sanitria, eram lanados em poos ou sumidouros (escavaes no

solo), no interior das residncias, de onde eram retiradas para reservatrios pblicos, lugar em que

permaneciam secando, com o objetivo de se obter uma massa estabilizada, que era utilizada na

lavoura.

Em 1847, na Inglaterra, um famoso sanitarista chamado Chadwick estabeleceu uma reforma

sanitria, que consistiu basicamente na ligao de todos os esgotos domsticos nas redes coletoras

urbanas, mediante a instalao de descargas hdricas. As redes pblicas de esgoto que recebiam

exclusivamente as guas da chuva passaram a receber alm de outros poluentes, as descargas fecais.

Foi inaugurado assim, a lei que os franceses denominaram de tout lgout (tudo ao esgoto), teve funes benficas, como a remoo de materiais contaminantes de dentro das casas, mas, teve suas

funes malficas, pois, iniciou o processo de contaminao dos rios.

Esta reforma sanitria levou a problemas serssimos como a proliferao de doenas, como

febre tifide, clera, hepatite, causadas pelas excrees de pessoas doentes que tinham seus dejetos

lanados nas redes de esgotos que posteriormente eram lanados nos rios. A Alemanha, a Inglaterra e

a Frana tiveram seus rios transformados em fontes importantes de epidemias, por conta do

lanamento de esgotos, que s foram resolvidas com o desenvolvimento de tcnicas de tratamento de

esgotos, que passaram a ser obrigatrios a partir de 1875 e, pela introduo das prticas de clorao

das guas de abastecimento.

1.8 - A Revoluo Industrial, o Problema da Poluio Mundial e a Vida Sustentvel

A revoluo industrial, que teve seu incio no sculo XVIII, na Inglaterra em 1760, e seu

grande crescimento no sculo XX, levou o mundo a um estgio de grande desenvolvimento, porm,

hoje j se tem conhecimento que este desenvolvimento, levou tambm a que toda humanidade

ficasse exposta a grandes riscos, que podem ser exemplificados tanto pela diminuio da qualidade

de gua , neste milnio, como pela ameaa da destruio da camada de oznio, que protege a Terra

dos raios ultravioletas.

A origem da revoluo industrial est no desenvolvimento da indstria txtil. Em um

determinado momento, a demanda de tecido no podia ser satisfeita pela antiga roda de fiar, operada

manualmente por um tecelo.

No entanto, a indstria txtil exigiu a criao de uma indstria qumica moderna, capaz de

abastec-la com os produtos necessrios para a lavagem do algodo e a tintura dos tecidos. Para

produzir sabo, era preciso soda. Em 1825, instalou-se, em Glasgow, a maior fbrica de produtos

qumicos da Europa. Empregava 3 mil trabalhadores e ocupava 40 hectares. Fabricava soda

conforme um mtodo inventado por Nicolas Leblanc, em 1783, que utilizava cido sulfrico. Na

fabricao deste cido, produzia-se gs clordrico, produto altamente contaminante, que a fbrica

emitia continuamente por sua chamin de 139 metros de altura. Logo se conseguiu diluir esse gs em

gua e utiliz-lo no processo de fabricao de tinturas para colorir o algodo, este processo porm,

tambm pode levar a um grau de poluio importante, pela gerao de compostos organoclorados.

Alm das indstrias qumicas, desenvolveram-se outras, como as de explosivos e as de

fosfatos, usados como fertilizantes na agricultura. O desenvolvimento da Qumica uma das

caractersticas da revoluo industrial, assim como o da Matemtica e o da Fsica foram da revoluo

cientfica, iniciada quase trs sculos antes.

Nos trs ltimos sculos a populao mundial cresceu oito vezes, enquanto que a produo

industrial cresceu cerca de 100 vezes, s nos ltimos cem anos. Este crescimento industrial, no

entanto, beneficiou uma parcela muito pequena da populao mundial cerca de 20%, que consomem

80% dos recursos naturais.

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A dcada de 60, porm, foi marcada por grandes transformaes e, foi nesta dcada que o

homem se deu conta de que preciso mudar sua maneira de pensar, o progresso, percebendo que

mais importante que progredir, progredir com conscincia da preservao da vida humana e do

ambiente em seu entorno. Este pensamento levou ao desenvolvimento de um mercado consumidor

mais consciente, que exige alm da qualidade no produto, qualidade e conscincia ambiental na

produo. No entanto, este pensamento de conscincia ecolgica e de preservao ambiental,

esbarra, sobretudo nos pases de terceiro mundo, no estado de pobreza que vive a populao, que

significa uma grande parcela de habitantes vivendo na misria absoluta.

Neste sentido, deve-se entender vida sustentvel como progresso para todos, com

preservao da natureza, o que significa dizer profundas mudanas, tanto do ponto de vista tcnico,

como do ponto de vista social e sociolgico, na maneira do homem encarar o progresso, ou seja,

formas mais justas de desenvolvimento, que no ameacem o equilbrio natural e que levem a

menores desnveis sociais.

1.9 - Fatores que tornaram possvel a Revoluo Industrial

Apesar de, no incio do sculo XVIII, a Inglaterra apresentar um certo atraso tcnico em

relao a outros pases europeus, a sociedade inglesa tinha uma srie de condies que permitiram a

sua rpida industrializao. As revolues do sculo XVII acabaram com os privilgios da nobreza e

com a servido dos camponeses, que passaram a procurar emprego livremente nas fbricas. A

Revoluo Francesa aconteceu somente em 1789. Alm disso, a populao reduzida favorecia o uso

de mquinas para suprir a falta de mo-de-obra. Ao mesmo tempo, a escassez de madeira, na

Inglaterra, estimulou a minerao de carvo, importante para a siderurgia. Outro fator decisivo foi

sua localizao geogrfica, que convertera a Inglaterra num centro de comrcio mundial, atravs de

seus numerosos portos.

Nesta poca, a expanso colonial abriu novos mercados para a exportao dos produtos

industriais. Um dado muito significativo que, durante a Revoluo Industrial, as guerras que

devastaram o continente europeu se desenvolveram fora de seu territrio, o que permitiu indstria

inglesa trabalhar em paz e gerar riqueza.

Atualmente, nota-se ainda uma imensa incapacidade dos Pases de gerar planos, ou

estabelecer polticas que faam frente s questes globais relacionadas ao desenvolvimento

sustentvel, sobretudo devido insatisfao dos Pases subdesenvolvidos, ou em desenvolvimento,

que acusavam os Pases, ditos de primeiro mundo, de cercear seus programas de desenvolvimento,

acusando-os de geradores de poluio.

Neste sentido, no incio do sculo XXI, tem-se que pensar em redescobrimento, quando

pensa-se em soluo para os problemas ambientais. Redescobrir que os seres vivos devem prover a

terra, para mant-la viva, pensando em um novo modo de desenvolvimento que garanta a

preservao, e isto s se consegue com educao. A educao no sentido da busca de subsdios, para

a ampliao dos conhecimentos que leve ao exerccio da cidadania e da qualidade da vida humana.

1.10 - A gua no Meio

A gua um dos fatores mais importantes para os seres vivos, por isso muito importante

saber de que maneira ela se encontra no meio, e qual a sua melhor forma de assimilao.

A gua pode ser encontrada em diversos estados no meio: lquido, nos grandes depsitos de

gua salgada, como os mares e oceanos, nos depsitos de gua doce, como os rios, lagos e lagoas e

tambm entre as partculas slidas do solo. gasoso, na atmosfera. slido, nas grandes massas de gelo,

nas regies polares e nos cumes das montanhas e serras, que apresentam uma certa altitude.

Estas formas so intercambiveis. muito importante compreender estas transformaes para

saber o que ocorre com a gua na natureza.

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Alguns dos ecossistemas mais complexos esto contidos nos oceanos, que ocupam mais de

70% da superfcie terrestre. A zona costeira representa apenas 10% da zona ocenica total, porm,

nela se origina mais da metade da produtividade biolgica dos oceanos, estas zonas abrigam 60% da

populao mundial e contm muitas classes de ecossistemas vitais para a vida marinha, (Dias, 1992).

De um modo geral, os oceanos se constituem em grandes lixeiras, sendo utilizados para descargas de

resduos urbanos e industriais, sedimentos provenientes de eroses e via de regra, so os depsitos de

quase todo o resduo radioativo gerado no mundo.

Estes lanamentos indiscriminados de resduos nos oceanos acarretam grandes problemas

para a fauna e a flora presentes nestes ecossistemas, chegando mesmo a comprometer seriamente a

sua utilizao.

Em qualquer ecossistema que se considere pode-se verificar a existncia de um ciclo de gua

que pode ser esquematizado conforme figura 1.

Figura 1, ilustrao do ciclo da gua em um ecossistema

A energia assimilada pelos seres vivos utilizada pelas clulas por meio de reaes qumicas,

que tm lugar em meio aquoso dentro das clulas. Esta gua porm, tem que estar disponvel de

maneira a ser utilizada diretamente pelos seres vivos, ou seja no estado lquido.

gua no corpo humano e em muitos outros animais e vegetais desempenha no s o papel de

estruturao das clulas, como tambm de veculo importante para o transporte de substncias

dissolvidas para dentro e fora do organismo e de todos os rgos. Devido a sua capacidade solvente,

bem como a sua mobilidade, executa funes como elemento preponderante no sangue e na seiva dos

vegetais.

A gua ento, necessria no s para manter a temperatura do corpo humano, mas, tambm

para conduzir produtos de excreo, uma vez que possui muita facilidade em atravessar as

membranas das clulas, quando no estado lquido.

A gua no estado lquido muito importante para os seres humanos, porque todas as reaes

bioqumicas que se processam nestes seres e em muitos outros, ocorrem em meio aquoso. Neste

sentido, a gua necessria no s em quantidade, como em qualidade. Ela no pode conter

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substncias que sejam nocivas ao bom funcionamento dos rgos e clulas do organismo, alm de

no poder transportar microrganismos patognicos.

A gua, inevitavelmente, retorna natureza (rios, lagos, oceanos), depois de usada, portanto,

todo cuidado deve ser tomado antes do seu lanamento nos corpos receptores, uma vez que estes

corpos necessitam de uma qualidade mnima para os seus usos potenciais.

Todo cidado tem o direito a ter gua tratada e o Estado tem o dever de oferecer este servio,

este um dever que o cidado outorga ao Estado, atravs do pagamento de impostos. Esta

responsabilidade que outorgada ao estado tem o objetivo nico de manter a uniformidade e a

segurana com relao aos processos de tratamento, garantindo assim servios eficazes e

consequentemente uma gua de melhor qualidade.

Essa outorga estabelece uma via de mo dupla entre o Estado e o cidado. Todo cidado tem

obrigaes que se no cumpridas, estar infringindo esse contrato social que tem com o Estado.

Isto pode se aplicar ao ensino pblico, todo cidado outorga ao Estado, atravs do pagamento

de impostos a funo de prover o ensino pblico, e o Estado estar traindo a confiana do cidado, se

este ensino no for de qualidade.

Contudo, a tarefa do Estado de levar gua tratada at a residncia de cada cidado, nem

sempre to fcil, muitas vezes a populao prefere ser abastecida por meio de poos clandestinos

do que fazer a ligao domiciliar, quando intimado, muitas vezes reagindo com violncia e

depredando as instalaes do sistema de abastecimento, como aconteceu em Salvador quando o

Engenheiro Teodoro Sampaio projetou e construiu o primeiro sistema de distribuio de gua na

cidade. A populao saiu s ruas indignada, dizendo que no beberia gua de cano. Reaes desta natureza, frequentemente, so decorrentes da revolta contra a tarifa a ser paga.

Estas tarifas parece ser altas quando se pensa que a gua oferecida pela natureza e o nico trabalho

fazer cheg-la s residncias, porm, esta tarefa no to fcil assim, principalmente se

considerarmos que os nossos mananciais, via de regra, esto cheios de impurezas, - muitas vezes

pelo descaso, tanto com os recursos hdricos quanto com os recursos naturais de modo geral, o que

torna difcil a transformao desta gua em potvel.

A melhor maneira de se utilizar as reservas hdricas, de forma a manter o equilbrio ambiental

e sem causar conflitos o planejamento. Planejar, para aproveitar os recursos hdricos de forma

total, sem conflitos nem incompatibilidade.

certo que usar do artifcio do represamento uma das maneiras eficazes encontradas para

disciplinar os rios, transformando-os em lagos que enchem na poca das chuvas, armazenando a gua

que ser usada no perodo das secas. Dessa forma ter-se-ia vazes regularizadas durante todo o ano, e

evitaria inundaes, garantiria o abastecimento e a irrigao e ainda o funcionamento das turbinas de

hidreltricas, durante todo o perodo de seca.

Porm, nem sempre estas medidas so tomadas com o cuidado de um planejamento

criterioso, que garantiria o uso racional optando por grandes quedas ou grandes volumes dgua, para gerar grandes quantidades de energia.

Como o armazenamento de grandes volumes dgua exige grandes reas de terra, muitas vezes reas imensas de solo so inundadas - afogando e destruindo massas considerveis de material

vegetal, aniquilando animais e espcies nativas, chegando mesmo a influir no clima da regio - para

produzir quantidades irrisrias de energia, numa demonstrao clara da falta de planejamento, que

leve em conta a situao geogrfica e ecolgica, assim como os diversos usos possveis da gua, para

que o seu aproveitamento seja mximo.

A barragem de Balbina, construda no Estado do Amazonas, um caso tpico da falta de

planejamento. Para sua construo foram inundadas 2.400 Km2 de florestas, formando um lago de

apenas 7 metros de profundidade. Localizada a 146 quilmetros de Manaus, junto ao Rio Uatum, a

hidreltrica de Balbina, com potencial energtico de apenas 250 megawatts, uma herana do

gerenciamento militar fascista, que teve a morte biolgica decretada pelo Instituto Nacional de

10

Pesquisas da Amaznia. Para comparao, a Usina de Itaipu tem um lago com a metade do tamanho

de Balbina e produz 14 mil megawatts.

1.11 - O Ciclo do Carbono

O ciclo do carbono to importante quanto o ciclo da gua, para os seres vivos, uma vez que

o carbono utilizado pelos vegetais fotossintetizantes na produo de compostos orgnicos.

O carbono ocorre na natureza em diversas formas, na atmosfera ocorre na forma de dixido

de carbono. Na fotossntese o carbono do CO2 reduzido pelo H2 da gua, surgindo desta reduo

primeiro os carboidratos, depois os lipdeos e protdeos (protenas), de estrutura mais complexas que

os primeiros.

Os animais herbvoros recebem das plantas estes compostos orgnicos e sintetizam, a partir

deles, outros, o mesmo acontece com os carnvoros que se alimentam destes herbvoros, e com os

carnvoros maiores.

Plantas e animais, ao morrerem, so decompostos e o carbono retorna ao meio. Os

mecanismos que permitem este retorno so os processos oxidativos (respirao aerbia e anaerbia).

1.12 - O Ciclo do Nitrognio

O nitrognio pode ser encontrado de diversas formas, na atmosfera pode ser encontrado em

forma livre, nos organismos de plantas e animais, em forma de compostos orgnicos e no solo ou na

gua em forma de nitrognio inorgnico, resultantes geralmente de decomposio de rochas.

O nitrognio atmosfrico oxidado a nitritos e nitratos durante as tempestades, estes

compostos so solveis em gua, e os nitratos podem ser absorvidos pelas plantas. As plantas podem

ainda absorver os nitratos oriundos da decomposio de rochas.

Existem bactrias que so encontradas em razes e nodosidades das plantas, que tambm so

capazes de fixar o nitrognio da atmosfera, cedendo s plantas parte dele. os animais que se

alimentam destas plantas incorporam o nitrognio em seu organismo, na forma de protenas

especficas.

A decomposio de plantas ou de animais ou a decomposio de produtos de excreo

nitrogenados dos seres vivos, como a uria e o cido rico, produz amnia, que convertido a

nitritos e estes a nitratos por grupos especficos de bactrias, os nitratos voltam assim ao ponto de

partida.

Estes nitratos no entanto, tambm atravs de bactrias especficas, podem ser convertidos a

nitrognio gasoso que retorna atmosfera, fechando o ciclo.

1.13 - O Ciclo do Oxignio

O oxignio est presente em praticamente todos os ciclos que mencionou-se at aqui. A

atmosfera terrestre constituda aproximadamente de 20% de oxignio. As guas salgadas e doces

contm propores variveis de oxignio que so funo de diversos fatores como, presso e

temperatura.

O oxignio retirado e devolvido continuamente ao meio, mostrando a importncia deste

elemento para o mundo vivo.

1.14 - O Fluxo de Energia num Ecossistema

11

Os seres vivos produtores de um ecossistema captam energia da luz solar, que consumida

na reduo do CO2, molcula simples que contm pouca energia, carboidrato, molcula complexa

com muita energia.

Os produtos so consumidos pelos herbvoros que incorporam parte da matria ingerida em

seu organismo, eliminando outra parte para o ambiente.

Os herbvoros so consumidos por pequenos carnvoros e por onvoros e ambos so

consumidos pelos carnvoros maiores.

H sempre perda de matria cada vez que um ser vivo consome outro, porque no incorpora

tudo, mas devolve uma parte do que ingeriu geralmente transformada.

Como a matria orgnica foi construda com consumo de energia, estas perdas de matria

representam perdas correspondentes de energia.

medida que se sobe numa pirmide alimentar, vai havendo perda de massa dos seres vivos,

a qual chamamos de biomassa. Ao mesmo tempo vai havendo uma perda de energia para o meio em

que tal pirmide se encontra.

Fluxo de energia pois, esse trnsito de energia entre os diferentes elos de uma cadeia

alimentar, ou entre os diferentes nveis trficos de uma pirmide alimentar.

Este fluxo de energia nos diferentes ecossistemas uma via de duas mos. Entra energia pela

fotossntese e ao mesmo tempo sai energia pela respirao.

1.15 - Balano entre Produo e Consumo

O processo principal, responsvel pela produo de matria orgnica na terra, a partir de

compostos inorgnicos a fotossntese.

A decomposio se faz pelos diversos tipos de respirao, aerbia ou anaerbia, entre os

quais se incluem muitos processos de fermentao.

Estes dois principais processos de construo e de destruio da matria, orgnica podem ser

apresentados em uma nica representao qumica.

6CO2 + 6H20 C6H12O6 + 6O2

1.16 - Que fatos podem-se verificar da?

A fotossntese, realizada pelas plantas e por diversos organismos clorofilados, o maior

provedor de oxignio da natureza, que compensa de um modo geral, numa reao inversa, o

consumo de oxignio e a produo de gs carbnico pela respirao de animais e plantas. A

fotossntese tambm compensa o consumo de oxignio e a produo de gs carbnico provenientes

da queima do lcool combustvel ou lenha, durante o desenvolvimento das lavouras de cana e

reflorestamentos, porm, a emisso de CO2, para a atmosfera, provenientes da combusto do petrleo

e carvo mineral um processo irreversvel, sem reao inversa de compensao.

12

2 - CONTROLE DE POLUIO DAS GUAS

As diretrizes estabelecidas pelo congresso americano em julho de 1972 no foram alcanadas

com a velocidade que se esperava, devido sobretudo crise econmico-financeira de 1973, nos

grandes pases do mundo, imposta pelos pases membros da OPEP (choque do petrleo).

O que pode-se inferir disto que, os problemas de poluio no so resolvidos pela simples

aprovao de leis, que via de regra so feitas em gabinetes, por pessoas que normalmente tm pouco

conhecimento dos processos industriais, e ainda corroborada pela falta de interesse dos responsveis

por estes processos em arcar com os altos custos do tratamento.

Analisando as diretrizes desta lei americana, verifica-se que nela est embutida a indicao de

poluio zero, de difcil alcance do ponto de vista de sua exequibilidade, uma vez que, s seria alcanada se fosse implementada com custos de tratamento muito elevados (Figura 2), ou seja, s

seria justificvel sua implantao na eliminao de poluentes prioritrios.

Esta lei, no entanto, abriu novas perspectivas dentro da rea de tratamento de despejos para o

controle ambiental, mudando o enfoque conhecido como tratamento-fim-de-tubulao (end-of-pipe), para o projeto integrado de tratamento (in plant), que passa pela possvel reformulao de todo o processo, com vistas sua otimizao e a consequente MINIMIZAO DOS DESPEJOS

HDRICOS gerados na planta industrial.

CA

B

CUSTOS

NVEL DE POLUIO

Figura 2 - CUSTOS X NVEL DE POLUIO

FONTE: Prof. Carlos Russo

CURVA A: Custos Associados Degradao Ambiental

CURVA B: Custos Associados ao Controle de Poluio

CURVA C: Custos Totais

O novo conceito de tratamento de despejos ligado MINIMIZAO DOS DESPEJOS, foi

fruto da crescente conscientizao da populao sobre a qualidade do ambiente, que vai refletir na

adoo de leis que de forma gradual vm induzindo as industrias adoo de procedimentos que

minimizem os seus despejos.

13

Segundo o prof. Carlos Russo (COPPE) via de regra, o termo minimizao de despejos confundido, equivocadamente, com o termo tecnologia limpa segundo o professor tecnologia limpa corresponde ao avano tecnolgico no desenvolvimento de processo, atravs do qual a partir de uma dada matria-prima, apenas produtos comercialmente utilizveis podem ser produzidos.

No entanto, tanto o termo minimizao de despejos como o termo tecnologia limpa esto calcados na pr - suposio de poluio zero.

GODBLAT et al. (1993), conceituam em seu artigo Zero Discharge: What, Why and How? os termos poluio zero e minimizao de despejos, associados aos conceitos de processos ideais e processos reais, que resumidamente podem ser explicados conforme Figura 2.

O mnimo da curva de custos totais corresponde a um nvel timo de poluio no qual os custos de controle e degradao se igualam. Essa circunstncia se contrape ao nvel de poluio

zero.

2.1 - Processos ideais versus processos reais O processo ideal pode ser definido como aquele em que todas as matrias primas nele

utilizadas so integralmente convertidas em produtos utilizveis, como produtos finais ou como

produtos intermedirios. Alm disso todos os insumos bsicos, chamados auxiliares de

processamento, tais como: catalisadores, solventes, gua de refrigerao e de processo, etc., so

integralmente recuperados e levados s suas respectivas qualidades originais, podendo ser

reintegrados ao processo.

onclui-se

Conclui-se ento que no processo ideal (poluio zero) h implicao de que:

TODOS OS REAGENTES SEJAM INTEGRALMENTE CONVERTIDOS EM PRODUTOS UTILIZVEIS

TODOS OS AUXILIARES DE PROCESSAMENTO SEJAM INTEGRALMENTE REUTILIZADOS

NO HAJA GERAO DE DESPEJOS

Do exposto pode-se notar que o processo ideal ou no existe, ou economicamente invivel.

No processo real a matria prima processada atravs da utilizao de auxiliares de

processamento para gerar produtos. Uma pequena frao da matria prima perdida na forma de

Auxiliares de processamento rwegfegprocessamentopr

ocessamento

Processo Ideal Produtos Reagent

es

(Despejos)

)

14

despejos em estado fluido (vapor, gs ou lquido), ou ainda atravs da degradao dos auxiliares de

processamento, os quais integraro a corrente de despejo final da unidade.

Definio do termo poluio zero:

No contexto do processo ideal nenhum despejo gerado ou seja, poluio zero implica em que todas as substncias reagentes e insumos so transformados em produtos utilizveis.

No contexto de um processo real existem diversas definies:

A ELIMINAO PRIORITRIA DE CERTOS TIPOS DE POLUENTES OU DE COMPOSTOS TXICOS DA CORRENTE DE DESPEJO HDRICO DE UMA

CERTA UNIDADE DE PROCESSAMENTO.

Esses poluentes, denominados prioritrios, so includos na categoria dos compostos banidos

ou com limites de concentrao regulados por legislao ambiental.

A eliminao mandatria, uma vez que estes poluentes tendem a se concentrar ao longo da

cadeia alimentar.

SIGNIFICA QUE NENHUMA CORRENTE DE DESPEJO SER DESCARTADA NO CORPO RECEPTOR. TODOS OS POLUENTES CONTIDOS NAS GUAS

RESIDURIAS APS SOFREREM ADEQUADO TRATAMENTO SEQUNCIAL

EM NVEL PRIMRIO SECUNDRIO OU TERCIRIO PODEM SER

CONVERTIDOS EM DESPEJOS SLIDOS POR PROCESSOS DE EVAPORAO.

O GRANDE PROBLEMA A GERAO DE POLUENTES GASOSOS.

UMA DEFINIO MAIS GENRICA INCORPORA PARTE DAS DEFINIES ANTERIORES. SIGNIFICA QUE EMBORA AS VAZES DO DESPEJO

DESCARTADO SEJAM ELEVADAS, OS POLUENTES NELE CONTIDOS SO

RELATIVAMENTE SEGUROS.

O que se tem que pensar em se tratando de um processo real, e que funo e um desafio

para o Engenheiro de Processos, no desenvolvimento de processos que busquem a minimizao

dos despejos, uma vez que a eliminao pura e simples das correntes de despejo um paradigma.

Na implantao de um programa de minimizao de despejos, o Engenheiro deve iniciar

selecionando as matrias primas e os reagentes que possibilitem a reduo do volume e a gerao de

produtos indesejveis, melhorando a eficincia de todas as etapas do processo.

3 - PROGRAMA DE MINIMIZAO DE DESPEJOS

O conceito de minimizao de despejos bastante antigo, sua primeira aplicao foi na

dcada de 1970, porm, s mais recentemente adquiriu uma importncia no controle de poluio,

sobretudo, depois de um encontro realizado em 1993, pela Aiche (American Institute of Chemical

Engineers) sobre engenharia e desenvolvimento sustentvel. Neste encontro, no qual foram

Auxiliares de processamento

Reagentes Processo Real Produtos

Despejo

s

15

apresentados mais de 100 trabalhos sobre minimizao de despejos, ficou claro que o

desenvolvimento sustentvel est intimamente ligado minimizao de despejos.

As novas leis ambientais agora tambm se preocupam em evitar ou minimizar a poluio em

sua fonte, ao invs de se limitar, como de praxe, a atenuar seus efeitos no ambiente.

Com a minimizao dos despejos as indstrias usariam de maneira mais eficiente a matria

prima, alcanariam nveis de produo compatveis com a proteo ambiental, ao mesmo tempo que

reduziriam os gastos com o tratamento de despejos.

Hoje em dia a gerao de despejos no controlada vista no mais s como um problema

ambiental, e sim tambm como um processo ineficiente.

Minimizao de despejos ento, significa aumentar a produtividade, reduzir custos

operacionais e com isso aumentar a margem de lucro.

Segundo DELCAMBRE (1988) os objetivos bsicos de um programa de minimizao de

despejos so:

REDUZIR A QUANTIDADE DE DESPEJOS LANADOS AO AMBIENTE;

RECUPERAR, DAS DIFERENTES CORRENTES QUE COMPEM OS DESPEJOS DE UMA PLANTA DE PROCESSAMENTO INDUSTRIAL, PRODUTOS

COMERCIALMENTE ATRAENTES;

DESENVOLVER PROJETOS E PROCESSOS COM VISTAS REDUO DE DESPEJOS;

TER RETORNO RPIDO DOS INVESTIMENTOS RELACIONADOS IMPLANTAO DO PROGRAMA.

A reduo de despejos na fonte se constitui na melhor e mais racional estratgia de

minimizao de despejos, simplesmente porque no pode haver impacto ambiental de um despejo

que no foi gerado.

Pode ser a seguinte a hierarquia de procedimentos para o gerenciamento de resduos.

REDUO DOS DESPEJOS NA FONTE;

RECICLO/RECUPERAO/UTILIZAO E REUTILIZAO DOS DESPEJOS;

TRATAMENTO E DISPOSIO FINAL DO DESPEJO.

REDUO DOS DESPEJOS NA FONTE

Alcanada por meio de procedimentos criteriosos. Uma ou mais das medidas abaixo

podem ser aplicadas:

ALTERAO DO PRODUTO: ATRAVS DA SUBSTITUIO OU ALTERAO DA SUA COMPOSIO;

CONTROLE NAS FONTES: ALTERAO DAS MATRIAS PRIMAS OU DO PROCESSO;

CONSERVAO DA GUA CONTAMINADA: OPERAO DA PLANTA EM CIRCUITO FECHADO;

SEGREGAO DAS CORRENTES DE DESPEJO;

ALTERAES NO PROCESSO: MTODO MAIS EFETIVO PORM, MAIS DIFCIL.

16

RECICLO: RECUPERAO/REUTILIZAO

Visam a reutilizao do despejo, devendo ser adotados aps esgotadas as oportunidades de

reduo.

No que se refere ao reciclo deve-se saber se algum despejo contm algum produto passvel de

ser recuperado ou reciclado.

De acordo com FROMM et al. (1987) e DRABKIN et al. (1988) o programa de minimizao

de despejos bsicamente constituido de 5 etapas

(a) INCIO:

FORMAR O GRUPO DE AUDITORIA;

DEFINIR OBJETIVOS;

ORGANIZAR O GRUPO SEGUNDO OS OBJETIVOS.

(b) PR - AUDITORIA:

PREPARAR O GRUPO PARA A AUDITORIA;

ESCOLHER AS CORRENTES DO PROCESSO QUE IRO COMPOR O PROGRAMA.

(c) AUDITORIA:

INSPECIONAR A PLANTA;

ESTABELECER AS OPES PARA A REDUO DOS DESPEJOS;

AVALIAR AS OPES ESTABELECIDAS;

SELECIONAR AS OPES EXEQUIVEIS.

(d) PS - AUDITORIA:

ANALISAR AS OPES EXEQUVEIS;

DO PONTO DE VISTA TCNICO.

17

(e) EXECUO:

PROJETAR;

START - UP;

MONITORAR O DESEMPENHO DO PROGRAMA.

Um programa destes s ter chances de xito se contar com a participao de todas as pessoas

envolvidas no processo, e no s daquelas envolvidas com as questes ambientais.

NOES SOBRE A QUALIDADE DA GUA:

Segundo VON SPERLING (1996) a qualidade da gua resultante de fenmenos naturais e

da atuao do homem, em outras palavras a qualidade da gua funo do uso e da ocupao do solo

na bacia hidrogrfica, devido aos seguintes fatores:

CONDIES NATURAIS: A qualidade das guas afetada pelo escoamento superficial e pela

infiltrao do solo, devido a precipitao atmosfrica.

INTERFERNCIA DO HOMEM: A forma como o homem ocupa o solo tem uma implicao

direta na qualidade da gua, quer seja na gerao de resduos domsticos ou industriais, quer seja na

aplicao de defensivos agrcolas no solo, contribuindo para a introduo de compostos na gua.

Alm da qualidade da gua existente, pode-se falar tambm na qualidade desejvel para uma gua

que funo do uso previsto para a mesma.

portanto, de fundamental importncia o estudo da qualidade da gua para se caracterizar as

consequncias de uma determinada atividade poluidora, ou ainda para se estabelecer os meios para

que se satisfaa determinado uso da gua.

3.1 - A gua na natureza

3.1.1 - Distribuio da gua na terra

sabido que gua fundamental para a manuteno da vida do planeta, neste sentido

tambm de fundamental importncia saber como est distribuda e como circula no mesmo.

Esto disponveis na terra 1,36x1018

m3 de gua, assim distribudos:

GUA DO MAR:--------------97,0%

GELEIRAS:---------------------2,2%

GUA DOCE:---------------- 0,8%

GUA SUBTERRNEA: ----97%

GUA SUPERFICIAL:--------3%

TOTAL--------------------------100%

18

Estes nmeros mostram a importncia de se preservar os recursos hdricos existentes no

nosso planeta, uma vez que, somente uma pequena frao destes recursos est disponvel para ser

utilizada mais facilmente, devendo-se portanto evitar sua contaminao.

3.2 - O ciclo hidrolgico

De uma maneira simplificada pode-se dizer que so os seguintes mecanismos de transferncia

da gua na natureza:

PRECIPITAO;

ESCOAMENTO SUPERFICIAL;

INFILTRAO;

EVAPORAO;

TRANSPIRAO.

3.3 - Os usos da gua

Os principais usos da gua so os seguintes:

ABASTECIMENTO DOMSTICO;

ABASTECIMENTO INDUSTRIAL;

IRRIGAO;

DESSEDENTAO DE ANIMAIS;

AQUICULTURA;

PRESERVAO DA FLORA E DA FAUNA;

RECREAO E LAZER;

HARMONIA PAISAGSTICA;

GERAO DE ENERGIA ELTRICA;

NAVEGAO;

DILUIO DE DESPEJOS.

Os quatro primeiros usos implicam na retirada da gua das colees hdricas, e os dois

primeiros esto associados a um tratamento prvio da gua. o primeiro considerado o uso mais

nobre da gua. O ltimo considerado o uso menos nobre.

19

3.4 - Impurezas encontradas na gua

As principais impurezas encontradas na gua lhe impem caractersticas FSICAS

QUMICAS E BIOLGICAS. Caractersticas estas que podem estar traduzidas na forma de

PARMETROS DE QUALIDADE DA GUA.

As principais caractersticas da gua so:

CARACTERSTICAS FSICAS: associadas sobretudo aos slidos presentes, que podem ser em SUSPENSO, COLOIDAIS OU DISSOLVIDOS;

CARACTERSTICAS QUMICAS: associadas s presenas de MATRIA ORGNICA OU INORGNICA;

CARACTERSTICAS BIOLGICAS: associadas s presenas de SERES DE SERES VIVOS OU MORTOS. dentre os seres vivos tm-se os pertencentes aos reinos

ANIMAL, VEGETAL e os PROTISTAS.

Os slidos presentes na gua podem ser classificados pelo TAMANHO e por suas

CARACTERSTICAS QUMICAS.

a) Classificao por Tamanho

Esta diviso sobretudo uma diviso prtica. As partculas de menor dimenso, capazes de

passar por papel de filtro de tamanho especificado, correspondem aos slidos dissolvidos. as

partculas de maior dimenso retidas pelo papel de filtro so chamadas de slidos em suspenso. na

verdade deveria se falar de slidos filtrveis e no filtrveis. Existem ainda os slidos que esto em

uma faixa intermediria de tamanho que so os chamados slidos coloidais. como estes slidos so

muito difceis de serem identificados a maior parte deles entra na classificao como slidos

dissolvidos.

b) Classificao pelas Caractersticas Qumicas

Ao se submeter os slidos a uma temperatura de 550oC a frao que volatilizada chamada

de frao orgnica, enquanto que a frao que permanece aps a combusto chamada de frao

inorgnica. Deste modo, pode-se dizer que os slidos volteis representam uma estimativa da

matria orgnica e os slidos no volteis, tambm chamados de fixos, representam a matria

inorgnica.

3.5 - Parmetros de qualidade da gua

3.5.1 - Parmetros Fsicos

COR;

TURBIDEZ;

SABOR E ODOR;

20

TEMPERATURA.

3.5.2 - Parmetros Qumicos

pH;

ALCALINIDADE;

ACIDEZ;

DUREZA;

FERRO E MANGANS;

CLORETOS;

NITROGNIO;

FSFORO;

OXIGNIO DISSOLVIDO;

MATRIA ORGNICA;

MICROPOLUENTES ORGNICOS;

MICROPOLUENTES INORGNICOS .

3.5.3 - Parmetros Biolgicos

TODOS LIGADOS PRESENA DE MICRORGANISMOS.

3.6 Poluio das guas

Conceitos Bsicos

De acordo com VON SPERLING (1996) poluio de guas a adio de substncias ou de forma de energia que, direta ou indiretamente, alterem a natureza do corpo dgua, de uma maneira tal que prejudique os legtimos usos que dele so feitos.

Ainda, segundo VON SPERLING (1996) existem duas formas em que a fonte de poluentes

pode atingir um determinado corpo receptor:

POLUIO PONTUAL;

POLUIO DIFUSA.

Na poluio pontual os poluentes atingem o corpo receptor de forma concentrada no espao,

como o caso da descarga de um emissrio submarino.

Na poluio difusa, os poluentes entram no corpo receptor distribudos ao longo de parte da

sua extenso, como no caso da poluio pela drenagem pluvial natural.

Vamos nos centralizar no controle da poluio pontual por meio do tratamento das guas

residurias urbanas e industriais.

21

3.7- Quantificao da carga poluidora

A eficcia das medidas de controle e a avaliao do impacto da poluio so feitas atravs da

quantificao das cargas poluidoras afluentes ao corpo receptor. para isso so necessrios

levantamentos de campo na rea de estudo tais como, amostragem dos poluentes, anlises de

laboratrio, medio de vazes e outros. de grande importncia estes levantamentos, porm, se

no for possvel faze-los deve-se ir em busca de dados na literatura.

Segundo MOTA (1988) so as seguintes as informaes tpicas que devem ser obtidas em um

levantamento sanitrio de uma bacia hidrogrfica:

Dados fsicos da bacia: aspectos geolgicos; precipitao pluviomtrica, escoamento e temperatura; evaporao etc.

Informaes sobre o comportamento hidrulico dos corpos receptores: vazes mxima, mdia e mnima; volumes de reservatrios; velocidades de escoamento;

profundidade, etc.

Uso e ocupao do solo: tipos; densidades; perspectivas de crescimento; distritos industriais.

Caracterizao scio-econmica: demografia; desenvolvimento econmico, etc.

Usos mltiplos das guas.

Requisitos de qualidade para o corpo receptor.

Localizao quantificao e tendncia das principais fontes poluidoras.

Diagnstico da situao atual da qualidade da gua: caractersticas fsicas, qumicas e biolgicas.

So trs as principais fontes de poluentes:

ESGOTOS DOMSTICOS;

DESPEJOS INDUSTRIAIS;

ESCOAMENTO SUPERFICIAL.

Os poluentes devem ser quantificados em termos de sua carga poluidora, que expressa em

termos da massa por unidade de tempo. O clculo da carga poluidora deve ser calculada por um dos

seguintes mtodos, dependendo do tipo de problema em anlise, da origem do poluente e dos dados

disponveis. recomendado que se trabalhe em unidades consistentes, como por exemplo kg/d.

Carga = concentrao x vazo (esgotos domsticos1 e industriais2)

Carga = contribuio per capta x populao (1)

Carga = contribuio por unidade produzida x produo (2)

Carga = contribuio por unidade de rea x rea (drenagem superficial).

3.7 - - Caractersticas das guas residurias

22

ESGOTOS DOMSTICOS: CARACTERIZAO DA QUANTIDADE DE ESGOTO

Vazo domstica

Por vazo domstica entende-se a vazo oriunda dos domiclios, assim como aquelas das

atividades comerciais e institucionais que compem uma determinada localidade. Pode existir ainda

valores de fontes pontuais, que devem ser computados separadamente e acrescentados aos valores

globais.

De um modo geral a vazo domstica do esgoto calculada com base na vazo de gua da

respectiva localidade, que calculada em funo da populao de projeto e de um valor atribudo

para o consumo mdio dirio de gua de uma pessoa, denominado quota per capta (QPC).

Para o projeto de uma estao de tratamento no basta considerar apenas a vazo mdia,

necessrio tambm a quantificao dos valores mnimos e mximos de vazo, por razes hidrulicas

e de processo.

Consumo Mdio de gua

Este consumo influencia diretamente a vazo domstica. A tabela a seguir apresenta valores

da quota per capta para populaes com ligaes domiciliares.

Tabela 1, valores da quota per capta para populaes com ligaes domiciliares

Porte da Comunidade Faixa da Populao (hab) Consumo Per Capta (L. hab-1

.d-

1)

Povoado Rural 250.000 151-300

Fonte: Von Sperling (1996)

Os dados apresentados na tabela 1 so valores mdios, que esto sujeitos a variaes ligadas a

diversos fatores, tais como, clima, condies econmicas da comunidade, grau de

industrializao, custo da gua, etc.

Vazo Mdia de Esgoto

Geralmente a produo de esgoto corresponde aproximadamente ao consumo de gua.

porm, a frao de esgotos afluente rede de coleta pode variar, uma vez que, parte da gua

consumida pode ser incorporada rede pluvial. Outros fatores que podem influenciar so: ligaes

clandestinas dos esgotos rede pluvial, ligaes indevidas dos esgotos rede pluvial e

infiltrao.

23

chamado de coeficiente de retorno a frao de gua fornecida afluente rede de coleta na

forma de esgoto (r = vazo de esgoto/vazo de gua). Os valores de r variam de 60% a 100%. Um

valor usualmente adotado 80% (r = 0,8).

O clculo da vazo domstica mdia de esgoto dado por:

em que,

Qdmed = vazo domstica mdia de esgotos (m3. d

-1)

QPC = quota per capta de gua (ver quadro 1.1)

R = coeficiente de retorno de esgoto/gua

Variaes de Vazo, Vazes Mximas e Mnimas

O consumo de gua e a gerao de esgoto de uma determinada localidade varia ao longo do

dia (variaes horrias), ao longo da semana (variaes dirias) e ao longo do ano (variaes

sazonais).

A CETESB e a maioria dos rgos adota os seguintes coeficientes de variao da vazo

mdia de gua.

K1 = 1,2 (coeficiente do dia de maior consumo)

K2 = 1,5 (coeficiente da hora de maior consumo)

K3 = 0,5 (coeficiente da hora de menor consumo)

As vazes mxima e mnima de gua podem ser dadas pelas seguintes relaes (Von

Sperling,1996):

Qdmax = Qdmed . K1 . K2

Qdmin = Qdmed . K3

ESGOTOS INDUSTRIAIS

CARACTERIZAO DA QUANTIDADE

VAZES INDUSTRIAIS:

24

As vazes industriais de esgotos dependem sobretudo, do tipo e porte da indstria, processo,

grau de reciclagem, existncia de pr - tratamento, etc. As vazes dos esgotos industriais so

portanto, bem diferentes mesmo de duas indstrias que fabriquem o mesmo produto.

Se na localidade de implantao da ETE houver indstrias que contribuam com uma carga

razovel rede pblica, necessrio o conhecimento das vazes, uma vez que estes despejos podem

exercer uma grande influncia no projeto e operao da ETE.

Com relao ao consumo de gua e gerao de despejos as seguintes informaes so

importantes:

CONSUMO DE GUA

Volume consumido total (por dia ou ms);

Volume consumido nas diversas etapas do processo;

Recirculaes internas;

Origem da gua (abastecimento pblico, poos etc.);

Eventuais sistemas de tratamento de gua interno.

PRODUO DE DESPEJOS

Vazo total;

Nmero de pontos de lanamento (com a etapa do processo associado a cada ponto);

Regime de lanamento (contnuo ou intermitente; durao e freqncia) de cada ponto de lanamento;

Pontos de lanamento (rede coletora, curso dgua);

Eventual mistura dos despejos com esgotos domsticos e guas pluviais .

Caso no se disponha de Informaes especficas o quadro que ser distribudo pode servir

como orientao inicial.

3.8 - Caracterizao da qualidade dos esgotos

Parmetros de Qualidade

De um modo geral os esgotos domsticos contm aproximadamente 99,9% de gua. A frao

restante inclui os slidos orgnicos e inorgnicos, suspensos e dissolvidos, alm dos microrganismos.

devido a essa frao de 0,1% que os esgotos devem ser tratados.

muito difcil caracterizar composto a composto um determinado esgoto, por esta razo para

o projeto de uma estao de tratamento lana-se mo da utilizao de parmetros indiretos que

indicam o potencial poluidor do resduo em questo. estes parmetros definem a qualidade do esgoto

e so subdivididos em trs categorias a saber: FSICOS, QUMICOS E BIOLGICOS.

Principais Parmetros

25

Para esgotos predominantemente domsticos os parmetros principais que merecem destaque

devido a sua importncia so:

SLIDOS;

INDICADORES DE MATRIA ORGNICA;

NITROGNIO;

FSFORO;

INDICADORES DE CONTAMINAO FECAL.

Slidos

Com exceo dos gases dissolvidos todos os contaminantes da gua contribuem para a carga

de slidos. estes slidos podem ser classificados da seguinte maneira: (a) de acordo com seu tamanho

e estado; (b) de acordo com suas caractersticas qumicas e (c) de acordo com sua decantabilidade.

Classificao por Tamanho e Estado

SLIDOS EM SUSPENSO;

SLIDOS DISSOLVIDOS.

Classificao pelas Caractersticas Qumicas

SLIDOS VOLTEIS;

SLIDOS FIXOS.

Classificao pela Decantabilidade

SLIDOS EM SUSPENSO SEDIMENTVEIS;

SLIDOS EM SUSPENSO NO SEDIMENTVEIS.

Matria Orgnica Carboncea

A matria orgnica presente nos esgotos responsvel pelo principal problema de poluio

das guas, que o consumo de oxignio dissolvido consumido pelos microrganismos nos seus

processos metablicos de utilizao e estabilizao da matria orgnica. a seguinte a constituio

da matria orgnica carboncea:

COMPOSTOS DE PROTENAS (~ 40%);

CARBOIDRATOS (~ 25 a 50%);

GORDURA E LEOS (~10%);

URIA, SURFACTANTES, FENIS, PESTICIDAS E OUTROS.

26

A matria orgnica carboncea (baseada no carbono orgnico) presente nos esgotos divide-se

nas seguintes fraes: (a) classificao quanto forma e tamanho: em suspenso ou particulada e

dissolvida ou solvel; (b) classificao quanto a biodegradabilidade: inerte e biodegradvel.

No possvel determinar em laboratrio todos os componentes da matria orgnica

carboncea, sobretudo devido diversidade de forma e compostos em que a mesma pode se

apresentar. Em geral so utilizados mtodos diretos ou indiretos para a determinao da matria

orgnica:

Mtodos Indiretos: Medio do Consumo de Oxignio

DEMANDA BIOQUMICA DE OXIGNIO (DBO - 5);

DEMANDA LTIMA DE OXIGNIO (DBOU- 20);

DEMANDA QUMICA DE OXIGNIO (DQO).

Mtodos Diretos: Medio do Carbono Orgnico

CARBONO ORGNICO TOTAL (COT)

a) DEMANDA BIOQUMICA DE OXIGNIO

Quando um determinado resduo lanado no corpo receptor um dos primeiros efeitos que se

observa, a diminuio da concentrao de oxignio dissolvido. Se este resduo tratado atravs de

tratamentos biolgicos aerbios necessrio o adequado fornecimento de oxignio para que as

bactrias processem a degradao da matria orgnica.

Destes fatos surgiu a idia de se medir a fora poluente dos despejos pela sua real

necessidade de oxignio, o que significa dizer uma quantificao indireta da potencialidade da

gerao do impacto e no a medida direta do impacto.

Esta medida poderia ser feita atravs da estequiometria da reao de oxidao da matria

orgnica desde que conhecida a composio desta. No caso de esgotos domsticos e/ou industriais

isto se torna um problema, devido heterogeneidade de suas composies.

Como uma maneira de solucionar tais problemas foi ento proposto medir, em laboratrio, o

consumo de oxignio que um determinado volume padronizado de resduo demanda em um perodo

de tempo pr-fixado. Desta maneira foi introduzido o conceito de Demanda Bioqumica de

Oxignio (DBO), que nada mais que a quantidade de oxignio requerida para estabilizar, atravs

de processos bioqumicos, a matria orgnica carboncea. Sendo portanto, uma indicao indireta

do carbono orgnico biodegradvel.

A estabilizao completa da matria orgnica carboncea dura cerca de vinte (20) dias, para

se padronizar os resultados e para se ter um nmero maior de dados para comparao as seguintes

padronizaes devem ser adotadas:

Proceder a anlise no 5o dia (para esgotos domsticos tpicos este consumo do 5o dia pode ser relacionado com o consumo total final);

O teste deve ser efetuado temperatura de 20oc, uma vez que temperaturas diferentes interferem no metabolismo bacteriano, alterando a DBO de 5 dias e a

DBO ltima.

A DBO padro ento a DBO5 realizada 20oc. em geral na literatura, quando se fala em

DBO est se falando em DBO5 20oc.

27

Em resumo o teste da DBO pode ser explicado simplificadamente da seguinte maneira:

coleta-se uma amostra, faz-se a medida da concentrao de oxignio dissolvido (OD), e cinco dias

aps, com a amostra mantida em um frasco fechado e incubado a 20oc, determina-se a nova

concentrao, j reduzida, devido ao consumo de oxignio durante o perodo. A diferena entre o

teor de OD no dia zero e no 5o dia representa o oxignio consumido para a oxidao da matria

orgnica, sendo portanto a DBO5

Para resduos com alta concentrao em matria orgnica, como o caso dos esgotos

domsticos, algumas adaptaes tm que ser feitas, uma vez que o oxignio pode ser consumido

totalmente antes dos 5 dias. Faz-se necessrio ento a realizao de diluies para reduzir a

concentrao de matria orgnica, possibilitando que o consumo em 5 dias seja numericamente

inferior ao oxignio disponvel na amostra.

As principais vantagens do teste da DBO, que ainda no conseguiram ser igualados por

nenhum outro teste so:

A INDICAO APROXIMADA DA FRAO BIODEGRADVEL DO DESPEJO;

A INDICAO DA TAXA DE DEGRADAO DO DESPEJO;

A INDICAO DA TAXA DE CONSUMO DE OXIGNIO EM FUNO DO TEMPO;

A DETERMINAO APROXIMADA DA QUANTIDADE DE OXIGNIO REQUERIDA PARA A ESTABILIZAO BIOLGICA DA MATRIA ORGNICA

PRESENTE.

Este teste apresenta no entanto, algumas limitaes a saber:

SE OS MICRORGANISMOS PRESENTES NO ESTIVEREM ADAPTADOS AO DESPEJO, AS CONCENTRAES DE DBO DETERMINADAS NO SO

VERDADEIRAS E NA MAIORIA DAS VEZES SO FALSOS VALORES BAIXOS;

OS MICRORGANISMOS PODEM SER INIBIDOS OU DESTRUIDOS POR METAIS PESADOS E OUTRAS SUBSTNCIAS TXICAS;

OS MICRORGNISMOS RESPONSVEIS PELA OXIDAO DA AMNIA DEVEM SER INIBIDOS PARA EVITAR QUE A NITRIFICAO CONSUMA O OXIGNIO

DISSOLVIDO E INTERFIRA NA DEMANDA CARBONCEA;

A RELAO DBOU/DBO5, VARIA EM FUNO DO DESPEJO;

A RELAO DBOU/DBO5, VARIA PRA UM MESMO DESPEJO AO LONGO DA LINHA DE TRATAMENTO DE ETE;

O TESTE DEMORA NO MNIMO 5 DIAS NO SENDO TIL PARA EFEITO DE CONTROLE OPERACIONAL DE UMA ESTAO DE TRATAMENTO DE ESGOTO.

b) DEMANDA QUMICA DE OXIGNIO (DQO)

O teste da DQO mede o consumo de oxignio durante a oxidao qumica da matria

orgnica, sendo portanto uma indicao indireta do teor de matria orgnica.

28

3.9 - Qual a principal diferena entre os testes de DBO e DQO?

A DQO corresponde a uma oxidao qumica da matria orgnica, obtida por meio de um

forte oxidante (dicromato de potssio) em meio cido.

As principais vantagens do teste da DQO so:

O TESTE LEVA CERCA DE 2 HORAS PARA SER REALIZADO;

O SEU RESULTADO D UMA INDICAO DO OXIGNIO REQUERIDO PARA A ESTABILIZAO DA MATRIA ORGNICA;

O TESTE NO AFETADO PELA NITRIFICAO, DANDO UMA INDICAO APENAS DA MATRIA ORGNICA CARBONCEA.

Suas principais limitaes so:

NESTE TESTE SO OXIDADAS TANTO A FRAO BIODEGRADVEL, QUANTO A FRAO INERTE DO DESPEJO. H PORTANTO, UMA SUPERESTIMATIVA DO

OXIGNIO A SER CONSUMIDO NO TRATAMENTO BIOLGICO DOS DESPEJOS;

O TESTE NO FORNECE INFORMAO SOBRE TAXA DE CONSUMO DE MATRIA ORGNICA AO LONGO DO TEMPO;

CERTOS CONSTITUINTES INORGNICOS PODEM SER OXIDADOS E INTERFERIR NO RESULTADO.

Existe uma relao entre a DBO e a DQO que pode fornecer algumas informaes sobre o

despejo e as provveis indicaes de tratamento. Esta relao no entanto, varia de despejo para

despejo.

Relao DQO/DBO baixa

FRAO BIODEGRADVEL ELEVADA;

PROVVEL INDICAO PARA TRATAMENTO BIOLGICO.

Relao DQO/DBO elevada

A FRAO INERTE (NO BIODEGRADVEL) ELEVADA;

SE A FRAO NO BIODEGRADVEL NO FOR IMPORTANTE EM TERMOS DE POLUIO DO CORPO RECEPTOR, POSSVEL INDICAO PARA

TRATAMENTO BIOLGICO;

SE A FRAO NO BIODEGRADVEL FOR IMPORTANTE EM TERMOS DE POLUIO DO CORPO RECEPTOR,POSSVEL INDICAO PARA

TRATAMENTO FSICO-QUMICO.

c) CARBONO ORGNICO TOTAL (COT)

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Neste teste o carbono orgnico medido diretamente atravs de medidas instrumentais,

sobretudo eficiente para amostras com baixas concentraes em matria orgnica. Neste teste

medido todo carbono liberado na forma de CO2.

Nitrognio

O nitrognio na biosfera alterna-se em vrias formas e estados de oxidao, como resultado

de diversos processos bioqumicos. no meio aqutico o nitrognio pode ser encontrado nas seguintes

formas:

NITROGNIO MOLECULAR (N2), SENDO LIBERADO PARA A ATMOSFERA;

NITROGNIO ORGNICO (DISSOLVIDO E EM SUSPENSO);

AMNIA (LIVRE - NH3 E IONIZADA - NH4+);

NITRITO (NO2-);

NITRATO (NO3-).

O nitrognio um componente bastante importante na gerao e no controle de poluio das

guas devido principalmente a fatores relacionados com a poluio das guas e do prprio tratamento

de efluentes.

Com relao poluio das guas pode-se destacar os seguintes aspectos: (1) O nitrognio

um elemento indispensvel para o crescimento de algas, e em grandes concentraes pode levar a

acelerar o processo de eutrofizao que um processo natural de envelhecimento de corpos

receptores estagnados.(2) Nos processos de converso da amnia a nitrito e este a nitrato ha um

consumo de oxignio dissolvido nos corpos dgua receptores.(3) Na forma de amnia livre o nitrognio diretamente txico aos peixes. (4) Na forma de nitrato o nitrognio est associado

doenas como a metahemoglobinemia.

Com relao ao tratamento de esgotos. Os seguintes aspectos devem ser considerados (1) O

nitrognio um elemento indispensvel para o crescimento de microrganismos responsveis pelo

tratamento biolgico. (2) Nos tratamentos aerbios o nitrognio compete diretamente com a

degradao carboncea, apesar de sua degradao comear a ocorrer aps a degradao daquela

materia.

Fsforo

O fsforo, de um modo geral, apresenta-se de trs forma na gua:

ORTOFOSFATO;

POLIFOSFATO;

FSFORO ORGNICO.

Os ortofosfatos so diretamente disponveis para o metabolismo biolgico sem necessidade

de converso a formas mais simples. O solo, os detergentes, os fertilizantes, os despejos industriais e

os esgotos domsticos, so as principais fontes de ortofosfato na gua.

O pH influncia diretamente na forma como os ortofosfatos se apresentam na gua. Nos

esgotos domsticos a forma predominante de fsforo o HPO4. Outras formas so PO4-3

, HPO42-

,

H2PO4, H3PO4.

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Os polifosfatos so molculas mais complexas, com dois ou mais tomos de fsforo. Por

meio do mecanismo de hidrlise (usualmente lenta) os polifosfatos se transformam em ortofosfatos.

O fsforo orgnico de menor importncia nos esgotos domsticos, mas pode ser importante

em guas residurias industriais e lodos oriundos de tratamento de esgotos. O fsforo orgnico

convertido a ortofosfatos, nos tratamentos de esgoto e nos corpos receptores.

O fsforo importante porque um nutriente essencial para o crescimento dos

microrganismos responsveis pela estabilizao da matria orgnica e para o crescimento de algas.

Indicadores de Contaminao Fecal

extremamente difcil a deteco de agentes patognicos, como bactrias e protozorios e

vrus em uma amostra de gua, devido s suas baixas concentraes. O que necessitaria de um

grande volume de amostra, para a deteco de um nico ser patognico. As principais razes destas

dificuldades so: Em uma populao apenas uma determinada faixa apresenta doenas de

veiculao hdrica; Nas fezes dos habitantes a presena de patognicos pode no ocorrer em

elevada proporo; Aps o lanamento no corpo receptor ou no sistema de esgotos h ainda uma grande diluio do despejo contaminado.

Estas dificuldades so superadas por meio do estudo dos chamados organismos indicadores

de contaminao fecal. Estes organismos no so patognicos mas, do uma indicao satisfatria de

quando uma gua apresenta contaminao por fezes humanas ou de animais e, assim, a sua

potencialidade para transmitir doenas.

Os organismos mais comumente utilizados para esta indicao so as bactrias do grupo

coliforme. As principais razes para a utilizao do grupo coliforme so: Apresentam-se em grande

quantidade nas fezes humanas; Apresentam-se em grande nmero apenas nas fezes do homem

e de animais de sangue quente; Apresentam resistncia aproximadamente similar maioria

das bactrias patognicas intestinais; As tcnicas bacteriolgicas para deteco de coliformes

so rpidas e econmicas.

3.10 Caractersticas de esgotos industriais

Conceitos Gerais

Como j mencionado anteriormente os esgotos industriais apresentam uma variabilidade

muito grande de caractersticas, dependendo de sua origem, o que dificulta sobremaneira uma

generalizao. Em todo caso sob o ponto de vista do tratamento biolgico os seguintes parmetros

so bastante importantes:

Biodegradabilidade: capacidade de serem degradados atravs de processos bioqumicos por microrganismos.

Tratabilidade: facilidade de tratamento atravs de processos biolgicos.

Concentrao de Matria Orgnica: em termos de DBO, pode ser maior ou menor que dos esgotos domsticos. Se maior, grande possibilidade para remoo por processos

biolgicos. Se menor, possibilidade de despejos inorgnicos, que hoje em dia j podem ter

indicao de tratamento por processos biolgicos.

Disponibilidade de Nutrientes: a disponibilidade dos nutrientes C, P e N essencial para o desenvolvimento e crescimento dos microrganismos intervenientes nos processos

31

biolgicos de tratamento, esta disponibilidade em geral est presente nos esgotos

domsticos, no caso de esgotos industriais muitas vezes estes nutrientes tm que ser

acrescentados.

Toxidez: certos componentes txicos podem inibir ou at mesmo inviabilizar o tratamento biolgico, porm j existem tratamentos biolgicos para reduo de componentes txicos

de efluentes industriais.

Equivalente Populacional

Este parmetro indica a equivalncia entre o potencial poluidor de uma indstria, geralmente

em termos de matria orgnica, e uma determinada populao que produza esta mesma carga

poluidora. Quando se diz que uma indstria tem o equivalente populacional de 30.000 habitantes,

significa dizer que esta indstria tem um poder poluidor, em termos de carga de DBO, que equivale

carga gerada por uma cidade de 30.000 habitantes. O clculo do equivalente populacional de DBO

feito pela seguinte expresso:

EP = carga de DBO da indstria (kg . d-1

)

contribuio per capta de DBO (kg . hab-1

.d-1

)

Frequentemente adota-se para contribuio per capta o valor de 54g DBO.hab-1

.d-1

.

4 IMPACTO DO LANAMENTO DE EFLUENTES NOS CORPOS RECEPTORES

4.1 Poluio por Matria Orgnica e Autodepurao

A introduo de matria orgnica em um corpo dgua resulta, indiretamente, no consumo de oxignio dissolvido. Tal se deve aos processos de estabilizao da matria orgnica realizada pelas

bactrias decompositoras, as quais utilizam o oxignio disponvel no meio lquido para a sua

respirao. O decrscimo da concentrao de oxignio dissolvido tem diversas implicaes do ponto

32

de vista ambiental, constituindo-se em um dos principais problemas de poluio das guas em nosso

meio.

Bactrias Decompositoras

Matria Orgnica Matria Estabilizada

O2 para respirao

Qual a importncia deste fenmeno no tratamento de resduos?

Qualidade;

Nvel;

Eficincia.

O inicio da autodepurao se da a partir da incorporao de Matria orgnica no corpo dgua

Qual a importncia de conhecer este fenmeno?

Utilizar a capacidade de assimilao dos corpos;

Estabelecer limites para poluio dos corpos dgua.

4.2 Autodepurao - Anlise Ecolgica

O que ocorre quando se introduz poluentes em um corpo dgua?

poluio

Ecossistema Desordem Novo Equilbrio

em equilbrio inicial comunidade estvel

Como Detectar as condies de um Ecossistema?

Pela Diversidade Das Espcies

Condies Naturais - grande quantidade e muitas espcies;

Condies Perturbadas- grande quantidade de uma espcie.

A poluio Seletiva para as Espcies

Estgios de Autodepurao: Zonas fisicamente identificveis.

ZONAS DE AUTODEPURAO:

Degradao;

Decomposio Ativa;

Recuperao;

guas Limpas.

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1 - Zona de guas Limpas;

2 - Zona de Degradao;

3 - Zona de Decomposio Ativa;

4 - Zona de Recuperao;

5 - Zona de guas Limpas.

Principais Caractersticas Das Zonas De Autodepurao

ZONA DE DEGRADAO

Ecossistema Perturbado;

Alta Concentrao de Matria Orgnica;

Formao de Bancos de Lodo;

Presena de Microrganismos (predominncia aerbios);

Produtos: CO2 (oxidao aerbia); H2S (oxidao anaerbia); Compostos Nitrogenados.

ZONA DE DECOMPOSIO ATIVA

Ecossistema comea a se organizar (decomposio ativa de matria orgnica);

Colorao da gua intensa, com lodo escuro ao fundo;

Menor concentrao de Oxignio dissolvido;

ZONAS

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