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APRESENTAÇÃO . A PROBLEMÁTICA DA COBRANÇA PELO USO DA ÁGUA A QUESTÃO DA CARGA ORGÂNICA. COMPOSIÇÃO DO ESGOTO.
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APRESENTAÇÃO A PROBLEMÁTICA DA COBRANÇA PELO USO DA ÁGUA A QUESTÃO DA CARGA ORGÂNICA
COMPOSIÇÃO DO ESGOTO EM MÉDIA A COMPOSIÇÃO DO ESGOTO SANITÁRIO É DE 99,9% DE ÁGUA E APENAS 0,1% DE SÓLIDOS, SENDO QUE CERCA DE 75% DESSES SÓLIDOS, SÃO CONSTITUÍDOS DE MATÉRIA ORGÂNICA EM PROCESSO DE DECOMPOSIÇÃO. NESSES SÓLIDOS PROLIFERAM MICROORGANISMOS. QUANDO O ESGOTO SANITÁRIO É LANÇADO IN NATURA NOS CORPOS D’ÁGUA, DEPENDENDO DA RELAÇÃO ENTRE AS VAZÕES DO ESGOTO LANÇADO E DO CORPO RECEPTOR, PODE-SE ESPERAR SÉRIOS PREJUÍZOS À QUALIDADE DESSA ÁGUA.
COMPOSIÇÃO SIMPLIFICADA DOS ESGOTOS SANITÁRIOS XUNIDADES DE TRATAMENTO (*) Após o tratamento, o efluente final das ETEs ainda contém certa percentagem de sólidos, e a maior ou menor quantidade de sólidos no efluente dependerá da eficiência da ETE.
TRATAMENTO DE ESGOTO NAS ESTAÇÕES DE TRATAMENTO DE ESGOTO REMOVEM-SE OS SÓLIDOS PRESENTES ATRAVÉS DE PROCESSOS FÍSICOS, QUÍMICOS E BIOLÓGICOS. A AVALIAÇÃO DA EFICIÊNCIA DOS SISTEMAS DE TRATAMENTO DE ESGOTO É NORMALMENTE FEITA COM BASE NO POTENCIAL DE DEPLEÇÃO DE OXIGÊNIO CAUSADO PELA MATÉRIA ORGÂNICA PRESENTE NO ESGOTO. EMBORA SEJA UMA SIMPLIFICAÇÃO DO POTENCIAL POLUIDOR, ESSE MÉTODO É CONSIDERADO O MODO MAIS PRÁTICO DE SE MEDIR A “FORÇA” DO ESGOTO OU A CARGA ORGÂNICA QUE É LANÇADA NO AMBIENTE.
QUALIDADE DOS CORPOS D’ÁGUA X OXIGÊNIO DISSOLVIDO(OD) OS CORPOS D’ÁGUA MANTÊM UMA CERTA QUANTIDADE DE OXIGÊNIO DISSOLVIDO. ESSE OXIGÊNIO É UTILIZADO NA DEGRADAÇÃO DA MATÉRIA ORGÂNICA, PRESENTE NOS ESGOTOS.
DEMANDABIOQUÍMICA DE OXIGÊNIO - DBO A PALAVRA DEMANDA QUER DIZER, ENTRE OUTROS SIGNIFICADOS, QUANTIDADE CONSUMIDA OU A CONSUMIR, A PALAVRA BIOQUÍMICA SIGNIFICA UM MISTO DE REAÇÕES DE ORIGEM BIOLÓGICA E QUÍMICA. DESSA FORMA, PODEMOS RESUMIR QUE DBO É O CONSUMO DE OXIGÊNIO, ATRAVÉS DE REAÇÕES BIOLÓGICAS E QUÍMICAS. NUM CORPO D’ÁGUA COEXISTEM BACTÉRIAS E MATÉRIA ORGÂNICA DE TODA A NATUREZA. UMA BACTÉRIA SE ALIMENTA DE MATÉRIA ORGÂNICA E PARA ISSO PRECISA DE OXIGÊNIO.
DEMANDA BIOQUÍMICA DE OXIGÊNIO - DBO A DBO É NORMALMENTE CONSIDERADA COMO A QUANTIDADE DE OXIGÊNIO CONSUMIDA PELOS MICROORGANISMOS, DURANTE UM DETERMINADO PERÍODO DE TEMPO (5 DIAS ) E NUMA TEMPERATURA DE INCUBAÇÃO ESPECÍFICA (20°C), DETERMINADA COMO DBO 5,20. O TESTE DE DBO SURGIU NA INGLATERRA E, SEGUNDO SE DIZ, 20ºC SERIA A TEMPERATURA MÉDIA DOS RIOS INGLESES E 5 DIAS, O TEMPO MÉDIO QUE A MAIORIA DOS RIOS LEVARIAM PARA IR DESDE A NASCENTE ATÉ O MAR.
DEMANDA BIOQUÍMICA DE OXIGÊNIO - DBO UM ESGOTO A CÉU ABERTO QUE DESÁGUA EM UM RIO É UMA FONTE ENORME DE MATÉRIA ORGÂNICA, DIZ-SE QUE A DBO DESSE ESGOTO É ALTA OU, QUE AS ÁGUAS DO ESGOTO IRÃO EXIGIR UM ALTO CONSUMO DE OXIGÊNIO DO RIO, EXATAMENTE POR SEREM RICAS EM MATÉRIA ORGÂNICA.
DEMANDA BIOQUÍMICA DE OXIGÊNIO - DBO EXEMPLO DE DBO: O EFLUENTE DE UMA REFINARIA DE AÇÚCAR CHEGA A TER DBO DE 6.000 mg/L, O QUE SIGNIFICA QUE A CADA LITRO DESPEJADO NUM RIO FARÁ COM QUE 6.000 mg OU SEJA, 6 g DO OXIGÊNIO DISSOLVIDO NA ÁGUA DO RIO DESAPAREÇAM.
ENSAIO DE DBO • Aera-se uma certa quantidade de água destilada até a saturação; • Mede-se a quantidade de OD (oxigênio dissolvido) dessa água (mg/L); • Em recipiente próprio para o teste da DBO, com capacidade para 300 mL, coloca-se uma certa quantidade de esgoto (medido de forma a se ter a necessária diluição). O esgoto sanitário já possui uma certa quantidade de microorganismos que irão crescer em número e oxidar a matéria orgânica. Alguns despejos industriais podem necessitar de sementes, caso não contenham microorganismos; • Completa-se o recipiente com a água destilada aerada; • Anota-se o OD inicial; • Coloca-se em incubadora durante 5 dias a 20ºC; • Mede-se OD final; • Calcula-se a DBO5,20 = (ODinic – ODfinal) x razão de diluição
VANTAGENS DO USO DO PARÂMETRO DBO • PERMITE A INDICAÇÃO APROXIMADA DA FRAÇÃO BIODEGRADÁVEL DO DESPEJO; • A INDICAÇÃO DA TAXA DE DEGRADAÇÃO DO DESPEJO; • A INDICAÇÃO DA TAXA DE CONSUMO DE OXIGÊNIO EM FUNÇÃO DO TEMPO; • A DETERMINAÇÃO APROXIMADA DA QUANTIDADE DE OXIGÊNIO REQUERIDO PARA ESTABILIZAÇÃO BIOLÓGICA DA MATÉRIA ORGÂNICA PRESENTE. • PARÂMETRO SIGNIFICATIVO PARA AVALIAÇÃO DA CARGA ORGÂNICA LANÇADA NOS RECURSOS HÍDRICOS.
LIMITAÇÕES DO USO DO PARÂMETRO DBO • PODE-SE ENCONTRAR BAIXOS VALORES, CASO OS MICROORGANISMOS RESPONSÁVEIS PELA DECOMPOSIÇÃO NÃO ESTEJAM ADAPTADOS AO DESPEJO. • OS METAIS PESADOS E OUTRAS SUBSTÂNCIAS TÓXICAS PODEM MATAR OU INIBIR OS MICROORGANISMOS. • HÁ NECESSIDADE DA INIBIÇÃO DOS ORGANISMOS RESPONSÁVEIS PELA OXIDAÇÃO DA AMÔNIA, PARA EVITAR QUE O CONSUMO DE OXIGÊNIO PARA A NITRIFICAÇÃO INTERFIRA COM A DEMANDA CARBONÁCEA; • A RELAÇÃO DBO/DQO VARIA PARA UM MESMO DESPEJO, AO LONGO DA LINHA DE TRATAMENTO DA ETE. E AINDA...
LIMITAÇÕES DO USO DO PARÂMETRO DBO • O TESTE DEMORA CINCO DIAS, NÃO SENDO ÚTIL PARA EFEITO DE CONTROLE OPERACIONAL DE UMA ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE ESGOTOS. • PELO FATO DA DBO SOMENTE MEDIR A QUANTIDADE DE OXIGÊNIO CONSUMIDO NUM TESTE PADRONIZADO, NÃO INDICA A PRESENÇA DE MATÉRIA NÃO BIODEGRADÁVEL, NEM LEVA EM CONSIDERAÇÃO O EFEITO TÓXICO OU INIBIDOR DE MATERIAIS SOBRE A ATIVIDADE MICROBIANA. • AS CONDIÇÕES AMBIENTAIS DE LABORATÓRIO NÃO REPRODUZEM AQUELAS DOS CORPOS D’ÁGUA (TEMPERATURA, LUZ SOLAR, POPULAÇÃO BIOLÓGICA E MOVIMENTOS DAS ÁGUAS). • METODOLOGIA ANALÍTICA COM VARIANTES, PODENDO HAVER RESULTADOS DIVERGENTES DE UM TÉCNICO PARA OUTRO.
DEMANDA QUÍMICA DE OXIGÊNIO - DQO O TESTE DE DQO VISA MEDIR O CONSUMO DE OXIGÊNIO QUE OCORRE DURANTE A OXIDAÇÃO QUÍMICA DE COMPOSTOS ORGÂNICOS PRESENTES NA ÁGUA. OS VALORES OBTIDOS SÃO UMA MEDIDA INDIRETA DO TEOR DE MATÉRIA ORGÂNICA PRESENTE. O TESTE DA DQO BASEIA-SE NA OXIDAÇÃO DOS COMPOSTOS ORGÂNICOS (BIODEGRADÁVEIS E NÃO BIODEGRADÁVEIS).
LIMITAÇÕES DO USO DO PARÂMETRO DQO • NO TESTE DA DQO SÃO OXIDADAS, TANTO A FRAÇÃO BIODEGRADÁVEL, QUANTO A FRAÇÃO INERTE DO DESPEJO. O TESTE SUPERESTIMA O OXIGÊNIO A SER CONSUMIDO NO TRATAMENTO BIOLÓGICO DOS DESPEJOS. • O TESTE NÃO FORNECE INFORMAÇÕES SOBRE A TAXA DE CONSUMO DE OXIGÊNIO AO LONGO DA REAÇÃO. • CERTOS CONSTITUINTES INORGÂNICOS PODEM SER OXIDADOS E INTERFERIR NO RESULTADO
DQO X DBO • O TESTE DE DQO NÃO É AFETADO PELA NITRIFICAÇÃO, O MESMO NÃO OCORRENDO COM A DBO; • ENQUANTO O TESTE DE DBO DEMORA CINCO DIAS PARA SER EXECUTADO, O TESTE DE DQO É FEITO EM CERCA DE 3 HORAS APENAS; • É POSSÍVEL ESTABELECER UMA CORRELAÇÃO ENTRE A DQO E A DBO.
CONCENTRAÇÃO MÉDIA DA DBO A EXPERIÊNCIA BRASILEIRA, APONTA PARA UMA CONCENTRAÇÃO MÉDIA DE DBO5-20DE 250 mg/L E A DBOPER CAPTAMÉDIA DE 60 g/hab. OCORRE QUE SE TEM VERIFICADO DIFERENTES RESULTADOS QUE VARIAM DE ACORDO COM ALGUNS CRITÉRIOS, TAIS COMO: • SAZONALIDADE; • TAXA DE INFILTRAÇÃO; • CONSUMO DE ÁGUA (HÁBITOS E COSTUMES DA POPULAÇÃO). VIDE TABELA REFERENTE A CIDADE DE SÃO PAULO.
VARIAÇÃO DA DBO ESGOTO BRUTO FONTE SANASA
VARIAÇÃO NO VOLUME DE ESGOTO • O VOLUME DE ESGOTO RESULTA DA QUANTIDADE DE ÁGUA CONSUMIDA, EXPRESSA PELA TAXA PER CAPTA VARIÁVEL SEGUNDO HÁBITOS E COSTUMES (USUAL 200L/hab.dia); • CONTRIBUIÇÕES INDEVIDAS PARA AS REDES DE ESOTOS (INFILTRAÇÕES E ÁGUAS PLUVIAIS); • COEFICIENTE DE RETORNO (C) A RELAÇÃO MÉDIA ENTRE OS VOLUMES DE ESGOTO PRODUZIDO E ÁGUA EFETIVAMENTE CONSUMIDA. A NORMA BRASILEIRA NBR 9649 (ABNT, 1986) RECOMENDA O VALOR DE C=0,80 QUANDO INEXISTEM DADOS LOCAIS ORIUNDOS DE PESQUISA.
CARGA ORGÂNICA: PRODUTO DA DBO PELA VAZÃO MÉDIA DO EFLUENTE Exemplos: A) DBO5,20 = 250 mg/L Vazão = 500 L/s Carga Orgânica = 250 mg/L x 500 L/s Carga Orgânica = 125.000 mg/s = 10.800 Kg/dia B) DBO5,20 = 210 mg/L Vazão = 500 L/s Carga Orgânica = 210 mg/L x 500 L/s Carga Orgânica = 105.000 mg/s = 9.072 Kg/dia
EXEMPLO DO CÁLCULO DA CARGA ORGÂNICA TOTAL LANÇADA POR UM MUNICÍPIO C.O. = [(QTRAT X DBOTRAT) + (QNÃOTRAT X DBOESG.BRUTO)] ONDE: C.O.: Carga Orgânica QTRAT: Vazão de esgoto tratado DBOTRAT: DBO do esgoto tratado lançado QNÃOTRAT: Vazão de esgoto não tratado DBOESG.BRUTO: DBO do esgoto não tratado lançado
DADOS DO MUNICÍPIO FICTÍCIO • POPULAÇÃO: 270.000 hab • VAZÃO ESGOTO TOTAL: 43.200 m³/dia • VAZÃO ESGOTO TRATADO: 13.220 m³/dia • VAZÃO ESGOTO NÃO TRATADO: 29.980 m³/dia • DBO ESGOTO BRUTO: 0,210 kg/m³ • ÍNDICE DE TRATAMENTO DE ESGOTO: 31%
CARGA ORGÂNICA LANÇADA PELO MUNICÍPIO APÓS TRATAMENTO
CARGA ORGÂNICA LANÇADA PELO MUNICÍPIO APÓS TRATAMENTO C.O.= QTRAT X DBOTRAT C.O. = 272 Kg/dia
CARGA ORGÂNICA LANÇADA PELO MUNICÍPIO SEM TRATAMENTO C.O. = (43.200 m³/dia – 13.220 m³/dia) X 0.210 kg/dia C.O. = 6.296 Kg/dia
CARGA ORGÂNICA TOTAL LANÇADA PELO MUNICÍPIO C.O.=[(QTRAT X DBOTRAT) + (QNÃOTRAT X DBOESG.BRUTO)] C.O.TOTAL = 272 + 6.296 = 6.568 kg/dia
QUESTÕES A SEREM DISCUTIDAS COM O PLENÁRIO • QUAL COEFICIENTE DE RETORNO A SER UTILIZADO? • COMO SERÃO AVALIADAS AS VAZÕES DE CADA ETE? SERÃO INSTALADOS MEDIDORES AUTOMATIZADOS? SERÁ POSSÍVEL ADOTAR VAZÕES ESTIMATIVAS • QUEM SERÁ O RESPONSÁVEL PELAS ANÁLISES LABORATORIAIS E EMISSÃO DOS LAUDOS TÉCNICOS? • QUAL A PERIODICIDADE DE ANÁLISES A SEREM EFETUADAS PARA OS EFLUENTES TRATADOS? • SERÁ A DBO O MELHOR PARÂMETRO PARA DETERMINAR AS CARGAS ORGÂNICAS? NÃO PODERÍAMOS USAR A DQO, EM FUNÇÃO DAS VARIANTES DA DBO? QUAL VALOR DE DBO SERÁ ADOTADO PARA O ESGOTO BRUTO SEM TRATAMENTO? • SERIA VIÁVEL O CÁLCULO A PARTIR DA DBO PER CAPTA DE 54 g/hab.dia, CITADO POR KARL IMHOFF, PRODUZIDA PELA POPULAÇÃO DE UMA CIDADE? • SERIA VIÁVEL CONSIDERARMOS APENAS O ASPECTO QUANTITATIVO (VAZÃO) PARA COBRANÇA, DESCONSIDERANDO O ASPECTO QUALITATIVO (CARGA POLUIDORA)?