UNIVERSIDADE ESTADUAL DE MARINGDEPARTAMENTO DE ENGENHARIA QUMICACURSO DE ENGENHARIA DE MECNICADISCLIPLINA DE INTRODUO ENGENHARIA AMBIENTALAPOSTILA DE INTRODUO ENGENHARIA AMBIENTALPROFESSORA: ROSNGELA BERGAMASCOMaring, 20111SumrioSumrio .................................................................................................................................................. 2 1.1 - Histrico .................................................................................................................................... 6 1.2 - Subdivises da Ecologia ............................................................................................................ 7 1.3 - Ecologia uma Cincia Multidisciplinar .................................................................................... 7 1.4 - O Conceito de Ecossistema....................................................................................................... 7 1.5 - O que e quem pode alterar o ecossistema?............................................................................... 7 1.6 - O que Poluio?..................................................................................................................... 8 1.7 - A Reforma Sanitria e a Poluio .............................................................................................. 8 1.8 - A Revoluo Industrial, o Problema da Poluio Mundial e a Vida Sustentvel ...................... 8 1.9 - Fatores que tornaram possvel a Revoluo Industrial............................................................. 9 1.10 - A gua no Meio .................................................................................................................... 10 1.11- O Ciclo do Carbono ................................................................................................................ 13 1.12 - O Ciclo do Nitrognio ............................................................................................................ 13 1.13 - O Ciclo do Oxignio .............................................................................................................. 13 1.14 - O Fluxo de Energia num Ecossistema................................................................................... 14 1.15 - Balano entre Produo e Consumo ...................................................................................... 14 1.16 - Que fatos podem-se verificar da? ........................................................................................ 14 2 - CONTROLE DE POLUIO DAS GUAS ................................................................................ 15 2.1 - Processos ideais versus processos reais................................................................................... 16 2.2 - Definio do termo poluio zero ............................................................................................ 17 2.3 - Programa de minimizao de despejos................................................................................... 18 3 - NOES SOBRE A QUALIDADE DA GUA........................................................................... 20 3.1 - A gua na natureza................................................................................................................... 20 3.1.1 - Distribuio da gua na terra:........................................................................................... 20 3.2 - O ciclo hidrolgico .................................................................................................................. 21 3.3 - Os usos da gua ........................................................................................................................ 21 3.4 - Impurezas encontradas na gua............................................................................................... 21 3.5 - Parmetros de qualidade da gua............................................................................................. 23 3.5.1 - Parmetros Fsicos .......................................................................................................... 23 3.5.2 - Parmetros Qumicos ...................................................................................................... 23 3.5.3 - Parmetros Biolgicos .................................................................................................... 23 3.6 - Poluio das guas................................................................................................................... 23 3.7 - Quantificao da carga poluidora ............................................................................................ 24 3.8 - Caractersticas das guas residurias....................................................................................... 25 3.9 - Caracterizao da qualidade dos esgotos................................................................................. 27 3.10 - Qual a principal diferena entre os testes de DBO e DQO? .................................................. 31 3.11 - Caractersticas de esgotos industriais .................................................................................... 33 4- IMPACTO DO LANAMENTO DE EFLUENTES NOS CORPOS RECEPTORES .................. 35 4.1 - Poluio por Matria Orgnica e Autodepurao .................................................................... 35 4.2 - Autodepurao - Anlise Ecolgica ........................................................................................ 36 4.3 - Balano de oxignio dissolvido............................................................................................... 38 4.4 - A curva de oxignio dissolvido............................................................................................... 39 5 - INTRODUO AO CONTROLE DE POLUIO..................................................................... 39 5.1 - Poluio ambiental................................................................................................................... 40 5.2 - Classificao geral dos resduos .............................................................................................. 42 5.3 - Eliminao ou minimizao dos problemas ambientais .......................................................... 42 5.4 - Sistema de gesto ambiental .................................................................................................... 43 5.5 - Normas e procedimentos......................................................................................................... 43 5.6 - Princpios da iso 14000 ............................................................................................................ 44 26-INTRODUO AO TRATAMENTO DE EFLUENTES............................................................... 47 6.1-Por que tratar efluentes? .......................................................................................................... 47 6.2 Principais contaminantes e caractersticas das guas residurias .............................................. 47 6.3- Classificao dos Tipos de Tratamento .................................................................................. 50 7- TRATAMENTO BIOLGICO DE RESDUOS PRINCPIOS DA CINTICA DE REAES E DA HIDRULICA DE REATORES............................................................................................... 52 7.1- Introduo................................................................................................................................. 52 7.2 - Cintica de reaes .................................................................................................................. 52 7.3 - Balano de massa..................................................................................................................... 59 7.4 Hidrulica de reatores............................................................................................................. 61 7.5- Tempo de reteno hidrulica e tempo de residncia celular................................................... 62 8-TRATAMENTO SECUNDRIO PROCESSOS AERBIOS..................................................... 64 8.1-LODOS ATIVADOS................................................................................................................. 64 8.3-Problemas operacionais suas causas e solues..................................................................... 75 8.4-Lagoasaeradas ............................................................................................................................ 1 8.5-Lagoasdeestabilizao............................................................................................................. 2 8.6-Discos biolgicos rotativos(rbc - rotating biological contactors) .............................................. 8 9-TRATAMENTO ANAERBIO DE EFLUENTES ........................................................................ 11 9.1- Introduo................................................................................................................................. 11 9.1.1-Histrico .............................................................................................................................. 11 9.2- Aplicaoes do tratamento anaerbio......................................................................................... 11 9.3-Vantagens e desvantagens......................................................................................................... 11 9.4- Fundamentos do tratamento anaerbio..................................................................................... 12 9.4.1-Processo de digesto........................................................................................................... 12 9.4.2- Microbiologia da digesto anaerbia................................................................................. 12 9.4.3-Sequncia metablica......................................................................................................... 15 9.5-Bioqumica da digesto anaerbia............................................................................................. 15 9.5.1-cidos volteis intermedirios ............................................................................................ 15 9.5.2-Aspectos termodinmicos................................................................................................... 16 N..................................................................................................................................................... 17 SO42- + 4H2 + H+...................................................................................................................... 17 HS- + 4H2O .................................................................................................................................... 17 9.5.3-Estimativa da produo de metano..................................................................................... 17 9.5.4- Reduo de sulfato............................................................................................................. 17 9.6-Requisitos ambientais para o processo anaerbio ...................................................................... 18 9.6.1-Nutrientes ............................................................................................................................ 18 9.6.2-Temperatura ........................................................................................................................ 19 9.6.3-Ph, alcalinidade e cidos volteis....................................................................................... 19 9.7-Sistemas anaerbios de tratamento ............................................................................................ 21 9.7.1- Sistemas anaerbios de tratamento .................................................................................... 21 9.7.2-Sistemas convencionais de tratamento anaerbio............................................................... 21 9.7.3-Sistemas de alta taxa com crescimento aderido .................................................................. 23 9.7.4-Sistema anaerbio com crescimento disperso .................................................................... 25 9.7.5-Sistemas combinados de tratamento................................................................................... 28 10- TRATAMENTO TERCIRIO ...................................................................................................... 29 10.1- Introduo............................................................................................................................... 29 10.2.-Necessidade de reuso .............................................................................................................. 30 10.3-Formas potenciais de reuso ...................................................................................................... 30 10.3.1 - Usos Urbanos .................................................................................................................. 31 10.3.2 -Usos Industriais ................................................................................................................ 33 310.3.3- Recarga de Aqferos....................................................................................................... 34 10.3.4 -Usos agrcolas .................................................................................................................. 35 Viabilidade econmica......................................................................................................................... 40 10.4. Aes a serem desenvolvidas para o reuso no brasil .............................................................. 43 11-FUNDAMENTOS SOBRE PROCESSOS COM MEMBRANAS ................................................ 46 11.1-Membranas............................................................................................................................... 46 PROCESSO................................................................................................................................. 49 QUADRO E PLACAS......................................................................................................................... 51 FIBRA OCA ........................................................................................................................................ 53 ESPIRAL............................................................................................................................................. 54 11.2-Escolha das membranas........................................................................................................... 55 11.2.1- Parmetros que influenciam o desempenho das membranas ......................................... 56 12-RESDUOS SLIDOS................................................................................................................... 62 12.1-Introduo ................................................................................................................................ 62 12.2-Resduos slidos ...................................................................................................................... 62 12.3-Consideraes gerais ................................................................................................................ 63 12.4-Classificao ............................................................................................................................ 63 12.5-Caractersticas .......................................................................................................................... 65 12.6-Resduos slidos urbanos (rsu) ................................................................................................ 68 12.7-Coleta e disposio final do lixo .............................................................................................. 69 Coleta do Lixo ...................................................................................................................................... 69 Disposio Final............................................................................................................................... 70 12.8-Aterros..................................................................................................................................... 70 12.9-Reciclagem............................................................................................................................... 74 12.10-Voc sabe quanto tempo a natureza leva para absorver os produtos abaixo?....................... 77 12.11-Compostagem ........................................................................................................................ 88 12.12-Resduos industriais............................................................................................................... 93 Tratamento de Resduos Industriais..................................................................................................... 94 12.13-Resduos hospitalares ............................................................................................................ 95 12.14-Resduos txicos .................................................................................................................... 96 12.15-Rejeitos nucleares .................................................................................................................. 97 12.16-Pilhas e baterias..................................................................................................................... 97 12.17-Incinerao............................................................................................................................. 98 12.18-Pirlise................................................................................................................................. 100 13-Tratamento de Efluentes Atmosfricos ........................................................................................ 101 13.1-A Poluio Atmosfrica......................................................................................................... 101 13.2-Efeitos Globais da Poluio Atmosfrica .............................................................................. 101 13.3-Chuva cida .......................................................................................................................... 102 13.4-Diminuio da Camada de Oznio ........................................................................................ 102 13.5-Inverso Trmica................................................................................................................... 103 13.6-Corroso................................................................................................................................. 103 13.7-Efeitos Sobre a Sade ............................................................................................................ 103 Legislao Pertinente......................................................................................................................... 104 Situao Legal do Brasil Quanto Emisso de Poluentes Atmosfricos .......................................... 105 Situao Legal do Brasil Quanto Imisso de Poluentes Atmosfricos........................................... 106 13.8-Adsoro ................................................................................................................................ 106 13.8.1-Regenerao dos Adsorventes....................................................................................... 107 13.8.2-Equipamentos de Adsoro........................................................................................... 107 13.9-Absoro............................................................................................................................... 107 13.10-Disperso............................................................................................................................. 108 413.11-Os tipos mais comuns de poluentes gasosos ........................................................................ 109 51-NOES SOBRE ECOLOGIA1.1 - HistricoA 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 equilbriorompidopor qualquer fator diz-sequeocorreupoluio, situaoestaquepodeter conseqncias as mais desastrosas possveis.Opensamento ecolgico bastante antigo, atribui-se Ernest Haeckel, zoolgo Alemo, a introduo do vocbulo ecologia, em 1866, porm, j em 1798Malthus 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 estarazoquesedizqueopensamentoecolgicobemmaisantigoqueaintroduodo vocbulo ecologia.At quase1930aecologiacomocincia pouco se desenvolveu.O Brasil contribuiu demaneira significativa paraoprogressodaecologia comocincia,umavez queoprimeirolivropublicado sobre ecologia no mundo em1895, foi feito a partir das observaes feitas pelo botnico dinamarqus,EugnioWarning, quandoesteviveunoBrasil,emLagoa 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.Oincio do sculo XXmarca a fundao das primeiras sociedades ecolgicas e tambma publicaodosprimeirostrabalhoscientficosemperidicos. Oprimeirocongressointernacional sobre ecologia foi em Haia em 1974.61.2 - Subdivises da EcologiaAuto-ecologia: estuda as relaes de uma s espcie com o meio em que vive, ou seja, a auto-ecologia estabeleceoslimitesdetolerncia 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 MultidisciplinarAecologiaumacinciamuitocomplexaeenvolveoconhecimentodemuitas outras cincias, tais como, Zoologia, Botnica,Microbiologia,Geografia,Fisiologia,Gentica,Qumica, 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 umterreno, segundo umcaminho 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 EcossistemaChama-sedeecossistemaaumconjuntodecondiesfsicasequmicasdecertolugar, reunidoa umconjuntode seres vivos que habitamesse lugar. Oecossistema tempois, dois componentes: Oambientepovoadopelos seres vivos; eoconjuntodeseres quepovoameste 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 altera-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.Ohomememnada 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 7inteligncia, de acelerar o processo de alterao do ambiente, por meio dos meios que inventa e descobre.1.6 - O que Poluio?Vriassoasconceituaesoudefiniesquepodemserdadasdepoluiomas, deum modo geral, pode-se definir poluio como qualquer alterao que introduzida emum ecossistema, queocasionedesequilbrio, oulevesituaodeumnovoequilbriodiferente 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.1.7 - A Reforma Sanitria e a PoluioAt 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 fossas spticas, 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, medianteainstalaodedescargashdricas. Asredespblicasdeesgotoquerecebiam 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 eaFranativeramseus rios transformados emfontes importantes deepidemias, por contado 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-ARevoluoIndustrial, oProblemadaPoluioMundialeaVida SustentvelA 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, hojejsetemconhecimentoqueestedesenvolvimento, levoutambmaquetodahumanidade ficasse exposta a grandes riscos, que podem ser exemplificados tanto pela ameaa de inexistncia de 8gua para beber, neste milnio, como pela ameaa da destruio da camada de oznio, que protege a terra dos raios ultravioletas.Aorigemda revoluo industrial est nodesenvolvimento da indstria txtil. Emum 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-lacomosprodutosnecessrios 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 conformeummtodoinventadoporNicolas Leblanc,em 1783, que utilizava cido sulfrico.Na fabricaodestecido, produzia-segsclordrico,produtoaltamente contaminante,queafbrica 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.Almdas indstrias qumicas, desenvolveram-seoutras, comoas deexplosivos eas de fosfatos, usados como fertilizantes na agricultura. Odesenvolvimento 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 cresceucercade100vezes, snosltimoscemanos. Estecrescimentoindustrial, no entanto, beneficiou uma parcela muito pequena da populao mundial cerca de 20%, que consomem 80% dos recursos naturais.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 de qualidade na produo, qualidade de 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 da terra vivendo na misria absoluta.Neste sentido, deve-se entendervida sustentvelcomo 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 dedesenvolvimento, quenoameacemoequilbrionatural equelevema menores desnveis sociais.1.9 - Fatores que tornaram possvel a Revoluo Industrial Apesarde, noinciodosculoXVIII, aInglaterraapresentarumcertoatrasotcnicoem 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 comaservidodos camponeses, quepassaramaprocurar empregolivrementenas fbricas. A Revoluo Francesa aconteceu somente em 1789. Alm disso, a populao reduzida favorecia o uso demquinas parasuprir afaltademo-de-obra. Aomesmotempo, aescassezdemadeira, na 9Inglaterra, 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. Mais ainda, aexpansocolonial abriunovos mercados paraaexportaodos produtos industriais. Umdadomuitosignificativoque, duranteaRevoluoIndustrial, asguerrasque devastaram o continente europeu se desenvolveram fora de seu territrio, o que permitiu indstria inglesa trabalhar em paz e gerar riqueza. Mais de 30 anos aps a conferncia de Estocolmo, nota-se ainda uma imensa incapacidade dos Pases de gerar planos, ou estabelecer polticas que faam frente s questes globais relacionadas ao ambiente, 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.NestesentidoquenesteiniciodosculoXXI, tem-sequepensaremredescobrimento, 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 MeioA 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 formassointercambiveis. muitoimportantecompreender estastransformaes para saber o que ocorre com a gua na natureza.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.Esteslanamentosindiscriminadosderesduosnosoceanosacarretamgrandesproblemas 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 como a seguir.10A energia assimilada pelos seres vivos utilizada pelas clulas por meio de reaes qumicas, quetmlugaremmeioaquosodentrodas 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 estruturaodas clulas, comotambmdeveculoimportanteparaotransportedesubstncias 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 ematravessar as membranas das clulas, quando no estado lquido.A gua no estado lquido muito importante para os seres humanos, porque todas as reaes bioqumicasqueseprocessamnestesseres e em muitos outros,ocorrem em meioaquoso.Neste sentido, aguanecessrianosemquantidade, comoemqualidade. Elanopodeconter 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 umdever que o cidado outorga ao Estado, atravs do pagamento de impostos. Esta responsabilidadequeoutorgadaaoestadotemoobjetivonicodemanter auniformidadeea segurana comrelao aos processos de tratamento, garantindo assimservios eficazes e conseqentemente uma gua de melhor qualidade.11Essa 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 para com o Estado. Porexemplo selanarnasredes pluviaisosesgotos de sua residncia,uma vez que essas guas pluviais so lanadas no rio mais prximo, sem passar por qualquer tratamento, por outro lado, o Estado estar lesando a populao se lanar em rios, ou outros corpos receptores, os esgotos da rede sanitria, sem tratamento, prejudicando o seu uso potencial. Isto pode se aplicar ao ensino pblico, todocidadooutorgaaoEstado,atravsdo pagamento de impostosafunode prover oensino pblico, e o Estado estar traindo a confiana do cidado, se este ensino no for de qualidade.Contudo, atarefadoEstadodelevarguatratadaataresidnciadecadacidado, nem sempretofcil, muitasvezesapopulaoprefereserabastecidapelopooquecavaemseu quintal do que fazer a ligao domiciliar, quando intimado, muitas vezes reagindo com violncia e depedrandoasinstalaesdosistemadeabastecimento, comoaconteceuemSalvador quandoo EngenheiroTeodoroSampaioprojetoue construiu o primeiro sistema de distribuio degua na cidade. A populao saiu s ruas indignada, dizendo que no beberia gua de cano.Reaes desta natureza, freqentemente, 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 chega-la ao cano, 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 que se tem, 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 lanar mo do 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 disciplinarosrios, transformando-osemlagosque enchem na poca das chuvas,armazenandoa gua que ser usada no perodo das secas. Dessa forma ter-se-ia vazes regularizadas durante todo o ano, eevitariainundaes,garantiriao abastecimento eairrigao e ainda o funcionamento das turbinas de hidreltricas, durante todo o perodo de seca.Porm, nemsempre estas medidas so tomadas como cuidado de umplanejamento criterioso, que garantiria o uso racional optando por grandes quedas ou grandes volumes dgua, para gerar grandes quantidades de energia. Comooarmazenamentodegrandesvolumesdguaexigegrandesreasdeterra, 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. AbarragemdeBalbina,construda no Estado do Amazonas, um caso tpico da faltade planejamento. Para sua construo foram inundadas 2.400 Km2de florestas, formando um lago de apenas 7 metros de profundidade, que hoje transformou-se numpntano, emque proliferam mosquitos.121.11- O Ciclo do CarbonoO 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.NafotossnteseocarbonodoCO2reduzidopeloH2dagua, surgindodestareduo primeiro os carboidratos, depois os lipdeos e protdeos, 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 NitrognioO 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.Onitrognio 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 defixar onitrogniodaatmosfera, cedendos plantas partedele. os animais quese alimentamdestas plantas incorporamo nitrognio emseu organismo, na forma de protenas especficas.Adecomposiodeplantas oudeanimais ouadecomposiodeprodutosdeexcreo nitrogenadosdosseresvivos, comoauriaeocidorico, produzamnia, queconvertidoa 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 OxignioOoxignioestpresenteempraticamentetodososciclosquemencionou-seataqui. A atmosfera terrestre constituda aproximadamente de 20% de oxignio. As guas salgadas e doces contmpropores variveis deoxignioquesofunodediversos fatores como, pressoe temperatura.Ooxignioretiradoedevolvido continuamente ao meio, mostrando a importncia deste elemento para o mundo vivo. 131.14 - O Fluxo de Energia num EcossistemaOs 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.Fluxodeenergiapois, essetrnsitodeenergiaentreosdiferenteselosdeumacadeia 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 ConsumoOprocessoprincipal, responsvel pelaproduodematriaorgnicanaterra, apartirde compostos inorgnicos a fotossntese.Adecomposiosefazpelosdiversostiposderespirao, aerbiaouanaerbia, entreos 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 + 6O21.16 - Que fatos podem-se verificar da?Afotossntese, realizadapelas plantas epor diversosorganismosclorofilados omaior provedor deoxigniodanatureza, que compensade ummodogeral, numa reaoinversa, o consumodeoxignioeaproduodegs carbnicopelarespiraodeanimais eplantas. A fotossntese tambm compensa o consumo de oxignio e a produo de gs carbnico pela queima de lcool ou lenha, se houver nova plantao de cana e o reflorestamento, porm, a emisso de CO2, para anatureza, pela combustodopetrleo e de carvo mineral um processo irreversvelsem reao inversa de compensao.142 - CONTROLE DE POLUIO DAS GUASAs diretrizes estabelecidas pelo congresso americano em julho de 1972 no foram alcanadas comavelocidadequeseesperava, devidosobretudocriseeconmico-financeirade1973, 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 exeqibilidade, uma vez que, s seria alcanada se fosse implementada com custos de tratamento muito elevados (Figura 1), 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 controleambiental, mudandooenfoqueconhecidocomotratamento-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 conseqente MINIMIZAO DOS DESPEJOS HDRICOS gerados na planta industrial.CABCUSTOSNVEL DE POLUIOFigura 1 - CUSTOSXNVEL DE POLUIOFONTE: Prof. Carlos RussoCURVA A: Custos Associados Degradao AmbientalCURVA B: Custos Associados ao Controle de PoluioCURVA C: Custos TotaisO 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.Segundo o prof. Carlos Russo (COPPE) via de regra, o termo minimizao de despejos confundido, equivocadamente, comotermotecnologialimpasegundooprofessor tecnologia 15limpa 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? ostermospoluiozeroeminimizaodedespejos, associadosaosconceitosdeprocessos ideais e processos reais, que resumidamente podem ser explicados atravs da Figura 1.O mnimo da curva de custos totais corresponde a um nvel timo de poluio no qual os custos de controleedegradao se igualam.essa circunstncia se contrape ao nvel de poluio zero.2.1 - Processos ideais versus processos reaisOprocessoideal podeser definidocomoaqueleemquetodasas matrias primas nele utilizadas sointegralmenteconvertidasemprodutosutilizveis, comoprodutosfinaisoucomo produtos intermedirios. Alm disso todos os insumos bsicos, chamados auxiliares de processamento, taiscomo: catalisadores, solventes, guaderefrigeraoedeprocesso, 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 DESPEJOSDo exposto pode-se notar que o processo ideal ou no existe, ou economicamente invivel.Noprocesso 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 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.16Auxiliares de processamento rwegfegprocessamentoprocessamentoProcesso IdealProdutosReagentes(Despejos))2.2 - Definio do termo poluio zeroNo 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:1. A ELIMINAO PRIORITRIA DE CERTOS TIPOS DE POLUENTES OU DE COMPOSTOSTXICOSDACORRENTEDEDESPEJOHDRICODEUMA 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.2. SIGNIFICA QUE NENHUMA CORRENTE DE DESPEJO SER DESCARTADA NOCORPORECEPTOR. TODOSOSPOLUENTESCONTIDOSNASGUAS RESIDURIAS APS SOFREREM ADEQUADO TRATAMENTO SEQNCIAL EM NVEL PRIMRIO SECUNDRIO OU TERCIRIO PODEM SER CONVERTIDOS EM DESPEJOS SLIDOS POR PROCESSOS DE EVAPORAO. OGRANDEPROBLEMAAGERAODEPOLUENTES GASOSOS.3. UMA DEFINIO MAIS GENRICA INCORPORA PARTE DAS DEFINIES ANTERIORES. SIGNIFICA QUE EMBORA AS VAZES DO DESPEJO DESCARTADOSEJAMELEVADAS, 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.17Auxiliares de processamentoReagentesProcesso Real ProdutosDespejosNaimplantaodeumprogramademinimizaodedespejos, oEngenheirodeveiniciar 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.2.3 - Programa de minimizao de despejosO conceito de minimizao de despejos bastante antigo, talvez sua aplicao primeira date de 1973, porm, s mais recentemente adiqiriu 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.Nesteencontro, noqualforamapresentadosmaisde100trabalhossobreminimizaode 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.SegundoDELCAMBRE(1988)osobjetivosbsicosdeumprogramademinimizaode 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; DESENVOLVERPROJETOSEPROCESSOSCOMVISTASREDUODE DESPEJOS, TER RETORNO RPIDO DOS INVESTIMENTOS RELACIONADOS IMPLANTAO DO PROGRAMA.Areduo 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.1. REDUO DOS DESPEJOS NA FONTE2. RECICLO/RECUPERAO/UTILIZAO E REUTILIZAO DOS DESPEJOS3. TRATAMENTO E DISPOSIO FINAL DO DESPEJO(1) REDUO DOS DESPEJOS NA FONTE18Conseguida atravs de procedimentos criteriosos. Uma ou mais das medidas abaixo podem ser aplicadas: ALTERAO DO PRODUTO: ATRAVS DA SUBSTITUIO OU ALTERAO DA SUA COMPOSIO; CONTROLENASFONTES: ALTERAODASMATRIASPRIMASOUDO PROCESSO; CONSERVAO DA GUA CONTAMINADA: OPERAO DA PLANTA EM CIRCUITO FECHADO; SEGREGAO DAS CORRENTES DE DESPEJO, ALTERAES NOPROCESSO: MTODOMAIS EFETIVOPORM, MAIS DIFCIL.(2) RECICLO: RECUPERAO/REUTILIZAOVisam 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) INICIAO: FORMAR O GRUPO DE AUDITORIADEFINIR OBJETIVOSORGANIZAR O GRUPO SEGUNDO OS OBJETIVOS(b) PR - AUDITORIA: PREPARAR O GRUPO PARA A AUDITORIAESCOLHER AS CORRENTES DO PROCESSOQUE IRO COMPOR O PROGRAMA(c) AUDITORIA: INSPECIONAR A PLANTAESTABELECER AS OPES PARA A REDUO DOS DESPEJOSAVALIAR AS OPES ESTABELECIDASSELECIONAR AS OPES EXEQIVEIS(d) PS - AUDITORIA: ANALISAR AS OPES EXEQVEISDO PONTO DE VISTA TCNICO(e) EXECUO: PROJETARSTART - UP19MONITORAR O DESEMPENHO DO PROGRAMAUmprogramadestessterchancesdexitosecontar comaparticipaodetodasas pessoas envolvidas no processo, e no s daquelas envolvidas com as questes ambientais.3 - NOES SOBRE A QUALIDADE DA GUASegundo 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:*0 CONDIES NATURAIS: A qualidade das guas afetada pelo escoamento superficial e pela infiltrao do solo, devido a precipitao atmosfrica.*1 INTERFERNCIADOHOMEM:Aforma como o homemocupa o solo temuma 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 conseqncias 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 natureza3.1.1 - Distribuio da gua na terra:sabidoqueguafundamental paraamanutenodavidadoplaneta, nestesentido 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%20Estesnmerosmostramaimportnciadesepreservar osrecursoshdricosexistentesno 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 hidrolgicoDe uma maneira simplificada pode-se dizer que so os seguintes os mecanismos de transferncia da gua na natureza: PRECIPITAO ESCOAMENTO SUPERFICIAL INFILTRAO EVAPORAO TRANSPIRAO3.3 - Os usos da guaOs 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 DESPEJOSOsquatroprimeiros usosimplicamnaretiradadaguadascoleeshdricas, eosdois 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.3.4 - Impurezas encontradas na guaAs principais impurezas encontradas na gua lhe impem caractersticasFSICAS QUMICASEBIOLGICAS. Caractersticas estas quepodemestar traduzidas naformade PARMETROS DE QUALIDADE DA GUA.As principais caractersticas da gua so21 CARACTERSTICAS FSICAS : associadas sobretudo aos slidos presentes, que podem ser EM SUSPENSO, COLOIDAIS OU DISSOLVIDOS. CARACTERSTICAS QUMICAS : associadas s presenas deMATRIA ORGNICA OU INORGNICA CARACTERSTICAS BIOLGICAS : associadas s presenas de SERES DE SERES VIVOS OUMORTOS. dentre os seres vivos tm-se os pertencentes aos reinos ANIMAL, VEGETAL e os PROTISTAS.Slidos Gases InorgnicosOrgnicossuspensos Ser Vivocolidais Matria em AnimaisDissolvidosDecomposio VegetaisProtistasOs slidos presentes na gua podem ser classificados peloTAMANHOe por suas CARACTERSTICAS QUMICAS.a)Classificao por TamanhoEsta diviso sobretudo uma diviso prtica. as partculas de menor dimenso, capazes de passar por papel de filtro de tamanho especificado, correspondemaosslidos 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 colidais. como estes slidos so muito difceis de seremidentificados a maior parte deles entra na classificao comoslidos dissolvidos.b)Classificao pelas Caractersticas Qumicas22ImpurezasCaractersticasFsicasCaractersticasQumicasImpurezasCaractersticasFsicasCaractersticasQumicasCaractersticasBiolgicasAo 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. destemodo, pode-sedizer queos slidos volteis representamumaestimativa da matriaorgnicaeosslidosnovolteis, tambmchamadosdefixos, representamamatria inorgnica.3.5 - Parmetros de qualidade da gua3.5.1 - Parmetros Fsicos COR TURBIDEZ SABOR E ODOR TEMPERATURA3.5.2 - Parmetros Qumicos pH ALCALINIDADE ACIDEZ DUREZA FERRO E MANGANS CLORETOS NITROGNIO FSFORO OXIGNIO DISSOLVIDO MATRIA ORGNICA MICROPOLUENTES ORGNICOS MICROPOLUENTES INORGNICOS 3.5.3 - Parmetros BiolgicosTODOS LIGADOS PRESENA DE MICRORGANISMOS.3.6 - Poluio das guasConceitos Bsicos23De 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 DIFUSANa 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 noscentralizar nocontroledapoluiopontual atravs dotratamentodas guas residurias urbanas e industriais.3.7 - Quantificao da carga poluidoraA 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 levantamentosdecamponareadeestudotaiscomo,amostragemdospoluentes, anlisesde laboratrio. medio de vazese outros. de grande importncia estes levantamentos, porm, se no for possvel faze-lo 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 e escoamento 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. diagnsticodasituaoatual daqualidadedagua:caractersticasfsicas, qumicase biolgicas.So trs as principais fontes poluentes:ESGOTOS DOMSTICOS24DESPEJOS INDUSTRIAISESCOAMENTO SUPERFICIALOs poluentes devem ser quantificados em termos de sua carga poluidora, que expressa em termos da massa por unidade de tempo. o calculo 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).3.8 - Caractersticas das guas residuriasEsgotos Domsticos1. CARACTERIZAO DA QUANTIDADE DE ESGOTO VAZO DOMSTICAPorvazodomsticaentende-seavazooriundadosdomiclios, assimcomoaquelasdas 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 guaEste consumo influencia diretamente a vazo domstica. a tabela a seguir apresenta valores da quota per capta para populaes com ligaes domiciliares.Porte da Comunidade Faixa da Populao (hab) Consumo Per Capta (L/hab.d)Povoado Rural 250.000 151-300Fonte: Von Sperling (1996)Osdadosapresentados na tabela acima so valores mdios, que esto sujeitos a variaes ligadas mais diversos fatores, tais como, clima, condies econmicas da comunidade, grau de industrializao, custo da gua, etc.Vazo Mdia de EsgotoGeralmente a produode esgoto corresponde aproximadamente aoconsumo de gua. porm, afraodeesgotosafluenterededecoletapodevariar, umavezque, partedagua 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. 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 rvariam de 60% a 100%. um valor usualmente adotado 80% (r = 0,8).O clculo da vazo domstica mdia de esgoto dado por:Qdmed = Pop . QPC . R(m3/d)1000Qdmed = Pop . QPC . R(l/s)86400em que, Qdmed = vazo domstica mdia de esgotos (m3/d) QPC = quota per capta de gua (ver quadro 1.1)R = coeficiente de retorno de esgoto/guaVariaes de Vazo, Vazes Mximas e MnimasO consumo de gua e a gerao de esgoto de uma determinada localidade varia ao longo do dia(variaes horrias), aolongodasemana(variaes dirias) eaolongodoano(variaes sazonais).ACETESBeamaioriadosrgosadotaosseguintescoeficientesdevariaodavazo 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 podemser dadas pelas seguintes relaes (Von Sperling,1996):Qdmax = Qdmed . K1 . K226Qdmin = Qdmed . K3Esgotos Industriais1. CARACTERIZAO DA QUANTIDADE VAZES INDUSTRIAISAs vazes industriais de esgotos dependem sobretudo, do tipo e porte da indstria, processo, graudereciclagem, existncia depr- 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.Comrelaoaoconsumodeguaegeraodedespejos 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 Internos PRODUO DE DESPEJOS Vazo Total Nmero De Pontos De Lanamento (Com a Etapa do Processo Associado a Cada Ponto) RegimeDeLanamento(ContnuoouIntermitente; DuraoeFreqncia)deCadaPontode 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.3.9 - Caracterizao da qualidade dos esgotosParmetros de Qualidade27De 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 oprojetodeumaestaodetratamentolana-semodautilizaodeparmetrosindiretosque 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 ParmetrosPara esgotos predominantemente domsticos os parmetros principais que merecem destaque devido a sua importncia so: SLIDOS INDICADORES DE MATRIA ORGNICA NITROGNIO FSFORO INDICADORES DE CONTAMINAO FECALSlidosCom exceo dos gases dissolvidos todos os contaminantes da gua contribuem para a carga deslidos. estes slidos podemser classificados daseguinte maneira: (a) deacordocomseu tamanho e estado; (b) de acordocomsuas caractersticas qumicas e (c) de acordocomsua decantabilidade.Classificao por Tamanho e Estado SLIDOS EM SUSPENSO SLIDOS DISSOLVIDOSClassificao pelas Caractersticas Qumicas SLIDOS VOLTEIS SLIDOS FIXOSClassificao pela Decantabilidade SLIDOS EM SUSPENSO SEDIMENTVEIS SLIDOS EM SUSPENSO NO SEDIMENTVEISMatria Orgnica Carboncea28A matria orgnica presente nos esgotos responsvel pelo principal problema de poluio dasguas, queoconsumodeoxigniodissolvidoconsumidopelosmicrorganismos nosseus 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 OUTROSA 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 emlaboratrio todos os componentes da matria orgnica carboncea, sobretudodevidodiversidade de forma e compostos emqueamesma podese apresentar. Emgeral soutilizadosmtodosdiretosouindiretosparaadeterminaodamatria orgnica:Mtodos Indiretos: Medio do Consumo de Oxignio DEMANDA BIOQUMICA DE OXIGNIO (DBO) OU 5 DEMANDA LTIMA DE OXIGNIO (DBOU) OU 20 DEMANDA QUMICA DE OXIGNIO (DQO)Mtodos Diretos: Medio do Carbono Orgnico CARBONO ORGNICO TOTAL (COT)a)DEMANDA BIOQUMICA DE OXIGNIOQuando 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 aerbiosnecessriooadequadofornecimentodeoxignioparaqueas bactrias processem a degradao da matria orgnica.Destes fatos surgiu a idia de se medir a fora poluente dos despejos pela sua real necessidadedeoxignio, oquesignificadizer umaquantificaoindiretadapotencialidadeda gerao do impacto e no a medida direta do impacto.Esta medidapoderiaserfeitaatravs 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 deDemanda Bioqumica de Oxignio (DBO), que nada mais que a quantidade de oxignio requerida para estabilizar, atravs 29de 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). otestedeveserefetuadotemperaturade20oc, umavezquetemperaturas diferentesinterferemnometabolismobacteriano, alterandoaDBOde5diasea DBO ltima.A DBO padro ento a DBO5realizada 20oc. em geral na literatura, quando se fala em DBO est se falando em DBO5 20oc. EmresumootestedaDBOpodeser explicadosimplificadamentedaseguintemaneira: coleta-seumaamostra, faz-seamedida da concentrao de oxignio dissolvido (OD). cinco dias aps, comaamostramantidaemumfrascofechadoeincubadoa20oc, determina-seanova 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 DBO5Para resduos comalta concentraoemmatria orgnica, comoocasodos esgotos domsticos,algumasadaptaes tm que ser feitas,uma vez que o oxignio pode ser consumido totalmente antes dos 5dias. Faz-se necessrio ento a realizao de diluies para reduzir a concentraodematriaorgnica, possibilitandoqueoconsumoem5diassejanumericamente inferior ao oxignio disponvel na amostra. AsprincipaisvantagensdotestedaDBO, queaindanoconseguiramser igualadospor nenhum outro teste so: A INDICAO APROXIMADA DA FRAO BIODEGRADVEL DO DESPEJO A INDICAO DA TAXA DE DEGRADAO DO DESPEJO AINDICAODATAXADECONSUMODEOXIGNIOEMFUNODO TEMPO A DETERMINAO APROXIMADA DA QUANTIDADE DE OXIGNIO REQUERIDA PRA 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 PODEMSER INIBIDOS OUDESTRUIDOS POR METAIS PESADOS E OUTRAS SUBSTNCIAS TXICAS OS MICRORGNISMOS RESPONSVEIS PELA OXIDAO DA AMONIA DEVEMSERINIBIDOS PARA EVITAR QUE A NITRIFICAO CONSUMA O OXIGNIO DISSOLVIDO E INTERFIRA NA DEMANDA CARBONCEA30 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 ESGOTOb)DEMANDA QUMICA DE OXIGNIO (DQO)OtestedaDQOmedeoconsumodeoxignioduranteaoxidaoqumicadamatria orgnica, sendo portanto uma indicao indireta do teor de matria orgnica.3.10 - 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 PRA SER REALIZADO OSEURESULTADODUMAINDICAODOOXIGNIOREQUERIDO PARA A ESTABILIZAO DA MATRIA ORGNICA O TESTE NO AFETADO PELA NITRIFICAO, DANDO UMA INDICAO APENAS DA MAT;RIA ORGNICA CARBONCEASuas principais limitaes so: NESTETESTESOOXIDADAS TANTOAFRAOBIODEGRADVEL, QUANTO A FRAO INERTE DO DESPEJO. HA PORTANTO UMA SUPERESTIMATIVADOOXIGNIOASERCONSUMIDONOTRATAMENTO BIOLGICO DOS DESPEJOS OTESTENOFORNECEINFORMAOSOBRETAXADECONSUMODE MATRIA ORGNICA AO LONGO DO TEMPO CERTOS CONSTITUINTES INORGNICOS PODEM SER OXIDADOS E INTERFERIR NO RESULTADOExiste uma relao entre a DBO e a DQO que pode fornecer algumas informaes sobre o despejoeasprovveisindicaesdetratamento. estarelaonoentanto, variadedespejopara despejo. Relao DQO/DBO baixa FRAO BIODEGRADVEL ELEVADA PROVVEL INDICAO PARA TRATAMENTO BIOLGICO31 Relao DQO/DBO elevada A FRAO INERTE (NO BIODEGRADVEL) ELEVADA SEAFRAONOBIODEGRADVELNOFORIMPORTANTEEMTERMOSDE POLUIODOCORPORECEPTOR, POSSVEL INDICAOPARATRATAMENTO BIOLGICO SE A FRAO NO BIODEGRADVEL FOR IMPORTANTE EM TERMOS DE POLUIO DO CORPO RECEPTOR,POSSVEL INDICAO PARA TRATAMENTO FSICO-QUMICOc)CARBONO ORGNICO TOTAL (COT)Nestetesteocarbonoorgnicomedidodiretamenteatravs demedidas instrumentais, sobretudoeficienteparaamostras combaixas concentraes emmatriaorgnica. nesteteste medido todo carbono liberado na forma de CO2.NitrognioO 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 coma 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 oprocessodeeutrofizaoqueumprocessonatural deenvelhecimentodecorposreceptores estagnados.(2) nos processos de converso da amnia a nitrito e este a nitrato ha um consumodeoxigniodissolvidonoscorpos dguareceptores.(3) naformadeamnialivreo nitrognio diretamente txico aos peixes. (4) na forma de nitrato o nitrognio est associado doenas como a metahemoglobinemiaCom 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 coma degradao carboncea, apesar de sua degradao comear a ocorrer aps a degradao daquela materia. 32FsforoO fsforo, de um modo geral, apresenta-se de trs forma na gua: ORTOFOSFATO POLIFOSFATO FSFORO ORGNICOOs ortofosfatosso 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.OpHinfluenciadiretamentenaformacomoosortofosfatosseapresentamnagua. Nos esgotos domsticos a forma predominante de fsforo o HPO4. Outras formas so PO4-3, HPO42-, H2PO4, H3PO4.Ospolifosfatossomolculasmaiscomplexas, com dois ou maistomosdefsforo.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 emguas residuriasindustriais elodos 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, emumaamostradegua, devidossuasbaixasconcentraes, oquenecessitariadeum grande volume de amostra, para a deteco de um nico ser patognico. As principais razes destas dificuldades so:Emumapopulaoapenas umadeterminadafaixaapresentadoenas 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 oude animais e, assim, a sua potencialidade para transmitir doenas.Osorganismosmaiscomumente utilizadospara estaindicao so asbactriasdogrupo 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 deanimais desanguequente;Apresentam resistncia aproximadamente similar maioria das bactrias patognicas intestinais; As tcnicas bacteriolgicas para deteco de coliformes so rpidas e econmicas.3.11 - Caractersticas de esgotos industriaisConceitos Gerais33Comojmencionadoanteriormenteos esgotos industriais apresentamumavariabilidade muitograndedecaractersticas, dependendodesuaorigem, oquedificultasobremaneirauma 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 que pode ser maior ou menor que dosesgotosdomsticos. Semaiorgrandeindicaopararemoo porprocessosbiolgicos de tratamento. Semenorforteindicaodedespejosinorgnicos, quehojeemdiajpodemter indicao de tratamento por processos biolgicos. DisponibilidadedeNutrientes: adisponibilidadedosnutrientesC:P:Nessencial parao desenvolvimento e crescimento dos microrganismos intervenientes nos processos biolgicos de tratamento, estadisponibilidade emgeral estpresentenos esgotos domsticos, nocasode esgotos industriais muitas vezes estes nutrientes tm que ser acrescentados. Toxidez: certos componentes txicos podem inibir ou at mesmo inviabilizar o tratamento biolgico, pormjexistemtratamentos biolgicos parareduodecomponentes txicosde efluentes industriais.Equivalente PopulacionalEste parmetro indica a equivalncia entre o potencial poluidor de uma indstria, geralmente emtermos dematriaorgnica, eumadeterminadapopulaoqueproduzaestamesmacarga poluidora.quando sedizqueumaindustria tem o equivalente populacional de 30.000 habitantes, significa dizer que esta indstria tem um poder poluidor, em termos de carga de DBO, que eqivale 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)contribuio per capta de DBO (kg/hab.d)Freqentemente adota-se para contribuio per capta o valor de 54gDBO/hab.d.344- IMPACTO DO LANAMENTO DE EFLUENTES NOS CORPOS RECEPTORES4.1 - Poluio por Matria Orgnica e AutodepuraoA introduo de matria orgnicaem um corpo dgua resulta, indiretamente, no consumo deoxigniodissolvido. Tal sedeveaosprocessosdeestabilizaodamatriaorgnicarealizada 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 de vista ambiental, constituindo-se em um dos principais problemas de poluio das guas em nosso meio.Bactrias DecompositorasMatria Orgnica Matria EstabilizadaO2 para respiraoQual a importncia deste fenmeno no tratamento de resduos? Qualidade Nvel EficinciaEm termos mais amplos, o fenmenoO inicio da autodepurao se da a partir da incorporao de Matria orgnica no corpo dguaQual a importncia de conhecer este fenmeno?35Utilizar a Capacidade de Assimilao dos corpos Estabelecer limites para poluio dos corpos dgua4.2 - Autodepurao - Anlise EcolgicaO que ocorre quando se introduz poluentes em um corpo dgua?poluioEcossistema Desordem Novo Equilbrioem equilibrioinicial comunid. estvelComo Detectar as condies de um Ecossistema?Pela Diversidade Das EspciesCondies Naturais - grande quantidade e muitas espciesCondies Perturbadas- grande quantidade de uma espcieA poluio Seletiva para as EspciesEstgios de Autodepurao: Zonas fisicamente identificveis.ZONAS DE AUTODEPURAO:DegradaoDecomposio AtivaRecuperaoguas Limpas361 - Zona de guas Limpas2 - Zona de Degradao3 - Zona de Decomposio Ativa4 - Zona de Recuperao5 - Zona de guas LimpasPrincipais Caractersticas Das Zonas De AutodepuraoZONA 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 NitrogenadosZONA DE DECOMPOSIO ATIVA Ecossistema comea a se organizar (decomposio ativa de matria orgnica) Colorao da gua intensa, com lodo escuro ao fundo37ZONAS Menor concentrao de Oxignio dissolvido Diminuio do n0de bactrias decompositoras, devido reduo de alimento, incidncia de luz, floculao, etc. Produtos: CO2, H2S, H2O, CH4, NH3, mercaptanas, etc. Elevao do n0 de protozorios e surgimento de larvas e de insetosZONA DE RECUPERAO Inicio da etapa de recuperao gua mais clara Lodo mais granulado e no to fino Ausncia de desprendimento de gases e odores Matria orgnica quase toda estabilizada Menor consumo de O.D. Ausncia de condies anaerbias Recuperao da flora e fauna aquticas Produtos: principalmente nutrientes (nitrognio e fsforo) Maior penetrao de Luz Diversificao da cadeia alimentar: micro crustceos, moluscos, vermes, larvas de insetosZONAS DE GUAS LIMPAS guas limpas e ricas em nutrientes Retorno s condies normais anteriores poluio, com relao aos nveis de O.D., matria orgnica e quantidade de bactrias Predominncia, na massa lquida, de formas completamente oxidadas e estveis dos compostos minerais Nvel de O.D. prximo ao da saturao, baixo consumo e elevada produo pelas algas. Presena de peixes, moluscos e grandes crustceos.4.3 - Balano de oxignio dissolvidoQual o objetivo da determinao da concentrao de O.D.Obter o grau de poluio e autodepuraoEquao Simplificada da Estabilizao de Matria OrgnicaMatria Orgnica + O2 + BactriasCO2 + H2O + EnergiaNitrificaoAmnia + O2Nitrito + H+ + H2O + EnergiaNitrito + O2Nitrato + Energia384.4 - A curva de oxignio dissolvidoQuais as informaes possveis por meio de seu estudo?Identificar as conseqncias da poluioFazer uma associao da poluio com as zonas de autodepuraoVerificar o consumo e produo de ODIdentificar o ponto crtico (menor concentrao de OD)Comparar a concentrao no ponto crtico com a estabelecida pela legislaoIdentificar o local em que o curso dgua volta a atingir as condies desejadas.Paraestabelecer-seummodelodobalanodeODhanecessidadedoconhecimentodos fenmenos que esto ocorrendo.CINTICA DE DESOXIGENAOPonto de Anlise: Como se d o consumo de O2 com o tempo?Deve-se analisar sob dois ngulos distintos:DBO remanescente DBO exercida5 - INTRODUO AO CONTROLE DE POLUIO39PROBLEMAS AMBIENTAISEFEITOS DESASTROSOS5.1 - Poluio ambientalToda matria ou energia que introduzida no ambiente provoca a sua degradao alteraas caractersticas fsico-qumicas oubiolgicas doar, daguaoudosolo, inviabilizandoomeioparaasadehumana, aprprianaturezainadequando-os atividades sociais e econmicas, alm de afetar as condiesestticas e sanitrais do meio ambiente40RESDUOCOMPLEXIDADE DOS NOVOS TIPOS DE COMPOSTOS INDUSTRIALIZADOSNO EXISTIAMPRESENTES EM PEQUENAS QUANTIDADESNO BIODEGRADVEIS URBANIZAONOVAS TCNOLOGIASSCRESCIMENTO DEMOGRFICOPOLUIO AMBIENTALVIOLA O EQUILIBRIO DO ECOSSISTEMADESTRUINDOCAPACIDADE DE AUTO-REGULAO E RENOVAOCARACTERIZAO DA POLUIOPOLUENTE FSICA QUMICA FSICO-QUMICA BIOQUMICA RADIATIVAGERAO DE RESDUOS ATIVIDADES HUMANAS415.2 - Classificao geral dos resduos5.3 - Eliminao ou minimizao dos problemas ambientaisCONSCIENTIZAO DA SOCIEDADEAIA (1960) DIAGNSTICO AMBIENTALLEIS E MECANISMOSE I A INVENTRIOS DE RESDUOS PESQUISA COM BASE CIENTFICA ATIVIDADES LUCRATIVAS X POLTICA DE GERENCIAMENTO AMBIENTAL42PROCESSO INDUSTRIALDESCARTE DE PRODUTOS INDUSTRIALIZADOS ORIENTAR CONTROLAR PUNIRDE ACORDO COM LEIS E POLTICAS VIGENTESRESDUOSEFLUENTE LQUIDORESDUO SLIDOEFLUENTE GASOSOORIGEM INDUSTRIALAAAAAAAALORIGEM DOMSTICAPROCESSO INDUSTRIALREJEITOS INDUSTRIALIZADOSESGOTO DOMSTICOALIMENTO DESCARTADO5.4 - Sistema de gesto ambientalCONJUNTO DE REGRAS ADMINISTRATIVAS PROCEDIMENTOS POLTICAS INSTRUESOBJETIVOS: IDENTIFICAR OS ASPECTOS AMBIENTAIS RELEVANTES DEMONSTRAR UMDESEMPENHO AMBIENTAL CORRETO, CONTROLANDO O IMPACTO DE SUAS ATIVIDADES, PRODUTOS OU SERVIO NO MEIO AMBIENTE5.5 - Normas e procedimentosISO (1946) INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARTIONGENEBRA SUA 111 PASES MEMBROS E 180 COMITS TCNICOSNORMAS DE APLICAO VOLUNTRIASCOMPULSRIASISO 14000 23 CERTIFICADOS (CINCO NORMATIZADOS)ISO 14001: Sistema de Gesto Ambiental Especificao com guia de uso.ISO 14004: Sistema de Gesto Ambiental - Diretrizes Gerais sobre princpios, sistemas e tcnicas de suporte.ISO 14010: Diretrizes para Auditoria Ambiental Princpios Gerais para Auditoria Ambiental.43GERENCIAMENTO DAS ATIVIDADES X MEIO AMBIENTESISTEMA DE GESTO AMBIENTALTRATAMENTO DE EFLUENTESCONTROLE DE EMISSES GASOSASTRATAMENTO DE EFLUENTESTRATAMENTO AMBIENTALGERENCIAMENTO DE RESDUOSISO14011-1:Diretrizes paraAuditoriaAmbiental Procedimentos deAuditoria. Sistemas de Gesto Ambiental.ISO14011-2:DiretrizesparaAuditoria Ambiental Procedimentos de Auditorias.Auditorias de Adequao.ISO 14012: Diretrizes para Auditoria Critrios de Qualificao para Auditores Ambientais5.6 - Princpios da iso 14000COMPROMETIMENTO E POLTICA DEFINIO DE POLTICA AMBIENTAL COMPROMETIMENTO COM SEU SISTEMA DE GESTO AMBIENTALPLANEJAMENTO ORGANIZAO FORMULA PLANO DE AO CUMPRIR A POLTICA AMBIENTALIMPLEMENTAO DESENVOLVIMENTO DA CAPACITAO E MECANISMOS DE APOIO ATENDER POLTICA, OBJETIVOS E METAS AMBIENTAISMEDIO E AVALIAO (OPERAO) MEDIDAS, MONITORAMENTO E AVALIAO DO DESEMPENHO AMBIENTALANLISE CRTICA E MELHORIA ANLISE E APERFEIOAMENTO CONTNUO DO SISTEMA DE GESTO AMBIENTAL APRIMORAMENTO DO DESEMPENHO AMBIENTAL44GESTO AMBIENTAL GESTO DE QUALIDADEISO 9000 ISO 14000DO GERENCIAMENTOPOLTICA DE PRESERVAO E PROTEO AMBIENTAL45PROCEDIMENTOS COMUNS DE GESTO AMBIENTAL E DA QUALIDADEMANUAL DE GESTO DA QUALIDADEPROCEDIMENTOS DE GESTO DA QUALIDADEINSTRUES DE GESTO DA QUALIDADEINSTRUES COMUNS DE GESTO AMBIENTAL E DA QUALIDADEMANUAL DE GESTO AMBIENTALPROCEDIMENTOS DE GESTO AMBIENTAEFLUENTE LQUIDOLINSTRUES DE GESTO AMBIENTALBASE DO GERENCIAMENTOPOLTICA DE PRESERVAO E PROTEO AMBIENTALREDUO NA FONTE: MELHOR ESTRATGIA AO A LONGO PRAZO, DIFICULDADES COM CUSTOS ALTERAES NO PROCESSO INDUSTRIAL RITMO LIMITADO NO DESENVOLVIMENTO DAS TECNOLOGIAS LIMPAS E RENOVAO DOS PARQUES INDUSTRIAISSEGREGAOMAIOR CONHECIMENTO SOBRE A PERICULOSIDADE DO RESDUO, INDICANDO: POSSVEL TRATAMENTO POSSIBILIDADE DO RESDUO SER UTILIZADO COMO MATRIA-PRIMA EM OUTROS PROCESSOSRECICLAGEM/REUSO QUANDO O USO ECONOMICAMENTE VANTAGOSO ESTRATGIA DE MINIMIZAO DE QUANTIDADE E POTENCIAL PERIGOSO ESTATSTICAS MOSTRAM RESULTADOS TMIDOSTRATAMENTO FUNO DAS CARACTERSTICAS E PERICULOSIDADE DO RESDUO ELIMINAO OU REDUO DO POTENCIAL PERIGOSO TIPOS: QUMICO, FSICO, BIOLGICO, TRMICO46ESTRATGIAS E TECNOLOGIASReduo na FonteSegregaoReciclagemTratamentoDisposio Final6-INTRODUO AO TRATAMENTO DE EFLUENTES6.1-Por que tratar efluentes?1) - Razes de sade pblica: Paraevitar queapopulaodasregieslocalizadasajusantedecorposreceptoresadquira doenas de veiculao hdrica, por meio de contaminao direta (banho, lavagem de roupa, etc.), ou indireta (irrigao de verduras, abastecimento de gua, etc.). 2) - Razes ecolgicas: Para manterno corporeceptorem condies favorveis vida animal e vegetal, evitando a degradao do ambiente.3) - Razes econmicas:Aguaumbemnatural utilizadoeminmerasatividadeseconmicas(guapotvel para abastecimento, gua para consumo industrial, irrigao, pesca, etc.). Um elevado grau de poluio pode torn-na imprestvel para certos usos, ou obrigar que passe por um tratamento muito caro.4) - Razes estticas ou de confortoPrejuzos para turismo, mauaspecto, maucheiro, presena de materiais flutuantes (gua imprestvel para recreao).5) - Razes LegaisAscomunidadeseos proprietriosdas terras situadas jusante dos corpos receptores,tm direitos legais ao uso da gua em estado natural. Por isso as autoridades sanitrias instituem padres de qualidade de gua e de lanamento de efluentes, que devem ser obedecidos.6.2 Principais contaminantes e caractersticas das guas residuriasMETCALF&EDDY(1991) citamos principais contaminantes emtratamento de guas residurias (Quadro 1) e as principais caractersticas fsicas, qumicas e biolgicas das guas residurias, bem como suas fontes (Quadro 2).47Quadro 1- Principais contaminantes em tratamento de guas residuriasTipo de contaminanteImportnciaSlidos suspensosSlidos suspensos podem levar ao desenvolvimento de depsitos de lodo e condies anaerbias quando o efluente lquido no tratado lanado no ambiente aqutico.Orgnicos biodegradveisCompostos principalmente por protenas. carboidratos e gorduras, os orgnicos biodegradveis so quantificados basicamente em termos de DBO(demanda bioqumica de oxignio) e DQO(demanda qumica de oxignio). Se lanados sem tratamento ao ambiente, sua estabilizaobiolgicapodelevar quedadareservadeoxignio natural e ao desenvolvimento de condies spticas.Patognicos Algumas doenas podem ser transmitidas por organismos patognicos em guas residurias.Nutrientes Tantonitrognioquantofsforo, juntoaocarbono, sonutrientes essenciais para o crescimento. Quando lanados no ambiente aqutico,estes nutrientes podem levar ao crescimento de uma vida aqutica no desejvel. Quando lanados em excessivas quantidades sobre a terra, tambm podem poluir guas subterrneas. Poluentes perigososCompostos orgnicos e inorgnicos selecionados combase no conhecimentodeapresentaremcarcinogenicidade, mutagenicidade, teratogenicidade ou toxicidade. Muitos destes compostos so encontrados em guas residurias.OrgnicosrefratriosEstes orgnicos tendema resistir a mtodos convencionais de tratamento de efluentes lquidos. Exemplos tpicos incluem surfactantes, fenis e pesticidas agrcolas.Metais pesados Metais pesados so geralmente adicionados s guas residurias de atividades comercial e industrial e devem ser removidos se o efluente for reutilizado.Inorgnicos dissolvidosConstituintes inorgnicos como clcio, sdio e sulfato so adicionados gua de a