Aula 2: Utilização Eficiente de Recursos Hídricos e o Reuso de Água em Edificações...

Utilização Eficiente de Recursos Hídricos e o Reuso de Água em

Edificações Sustentáveis Edificações Sustentáveis

Prof.: Rafael Newton Zaneti

Aula 2/6

• A qualidade e a conservação da água

�Características das águas e do efluente doméstico (esgoto) �Características das águas e do efluente doméstico (esgoto)

�Legislação de recursos hídricos: Classificação de corpos

hídricos e limites de emissão de efluentes

� Avaliação

Tamanho de partícula

(µm – 10-6)Classificação Exemplo de ocorrência

Área superficial total

(m²/cm³)

Tempo para

sedimentar

(densidade = 2,65

ton.m-³)

10.000 - 100Dispersão grosseira.

Visível a olho nu.

Areia grossa, Areia

fina, partículas

precipitadas

6.10-4-6.10-2 0,1-13 s

Dispersão de partículas

Substâncias minerais,

partículas precipitadas,

Tamanho de Partículas

10-1Dispersão de partículas

finas

partículas precipitadas,

silte, bactérias,

protozoários

0,6-6 1min.-20h

1-0,001 Dispersão coloidal

Substâncias minerais,

hidróxidos

precipitados,

macromoléculas,

biopolímeros, vírus

60-6000 80dias-20anos

< 10-6 Solução

Íons inorgânicos

simples e complexos,

espécies poliméricas,

polieletrólitos,

moléculas orgânicas

- -

Sólidos Totais

São todos os sólidos presentes. Expresso em mg/L.

Sólidos Sedimentáveis

São os sólidos que sedimentam em 1 h em um cone de 30 cm.São os sólidos que sedimentam em 1 h em um cone de 30 cm.

Expresso em mL/L – volume de sólidos sedimentados.

Sólidos suspensos

Partículas maiores que 1,2 µm. São determinados por filtração

em membrana de 1,2 µm – retido.

Expresso em mg/L.

Sólidos dissolvidosSólidos dissolvidos

Partículas menores que 1,2 µm. São determinados pela

diferença entre sólidos totais e suspensos.

Partículas Coloidais

O limite superior da faixa de tamanho no qual uma partícula

deixa de ser coloidal é aquele em que as forças superficiais

passam a ser negligenciáveis frente às de inércia e gravidade;

tal limite depende também das condições físico-químicas dotal limite depende também das condições físico-químicas do

meio em que se encontra a partícula.

A forma das partículas também é importante, pois aquelas

lamelares, por exemplo, apresentam maior relação

superfície/massa e, portanto, maior sensibilidade a forças

superficiais que, por exemplo, partículas esféricas.

Características das águasCaracterísticas Físicas: Estão relacionadas, principalmente, com

o aspecto estético da água.

� Cor: Esta característica é acentuada quando da presença, na

água, de matéria orgânica, de minerais como o ferro e o

manganés, ou de despejos coloridos contidos em esgotos

industriais. É função da presença de substâncias na água.

� Turbidez: Causada pela presença de materiais em suspensão

na água, tais como, partículas insolúveis de solo, matéria

orgânica e organismos microscópicos.

Características das águasCaracterísticas Físicas: Estão relacionadas, principalmente, com

o aspecto estético da água.

� Odor: Resulta da presença, na água, de compostos (gases

resultando em maus odores – gás sulfídrico) ou de substâncias

químicas, tais como a matéria orgânica em decomposição, ou

ainda, de algas. Assim, estas características estão, quase

sempre, associadas às impurezas químicas ou biológicas da

água.

Características das águasCaracterísticas Químicas

� Dureza: resulta da presença, principalmente, de sais alcalinos

terrosos (cálcio e magnésio), ou de outros íons metálicos

bivalentes. Os principais problemas das águas duras: extinçãobivalentes. Os principais problemas das águas duras: extinção

da espuma do sabão, aumentando o seu consumo; incrustações

nas tubulações e caldeiras.

Mole, mgCaCO3.L-1 70 - 135

Média, mgCaCO3.L-1 135 - 200

Dura, mgCaCO3.L-1 200 - 350

Muito dura, mgCaCO3.L-1 mais de 350


� Ferro e Manganês: são produtos que, em excesso na água,

podem causar problemas, tais como: coloração avermelhada no

caso do ferro ou "marrom", devido ao manganés, produzindo:caso do ferro ou "marrom", devido ao manganés, produzindo:

manchas em roupas ou em produtos industrializados; sabor

metálico; em doses elevadas, podem ser tóxicas.

Expresso em unidades de mgFe/L ou mgMn/L.


� Agressividade: é uma característica da presença de gases em

solução (dissolvidos) na água, como oxigênio, o gás carbônico e

o gás sulfídrico, ou íons dissolvidos. Uma água agressiva pode

causar a corrosão de metais ou de outros materiais, tais como o

cimento.

Pode ser medido pela concentração de sólidos dissolvidos

(mg/L), pela condutividade da água (µ.S/cm) ou medição de

algum íon/substância específica – gás/ácido sulfídrico (H2S).


� Alcalinidade: uma água é alcalina quando contém

quantidade elevada de bicarbonato de cálcio e manganés,

carbonatos ou hidróxidos de sódio, potássio, cálcio e magnésio.carbonatos ou hidróxidos de sódio, potássio, cálcio e magnésio.

Além de contribuir para a salinidade da água, a alcalinidade

influi nos processos de tratamento da mesma – Mantém pH alto

(efeito tampão).


� Compostos de Nitrogénio: O nitrogénio segue um ciclo,podendo estar presente em diversas formas: amoniacal,nitritos, nitratos. Estes compostos ocorrem na água origináriade esgotos domésticos e industriais ou da drenagem de áreasde esgotos domésticos e industriais ou da drenagem de áreasfertilizadas. O nitrogênio contribui para o desenvolvimento dealgas em mananciais, devendo ser limitado, para evitar aproliferação excessivas das mesmas.Pode ser expresso em unidades de nitrogênio amoniacal –mgNam/L; ou nitrogênio total Kjeldahl – mgNTK/L.


� Demanda Bioquímica de oxigênio – DBO: Corresponde à

quantidade de oxigênio necessária para oxidação da matériaquantidade de oxigênio necessária para oxidação da matéria

orgânica BIODEGRADÁVEL presente na água/esgoto. Avalia a

quantidade de oxigênio dissolvido (OD) em miligramas (mg)

necessária para oxidar a matéria orgânica contida em um litro

(L) de líquido – unidade mgO2/L. É medida a 200 C.


� Demanda Química de oxigênio – DQO: é um parâmetro que

mede a quantidade de matéria orgânica suscetível de ser

oxidada por meios químicos que existam em uma amostraoxidada por meios químicos que existam em uma amostra

líquida.

A DQO sempre é maior que a DBO e a relação DQO/DBO é

indicativo de BIODEGRADABILIDADE do esgoto, por exemplo –

DQO/DBO < 2 é indicativo boa biodegradabilidade. A unidade é

mgO2/L.


� Surfactante (ou tensoativo): é um composto caracterizado

pela capacidade de alterar as propriedades superficiais e

interfaciais de um líquido. Os surfactantes são adequados parainterfaciais de um líquido. Os surfactantes são adequados para

uma ampla gama de aplicações: detergência, emulsificação,

lubrificação, capacidade espumante, capacidade molhante,

solubilização e dispersão de fases.

Unidade – mgMBAS/L (aniônicos – domésticos mais comuns);

mgLAS/L (catiônicos).

Características do esgoto domésticoCaracterísticas microbiológicas

Os principais agentes infecciosos que podem ser encontrados

no esgoto doméstico são de 4 grandes grupos: bactérias,

protozoários, helmintos e vírus.

Características microbiológicasBACTÉRIAS

Microorganismos com tamanho entre 0,2 e 10 µm. Muitos tipos

de bactérias desenvolvem colônias no organismo humano.de bactérias desenvolvem colônias no organismo humano.

Bactérias patogênicas estão presentes nas fezes de indivíduos

infectados. Assim, esgoto doméstico pode apresentar uma alta

concentração de bactérias patogênicas.


Bactérias entéricas (intestinais) causam principalmente

diarréias agudas, entretanto algumas bactérias podem causar

doenças com sintomas mais severos. Embora doençasdoenças com sintomas mais severos. Embora doenças

relacionadas com bactérias, como cólera e febre tifóide, tenham

sido controladas em muitos países, nos E.U.A, por exemplo,

ainda são esperadas mais de 3 milhões de infecções por ano

com bactérias como E. Coli (patogênicos) e Salomonella – Água

de abastecimento. Expressas em N.M.P/100 mL.


� Shigella – Causa disenteria. A permanência deste organismo

na água e sua resposta quanto a processos de tratamento de

águas é bastante similar a dos coliformes/E. Coli.águas é bastante similar a dos coliformes/E. Coli.

� Samonella - Existem mais de 2.000 tipos e todos são

patogênicos. A maioria causa disenteria e alguns febre tifóide e

paratifóide. A qualquer momento é estimado que 0,1% da

população está excretando bactérias do tipo Salmonella.


� E. Coli - É um membro do grupo dos coliformes fecais (90%

dos coliformes fecais são E. Coli). Não necessariamente ocorrem

em águas contaminadas com fezes, mas são um indicativo deem águas contaminadas com fezes, mas são um indicativo de

poluição por fezes. Alguns tipos de E. Coli são altamente

patogênicos e podem levar a morte por emorragia intestinal.

Em 1989 foi responsável por 234 infecções e 4 mortes no

Missouri nos E.U.A – Água de abastecimento contaminada.

Características microbiológicasPROTOZOÁRIOS

Tipicamente são maiores que bactérias (> 0,5 µm). São comuns

em águas naturais, marinhas e também solos. Produzemem águas naturais, marinhas e também solos. Produzem

oocistos e cistos que aumentam a sua resistência a processos de

tratamento de águas e sua sobrevivência em ambientes

adversos.


� Giardia lamblia – É o mais comum e continua sendo um

problema de saúde pública mesmo em países do primeiro

mundo – Água de abastecimento público. Nos E.U.A são umamundo – Água de abastecimento público. Nos E.U.A são uma

média de mais de 20.000 casos por ano devido a contato com

água de abastecimento público e de recreação. Estes são

concentrados principalmente em outbreaks, problemas

pontuais em algumas comunidades – 21 outbreaks nos E.U.A

entre 1993 e 2002.


� Cryptosporidium parvum - No meio ambiente o

Cryptosporidium está na forma de oocistos, com

aproximadamente 4-6 µm e capaz de sobreviver até seraproximadamente 4-6 µm e capaz de sobreviver até ser

ingerido por um animal. Após ser ingerido

causa Criptosporidiose – diarréia severa. Entre 1993-2002

ocorreram 59 outbreaks associados com água de abastecimento

e de recreação. Em Milwaukee (1993) 400.000 pessoas foram

infectadas e 50 morreram.

Características microbiológicasHELMINTOS

Mundialmente, helmintos são uma das principais causas de

doenças no ser humano. Entretanto, nos países de primeiro

mundo diminuíram.mundo diminuíram.

� Ascaris lumbricóides (vermes) – Causa a ascaridíase, com dor

abdominal e vomito. Os ovos deste protozoário possuem

tamanho entre 20-80 µm.

Características microbiológicasVIRUS

Vírus ocorrem em várias formas e tamanhos (0,01- 0,3 µm). Os

vírus de maior interesse no tratamento de água são os

enterovirus (poliomelite, por exemplo) e o vírus da hepatite A.

Características microbiológicasMICROORGANISMOS INDICADORES

O monitoramento rotineiro de todos os microrganismos em

águas de abastecimento, esgoto, água de reúso é inviável.

Assim, análises de microorganismos que estão presentesAssim, análises de microorganismos que estão presentes

quando microorganismos patogênicos estão presentes são

realizados.

A análise deste microorganismos indicadores deve ser mais fácil

(tempo e custo) do que a análise dos patogênicos. Coliformes é

um bom indicativo para bactérias e Bacteriófagos para vírus.

Características do esgoto domésticoContaminantes Unidade Faixa de valor

Sólidos totais mg/L 390-1230

Sólidos dissolvidos mg/L 270-860

Sólidos suspensos mg/L 120-400

DBO mg/L 110-350

DQO mg/L 250-800

Nitrogênio total mg/L 20-70

N. Amoniacal mg/L 12-45

Fósforo mg/L 4-12

Óleos e graxas mg/L 50-100

Coliformes totais N.M.P/100 mL 106-109

Coliformes fecais N.M.P/100 mL 103-107

Cryptosporidum oocysts N.M.P/100 mL 10-1-102

Giardia lamblia cistos N.M.P/100 mL 10-1-103

Esgoto doméstico – Águas negra e cinza

� Água Negra (± 30%) – Água do vaso sanitário (toalete).

� Água cinza (± 70%) – Água efluente da pia da cozinha, da

máquina de lavar roupas e/ou louça, do chuveiro, da pia do

banheiro e demais aparelhos sanitários. Não são incluídas

águas pluviais.

� Água cinza leve – Excluir água efluente da pia da cozinha e

das máquinas de lavar roupa e louça.

Características da Água Cinza

Contaminantes Unidade Água cinza Esgoto doméstico

DBO mg/L 40-160 110-350

DQO mg/L 130-600 250-800DQO mg/L 130-600 250-800

Sólidos Suspensos mg/L 40-140 120-400

Coliformes totais N.M.P/100 mL 104-107 106-109

Diâmetro de partículas, D10

µm > 10 -

Diâmetro de partícula, D90

µm > 300 -

Classificação dos corpos hídricos superficiais

CONAMA 357/2005

� Divide os corpos hídricos em:

I - águas doces: águas com salinidade igual ou inferior a 0,5 ‰;I - águas doces: águas com salinidade igual ou inferior a 0,5 ‰;

II - águas salobras: águas com salinidade superior a 0,5 ‰ e

inferior a 30 ‰;

III - águas salinas: águas com salinidade igual ou superior a 30

‰;

CONAMA 357/2005

ÁGUAS DOCES

Os tipos de corpos hídricos são ainda classificados em classes

em função da sua qualidade e uso fim, por exemplo as águasem função da sua qualidade e uso fim, por exemplo as águas

doces:

Classe especial: Abastecimento público, após desinfecção; à

preservação da vida aquática em unidades de conservação –

Condições de qualidade naturais (sem interferência antropica).

CONAMA 357/2005

ÁGUAS DOCESClasse 1: Abastecimento público, após tratamento simplificado;à proteção das comunidades aquáticas e a recreação de contatoprimárioprimário� Condições de qualidade:a) não verificação de efeito tóxico crônico a organismos (ECOTOXICIDADE)g) coliformes termotolerantes – menor que 200 N.M.P ou de acordo com CONAMA

274/2000 (balneabilidade)h) DBO 5 dias a 20°C até 3 mg/L O2;i) OD, em qualquer amostra, não inferior a 6 mgO2/L;j) Turbidez até 40 unidades nefelométrica de turbidez (NTU);k) Cor verdadeira: nível de cor natural do corpo de água em mg Pt/L

*Incluindo outros parâmetros inorgânicos (metais) e orgânicos (benzeno).

CONAMA 357/2005

ÁGUAS DOCESClasse 3 – Destinadas:a) ao abastecimento para consumo humano, após tratamento convencional ouavançado;avançado;b) à irrigação de culturas arbóreas, cerealíferas e forrageiras;c) à pesca amadora;d) à recreação de contato secundário; ee) à dessedentação de animais.� Condições de qualidade:g) DBO 5 dias a 20°C até 10 mg/L O2;h) OD, em qualquer amostra, não inferior a 4 mgO2/L;i) Turbidez até 100 unidades nefelométrica de turbidez (NTU);j) Cor verdadeira: até 75 mg Pt/L

*Incluindo outros parâmetros inorgânicos (metais) e orgânicos (benzeno).

Emissão de efluentes

CONAMA 357/2005Art. 32. Nas águas de classe especial é vedado o lançamento de efluentes oudisposição de resíduos domésticos, agropecuários, de aqüicultura, industriais e dequaisquer outras fontes poluentes, mesmo que tratados.§ 1º Nas demais classes de água, o lançamento de efluentes deverá,§ 1º Nas demais classes de água, o lançamento de efluentes deverá,simultaneamente:I - atender às condições e padrões de lançamento de efluentes;II - não ocasionar a ultrapassagem das condições e padrões de qualidadede água, estabelecidos para as respectivas classes, nas condições da vazão dereferência; eIII - atender a outras exigências aplicáveis.§ 2º No corpo de água em processo de recuperação, o lançamento de efluentesobservará as metas progressivas obrigatórias, intermediárias e final.

Emissão de efluentes CONAMA 357/2005 e CONSEMA 128/2006

Contaminantes Unidade CONAMA 357 CONSEMA 128 Esgoto doméstico

DBO mg/L - < 180 110-350

DQO mg/L - < 400 250-800

Temperatura 0 C 40 < 40 -Temperatura 0 C 40 < 40 -

Sólidos sedimentáveis

mL/L1 1 5-20

NTK mg/L - < 20 20-70

N. Amoniacal mg/L - < 20 12-45

Fósforo mg/L - < 4 4-12

Óleos e graxas vegetal/animal

mg/L 50 30 -

Emissão de efluentes e licenciamento ambiental

Exemplo de licença prévia FEPAM – Recicladora de PET

� Quanto à captação de água: toda água a ser utilizada para

desenvolvimento das atividades do empreendimento deverádesenvolvimento das atividades do empreendimento deverá

ser fornecida pela CORSAN, que informa que existe viabilidade

para abastecer a empresa para uma demanda de 8 m³/dia de

água tratada;

Emissão de efluentes e licenciamento ambiental

Exemplo de licença prévia FEPAM – Recicladora de PET

� Quanto aos efluentes líquidos:

- Não poderá haver lançamento de efluentes líquidos industriaisem corpos hídricos sem o prévio licenciamento da FEPAM; osem corpos hídricos sem o prévio licenciamento da FEPAM; osmesmos, com uma vazão de 5,5 m³/dia, deverão ser totalmenterecirculados;- Os efluentes líquidos domésticos provenientes dos sanitários edo refeitório, após tratamento, deverão atender ResoluçãoCONSEMA N.° 128/2006, para o lançamento direta ouindiretamente em corpos hídricos superficiais;

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