dimensionamento nova eted ceasa curitiba
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UNIVERSIDADE TUIUTI DO PARAN
Joo Vitor Rosset Ciesielski
DIMENSIONAMENTO DE UMA NOVA ESTAO DE TRATAMENTO
DE EFLUENTES DOMSTICOS DA CENTRAL DE ABASTECIMENTO
DO PARAN CEASA/PR, CURITIBA
CURITIBA
2011
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Joo Vitor Rosset Ciesielski
DIMENSIONAMENTO DE UMA NOVA ESTAO DE TRATAMENTO
DE EFLUENTES DOMSTICOS DA CENTRAL DE ABASTECIMENTO
DO PARAN CEASA/PR, CURITIBA
Trabalho de Concluso de Curso apresentado ao
Curso de Engenharia Ambiental da Faculdade de
Cincias Exatas da Universidade Tuiuti do Paran,
como requisito para a obteno do ttulo de
Engenheiro Ambiental.
Orientador: Prof0. Dr. Helder Godoy.
CURITIBA
2011
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UNIVERSIDADE TUIUTI DO PARAN
Credenciada por Decreto Presidencial de 7 de julho de 1997 DOU n 128, de 8 de julho de 1997, Seo 1, pgina 14295
FACULDADE DE CINCIAS EXATAS E DE TECNOLOGIA
CURSO DE ENGENHARIA AMBIENTAL
TERMO DE APROVAO
Joo Vitor Rosset Ciesielski
DIMENSIONAMENTO DE UMA NOVA ESTAO DE TRATAMENTO
DE EFLUENTES DOMSTICOS DA CENTRAL DE ABASTECIMENTO
DO PARAN CEASA/PR, CURITIBA
Trabalho de concluso de curso aprovado como requisito parcial para obteno do grau de
Engenheiro no curo de Engenharia Ambiental, Faculdade de Cincias Exatas e de Tecnologia da
Universidade Tuiuti do Paran, pela seguinte banca examinadora.
Curitiba, 10 de junho de 2011
Membros da banca:
______________________________________
Profa. Ms. Fernanda Paes de Barros Gomide
_____________________________________
Profa. Ms. Janilce dos Santos Negro Messias
Orientador (a):
____________________________________
Prof. Dr. Helder de Godoy
UTP Orientador do TCC
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DEDICATRIA
A mente que se abre a uma nova idia jamais volta ao seu tamanho original
Albert Einstein
Dedico este trabalho para minha famlia
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AGRADECIMENTO A Deus
Que se fez presente em toda minha caminhada, dando fora, perseverana
para enfrentar os obstculos e alcanar meus objetivos.
A minha famlia
Que sempre me apoiou sem medir esforos, para me ajudar a realizar meus
sonhos que com toda certeza se transformaram nos seus tambm.
A minha namorada
Por sua pacincia, carinho e compreenso.
Aos amigos
Pelo apoio, carinho e solidariedade oferecidos nos momentos de maior
dificuldade.
Aos Coordenadores e Professores
Que colaboraram de forma direta e estiveram sempre presentes auxiliando
em minhas dvidas e direcionando-me com novas idias.
A Professora e Mestre Carolina Fagundes Caron
Que enquanto presente se demonstrou amiga, competente e disposta em
ajudar, possibilitando ao meu crescimento profissional.
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RESUMO
O presente trabalho teve como objetivo dimensionar um sistema de
tratamento de efluentes domstico para a CEASA/PR - Central de abastecimento do
Paran na unidade de Curitiba. A estao foi dimensionada para tratar o efluente
proveniente dos sanitrios, lanchonetes e refeitrios. O efluente gerado nas
instalaes encontra-se em desacordo com os parmetros de lanamento,
determinados pelas legislaes ambientais vigentes do governo federal e do estado
do Paran. O sistema de tratamento que foi adotado biolgico, provido de um
tanque de equalizao e um reator de lodo ativado com aerao prolongada. Neste
trabalho foram apresentados critrios que nortearam a escolha do processo de
tratamento para a CEASA/PR e a elaborao dos clculos de dimensionamento para
o projeto com base em dados obtidos na literatura.
PALAVRAS-CHAVE: Efluente domstico, Tratamento biolgico e Lodo Ativado
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ABSTRACT
This papers objective was to dimension a domestic effluent treatment system
for CEASA/PR Central de Abastecimento do Paran (Supplies distribution Center
of Paran), in the city of Curitiba. The treatment station was dimensioned to process
the wastewater that comes from toilets, restaurants and refectories. The generated
effluents from those facilities do not follow the parameters determined by the
environment laws of the Federal Government of Brazil and of the State of Paran.
The adopted treatment system is a biological one, with an equalization tank and an
active sludge reactor with extended aeration. In the present work, the criteria on
which was based the choice of the treatment process is presented, as well as the
dimensioning calculations for this project, based on literature data.
KEY WORDS: Wasterwater reuse, Biological Treatment and Activated Sludge
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LISTA DE TABELAS
TABELA 1 - CRESCIMENTO POPULACIONAL 2000 a 2010 ............................... 20
TABELA 2 - PRNCIPAIS PARMETROS DE CARACTERIZAO DE ESGOTO
SANITRIO. .............................................................................................................. 27
TABELA 3 - PRODUO DO EFLUENTE GERADO NA CEASA/PR ...................... 54
TABELA 4 CARACTERIZAO DE ENTRADA E SADA DO EFLUENTE............ 56
TABELA 5 - MEDIDAS DE VAZAO ........................................................................... 58
TABELA 6 - RELAO DE TAMANHO DAS PARTCULAS POR VELOCIDADE DE
SEDIMENTAO. ..................................................................................................... 60
TABELA 7 - DADOS DO DIMENSIONAMENTO DAS GRADES. ............................. 68
TABELA 8 - DADOS DIMENSIONADOS DO DESARENADOR ............................... 69
TABELA 9- DADOS DO DIMENSIONAMENTO - TANQUE DE EQUALIZAO ..... 71
TABELA 10 - DADOS DO DIMENSIONAMENTO - TANQUE DE AERAO .......... 72
TABELA 11 - DADOS DO DIMENSIONAMENTO - DECANTADOR SECUNDRIO. ..... 74
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LISTA DE QUADROS
QUADRO 1 - CONDIES PARA LANAMENTO DE EFLUENTES (CONAMA) ... 36
QUADRO 2 - CONDIES PARA LANAMENTO DE EFLUENTES (SEMA 001/07) ... 37
QUADRO 3 - ESPAAMENTO E DIMENSES DAS BARRAS. .............................. 39
QUADRO 4 - EFICINCIA DO SISTEMA DE GRADEAMENTO. ............................. 40
QUADRO 5 - RELAO DAS REAS OCUPADAS PELA CEASA CURITIBA ..... 52
QUADRO 6 - RELAO ENTRE A LARGURA DA GARGANTA E A VAZO DA
CALHA ...................................................................................................................... 62
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LISTA DE GRFICOS
GRFICO 1 - DISTRIBUIO DE GUA NA TERRA. ............................................. 21
GRFICO 2 - DISTRIBUIO DE GUA DOCE NA TERRA. .................................. 22
GRFICO 3 CONDIO DO ESPAO FSICO DOS ESTABELECIMENTOS ...... 53
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LISTA DE FIGURAS
FIGURA 1 BALANO DE SLIDOS. ..................................................................... 30
FIGURA 2 ESQUEMA TRATAMENTO PRELIMINAR ........................................... 39
FIGURA 3- CAIXA DE AREIA APS GRADEAMENTO. .......................................... 40
FIGURA 4 VISTA EREA DA CEASA/PR - UNIDADE DE CURITIBA - 2011. ...... 51
FIGURA 5 - CEASA/PR - UNIDADE DE CURITIBA 2011. ..................................... 55
FIGURA 6 - FLUXOGRAMA DE UM PROCESSO DE AERAO PROLONGADA . 58
FIGURA 7 - VISTA DE UM DESARENADOR ........................................................... 69
FIGURA 8 - CALHA PARSHALL FORNECIDA PELA ENVIRONQUIP LTDA. .......... 70
FIGURA 9 - DIMENSES DO TANQUE DE EQUALIZAO................................... 71
FIGURA 10 - SISTEMA DE AERAO COM DIFUSORES. .................................... 73
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SUMRIO
1 INTRODUO ....................................................................................................... 14
JUSTIFICATIVA ........................................................................................................ 16
FORMULAO DO PROBLEMA ............................................................................. 17
OBJETIVOS GERAIS ............................................................................................... 18
OBJETIVOS ESPECFICOS ..................................................................................... 18
2 REFERENCIAL TERICO ..................................................................................... 19
2.1 CRESCIMENTO POPULACIONAL ..................................................................... 19
2.2 IMPORTNCIA DAS GUAS .............................................................................. 20
2.3 RELAO: SANEAMENTO BSICO E SANEAMENTO AMBIENTAL ............... 23 2.3.1 Saneamento no Brasil ...................................................................................... 24 2.3.2 Saneamento no Paran .................................................................................... 24 2.3.3 Sade e Saneamento ....................................................................................... 25
2.4 DEFINIO DE EFLUENTES ............................................................................. 26 2.4.1 Efluente Sanitrio ............................................................................................. 26 2.4.2 Efluente Industrial ............................................................................................. 26 2.4.3 Efluente Domstico .......................................................................................... 26
2.5 PRINCIPAIS PARMETROS PARA CARACTERIZAO DE EFLUENTES ..... 27 2.5.1 Caractersticas Fsicas ..................................................................................... 27 2.5.1.1 Temperatura .................................................................................................. 28 2.5.1.2 Odor .............................................................................................................. 28 2.5.1.3 Cor e turbidez ................................................................................................ 28 2.5.1.4 Variao de vazo ......................................................................................... 28 2.5.1.5 Slidos ........................................................................................................... 28 2.5.2 Caractersticas Qumicas Inorgnicas ........................................................... 31 2.5.2.1 Potencial Hidrogeninico pH ...................................................................... 31 2.5.2.2 Fsforo e Nitrognio Total ............................................................................. 31 2.5.3 Caractersticas Qumicas - Orgnicas .............................................................. 31 2.5.3.1 Oxignio Dissolvido OD .............................................................................. 32 2.5.3.2 Demanda bioqumica de oxignio DBO5 .................................................... 32 2.5.3.3 Demanda qumica de oxignio DQO .......................................................... 32 2.5.3.4 leos e Graxas OG .................................................................................... 33 2.5.3.5 Caractersticas Biolgicas ............................................................................. 33
2.6 LEGISLAO APLICADA ................................................................................... 34 2.6.1 Legislao Federal ........................................................................................... 34 2.6.2 Legislao Estadual ......................................................................................... 36
2.7 RELAES IMPORTANTES AO TRATAMENTO DE EFLUENTES .................. 37 2.7.1 Indicao de tratamento biolgico ou fsico-qumico ........................................ 37 2.7.2 Indicao de processo biolgico aerbio ou anaerbio .................................... 38
2.8 NIVEIS DE TRATAMENTO ................................................................................. 38 2.8.1 Tratamento preliminar ...................................................................................... 38
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2.8.1.1 Sistema de Gradeamento .............................................................................. 39 2.8.1.2 Desarenadores .............................................................................................. 40 2.8.1.3 Caixa separadora de gua e leo ................................................................. 41 2.8.1.4 Sistema de medio de vazo ...................................................................... 41 2.8.2 Tratamento Primrio ......................................................................................... 41 2.8.3 Tratamento Secundrio .................................................................................... 42 2.8.4 Tratamento Tercirio ........................................................................................ 42
2.9 PRINCIPAIS SISTEMAS DE TRATAMENTO SECUNDRIOS PARA ESGOTOS DOMSTICOS .......................................................................................................... 43 2.9.1 Lagoas Facultativas ......................................................................................... 43 2.9.2 Lagoas Aerbias .............................................................................................. 44 2.9.3 Lagoas Anaerbias .......................................................................................... 45 2.9.4 Sistema de Lodo Ativado .................................................................................. 45
3 MATERIAL E MTODOS ...................................................................................... 49
3.1 CARACTERSTICAS DA CEASA/PR. ................................................................. 49 3.1.1 Histrico da CEASA/PR ................................................................................... 50 3.1.2 Unidade atacadista de Curitiba ........................................................................ 50
3.2 DEFINIO DA REA DE ESTUDO .................................................................. 52
3.3 SITUAO DAS CONDIES DE SADE AMBIENTAL ................................... 52
3.4 SISTEMA ATUAL DE TRATAMENTO DE EFLUENTE DOMSTICO ................ 53
3.5 DADOS PARA DIMENSIOAMENTO DA ETED NA CEASA-CURITIBA.............. 54 3.5.1 Produo do efluente domstico ...................................................................... 54 3.5.2 Lanamento do efluente no corpo receptor. ..................................................... 55 3.5.3 Caracterizao do efluente domstico gerado ................................................. 56
3.6 DESCRIO DO PROCESSO DE TRATAMENTO ADOTADO ......................... 57
3.7 LEGENDA E FRMULAS ................................................................................... 58 3.7.1 Gradeamento ................................................................................................... 58 3.7.2 Desarenador ..................................................................................................... 60 3.7.3 Medidor de vazo Calha Parshall .................................................................. 61 3.7.4 Tanque de Equalizao .................................................................................... 62 3.7.5 Reator Aerbio Tanque de Aerao prolongada ........................................... 63 3.7.6 Decantador Secundrio .................................................................................... 65 3.7.7 Tanque de Desinfeco Final ........................................................................... 67
4 RESULTADOS E DISCUSSES ........................................................................... 68
5 CONSIDERAES FINAIS ................................................................................... 76
REFERNCIAS BIBLIOGRAFICAS ......................................................................... 77
ANEXO A MEMORIAL DE CLCULOS DO DIMENSIONAMENTO DA ESTAO DE TRATAMENTO DE EFLUENTES DA CEASA/PR CURITIBA. ....................... 83
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1 INTRODUO
Em funo do crescimento populacional e do aumento das necessidades da
sociedade moderna industrializada teve-se mudanas nos padres e hbitos de
consumo e conseqente aumento na demanda de gua doce e degradao de
recursos hdricos. Desta forma, a gua potvel vem se tornando cada vez mais um
recurso comprometido.
Ao mesmo tempo em que ocorre o aumento do consumo de gua ocorre
tambm a maior gerao de esgotos urbanos, rurais e industriais. Desta forma,
quando estes efluentes so lanados nos corpos receptores sem tratamento, tem-se
como resultado o aumento da carga orgnica e a eutrofizao dos recursos hdricos,
o que influncia na alterao da qualidade da gua e degradao do meio ambiente.
Para Giordano (2005) esta alterao da qualidade da gua devido a
introduo de qualquer matria ou energia num corpo hdrico, capaz de ultrapassar
os padres estabelecidos para a sua classe, conforme seu uso preponderante. Essa
alterao devido ao dos agentes: fsicos materiais (slidos em suspenso) ou
formas de energia (calorfica e radiaes); qumicos (substncias dissolvidas ou com
potencial solubilizao); e biolgicos (microrganismos).
Com o novo modelo de desenvolvimento econmico teve-se o
desenvolvimento de solues para reduo do efeito do acmulo das guas
residurias indesejveis, minimizando as conseqncias diretas das atividades de
produo do homem em seu meio. Desta forma, teve-se o desenvolvimento do
saneamento ambiental.
A partir dessa realidade houve o aumento da conscientizao e
questionamento da populao em relao ao meio ambiente e tambm a
preocupao com o envolvimento do Estado na criao de polticas pblicas,
normas e legislaes que permitissem prticas responsveis, direcionadas a
preservao da natureza e reparao do dano causado pela poluio (PELEGRINI,
2002).
Segundo Mota (2005), existe a necessidade do manejo adequado dos
recursos hdricos visando garantir gua com qualidade e quantidade na medida
desejada aos diversos fins. Com isto, pode-se considerar as disponibilidades e a
capacidade dos mananciais de diluir e depurar guas residurias.
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15
Dentre os principais instrumentos de auxlio ao meio ambiente, a Poltica
Nacional do Meio Ambiente preconiza as questes relacionadas poluio deste
meio. Esta legislao inclui a cobrana pelo uso dos recursos hdricos, pelas
captaes de gua, pelos lanamentos de esgotos e demais resduos. (PNRH,
2006).
Segundo Baird (2002), o esgoto quando lanado em grandes quantidades
sem tratamento, diminui a quantidade de oxignio dissolvido, podendo chegar sua
total ausncia. Nesse caso, tem-se a mortandade de vrios seres, incluindo entre
estes os peixes.
Desta forma, um dos principais objetivos de uma Estao de Tratamento de
Efluente Domstico (ETED) reduzir a quantidade de matria orgnica presente no
esgoto a ser lanado de volta ao meio ambiente.
Este estudo foi na CEASA/PR (Central de Abastecimento do Paran)
unidade de Curitiba, com foco na distribuio e comercializao de produtos
hortigranjeiros, perecveis, pescados, artesanatos e atpicos. Diariamente mais de
20.000 pessoas visitam a Central de abastecimento de Curitiba e para atender toda
essa demanda foi necessrio a ampliao do espao fsico como, a instalao de
lanchonetes e novos banheiros pblicos.
Em conseqncia disso, houve um aumento na produo do efluente
domstico que passou a ser canalizado para a estao de tratamento que j existe,
mas que est deixando-a sub-dimensionada.
Diante dessa realidade, o presente trabalho objetiva dimensionar uma nova
estao de tratamento de efluentes domsticos a qual atenda as necessidades da
Central de Abastecimento do Paran (CEASA/PR). Com isto, objetiva-se que a
legislao ambiental vigente seja atendida para que o desenvolvimento ambiental
sustentvel seja preconizado neste ambiente de grande importncia para o estado
do Paran.
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JUSTIFICATIVA
A localizao da Central de Abastecimento de Curitiba dentro de uma APP
(rea de Preservao Permanente). A Estao de Tratamento de Efluente
Domstico existente na CEASA/PR unidade de Curitiba foi concebida para tratar
6m/h, no entanto, a vazo do efluente em horrios de pico de aproximadamente
17m/h. Alm disso, a ETED existente no possui licena de operao. (CEASA,
2010)
Em funo deste sub-dimensionamento, a ETED possui sua eficincia
reduzida, sendo os gastos com energia e os custos empregados na sua manuteno
superiores aos gastos com uma ETED em pleno dimensionamento.
Deve-se atentar que, a concentrao de DQO da sada da ETED apresenta
valores mdios de 568 mg/l, sendo superior ao estabelecido pela SEMA 001/2007
que de 225 mg/l. Pode-se colocar ainda que todo o efluente domstico lanado
em uma mina de gua e em um crrego prximo, desta forma, contaminando-os.
Em atendimento s exigncias dos rgos fiscalizadores fica constatada a
necessidade de tratamento do efluente domstico produzido na CEASA/PR -
unidade de Curitiba. Isto deve ocorrer no s com o objetivo mnimo de tratar os
efluentes, mas tambm devido a algumas vantagens ambientais, reduzindo a
matria orgnica a fim de auxiliar a autodepurao alm de evitar doenas por
veiculao hdrica e diminuir custos no tratamento dgua pelas cidades a jusante.
A estao de tratamento, no deve gerar incmodos seja por rudos ou
odores, nem causar impacto visual negativo. Desta forma, este trabalho prope-se a
avaliar qual a melhor alternativa de tratamento e dimension-lo.
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FORMULAO DO PROBLEMA
O sub-dimensionamento da ETED existente na CEASA de Curitiba est
prejudicando a eficincia do sistema de tratamento, deixando-a em desacordo com a
legislao referente s caractersticas de lanamento. possvel que a legislao
ambiental vigente seja atendida para que o desenvolvimento ambiental sustentvel
seja preconizado, garantido assim, a capacidade dos mananciais de diluir e depurar
guas residurias nesse ambiente de grande importncia para o estado do Paran.
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OBJETIVOS GERAIS
Este trabalho tem por objetivo o dimensionamento de um novo sistema de
tratamento de efluentes domstico (ETED) produzidos na Central de Abastecimento
do Paran (CEASA/PR), unidade de Curitiba.
OBJETIVOS ESPECFICOS
Para atingir o objetivo geral desta pesquisa, os seguintes objetivos
especficos foram estabelecidos:
I. Realizar o levantamento de dados referentes CEASA-PR, tais como a
produo de efluentes domsticos;
II. Realizar o levantamento bibliogrfico referente aos atuais sistemas de
tratamento de efluentes domsticos que vem sendo aplicados nesta rea;
III. Definir os processos e as unidades mais adequadas ao tratamento de
efluentes domsticos, focando no estudo de caso;
IV. Dimensionar o sistema de tratamento de efluentes domsticos escolhido
adequadamente para este estudo de caso.
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19
2 REFERENCIAL TERICO 2.1 CRESCIMENTO POPULACIONAL
O crescimento populacional vem ocasionando srios impactos negativos
sobre o meio ambiente neste sculo. O desenvolvimento da indstria, comrcio bem
como os diversos ramos do meio rural e urbano so considerados determinantes
para as mudanas ambientais. (LIMA, 2008)
Assim, a relao homem-natureza se v envolvida, cada vez mais, na
limitao tanto das atividades humanas frente degradao ambiental, como
tambm na prpria limitao dos recursos em sua maioria que no so renovveis.
Portanto, o esgotamento, a degradao e a escassez dos recursos naturais se
impem como consideraes centrais para o desenvolvimento econmico e social.
(LIMA, 2008)
As projees demogrficas das Naes Unidas revelam que nos primeiros
anos do sculo XXI o crescimento da populao mundial est reduzindo se
comparado com projees realizadas em perodos anteriores.
Essas projees ilustram uma populao mundial prxima de 7.700 bilhes
de habitantes para o ano de 2050. Este valor se mostra inferior ao apresentado para
o mesmo ano (11,7 bilhes), mas calculado no ano de 1990. Estes fatos ressaltam
que a diminuio da populao prevista em todas as regies do mundo.
No Brasil, segundo o IBGE (2008), a taxa de crescimento da populao no
perodo de 1950-1960 era de 3,04% ao ano, sendo em 2008 de 1,05%. O IBGE
coloca que o pas apresentar um potencial de crescimento populacional at 2039,
quando se espera que a populao atinja o chamado crescimento zero. Segundo
projees, em 2050 a taxa de crescimento tende a diminuir para 0,291%, que
poder representar uma populao prxima de 215,3 milhes de habitantes.
Com relao ao crescimento populacional paranaense o Instituto de
Desenvolvimento Econmico e Social (IPARDES, 2010) revela que a taxa de
crescimento da populao urbana na dcada atual, de 1,35% ao ano, tambm
inferior observada nos anos 90 que era de 2,59% ao ano.
Por outro lado, as reas rurais se esvaziaram mais lentamente entre 2000
e 2010, uma vez que o decrscimo populacional nesse perodo se deu a -1,47% ao
ano, enquanto na dcada anterior foi de -2,60% ao ano. (IPARDES, 2010)
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20
A grande maioria da populao paranaense reside em cidades (8.906.442
hab.), perfazendo um grau de urbanizao de 85,3%. Embora essa proporo seja
elevada, importante ressaltar que as reas rurais do Paran abrigam 1.533.159
hab., sendo este um volume considervel de populao, quase toda ela vinculada as
atividades agrcolas desenvolvidas no Paran. A TABELA 1 apresenta esse
crescimento populacional no perodo de 2000 a 2010. (IPARDES, 2010)
No ano de 2007, a capital paranaense (Curitiba) ocupava o 7 lugar no
ranking das capitais brasileiras mais populosas, perdendo para as seguintes
capitais: So Paulo, Rio de Janeiro, Salvador, Braslia, Fortaleza e Belo Horizonte. A
taxa mdia de crescimento populacional de Curitiba, que chegou a 5,3% ao ano na
dcada de 1970, atualmente de 1,7%. (Agncia Curitiba de Desenvolvimento S/A,
2011)
TABELA 1 - CRESCIMENTO POPULACIONAL 2000 a 2010
Populao em
2000
Populao em
2010
Crescimento (%)
2000-2010
Brasil 169.799.170 190.732.694 12,33
Paran 9.563.458 10.439.601 9,16
Curitiba 1.587.315 1.746.896 10,05
FONTE: Adaptado - Instituto Brasileiro de Geografia e Estatstica IBGE (2010)
De acordo com Lima (2008), o crescimento populacional de forma alarmante
e sem planejamento aliado ao aumento da pobreza so fatores que contribuem de
forma muito significativa para a degradao ao meio ambiente. A busca pelo
equilbrio entre populao e recursos naturais poder ajudar a diminuir as ambies
consumistas, desenvolvendo novas tecnologias que contribuam com o crescimento
sustentvel.
2.2 IMPORTNCIA DAS GUAS
A gua uma substncia vital na natureza e desempenha papel fundamental
vida dos seres vivos. Por muito tempo, a gua foi considerada um recurso
inesgotvel em nosso planeta. Apesar de todos os esforos para armazenar e
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21
diminuir o seu consumo, a gua est se tornando, cada vez mais, um bem escasso,
e sua qualidade se deteriora cada vez mais rpido.
Essencial existncia e bem-estar no homem, constitui cerca de 75% do seu
corpo humano, alm de responder pela manuteno dos ecossistemas. Caracteriza-
se como um bem de grande importncia global, responsvel por aspectos
ambientais, financeiros, sociais e de mercado. (FUNASA, 2006)
Segundo Rebouas (1999 citado por TELLES e COSTA, 2007), a maior
parcela do volume de gua encontrada no nosso planeta, representando 97,5%,
de gua salgada, encontrada nos mares e oceanos. J, os 2,5% restantes so de
gua doce, sendo que desta gua doce 68,9% encontra-se nas calotas polares e
geleiras; 29,9% so guas subterrneas; 0,9% em outros reservatrios; e apenas
0,3% encontram-se nos rios e lagos. Os GRFICO 1GRFICO 2 mostram a
distribuio de guas doce e salgada na terra.
Cerca de 2/3 da superfcie da Terra so cobertos por gua, mas apenas
0,36% dela esto disponveis para uso, segundo Telles e Costa (2007). Desse
volume, o Brasil detm por volta de 12% e, desses, 80% esto na regio amaznica.
Os outros 20% distribuem-se pelo pas, atendendo 95% da populao.
GRFICO 1 - DISTRIBUIO DE GUA NA TERRA.
FONTE: Rebouas, 1999.
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22
GRFICO 2 - DISTRIBUIO DE GUA DOCE NA TERRA.
FONTE: Rebouas, 1999.
De acordo com Von Sperling (1996), os principais usos da gua pelo homem
so para abastecimento domstico, abastecimento industrial, irrigao,
dessedentao de animais, preservao da flora e fauna, aqicultura, recreao e
lazer, gerao de energia eltrica, navegao e diluio de despejos.
A gua tambm o meio pelo qual doenas podem se alastrar com grande
velocidade e freqncia, fazendo-se necessrio controlar ou minimizar a poluio
aqutica e suas implicaes biolgicas, que representam sria ameaa sade
pblica.
No Brasil, a Lei n 9433/07 institui a Poltica Nacional de Recursos Hdricos,
baseada principalmente no fundamento de que a gua um bem de domnio pblico
e tem por objetivo, entre outros, assegurar atual e s futuras geraes a
necessria disponibilidade de gua, em padres de qualidade para o consumo e
respectivos usos.
Os trabalhos realizados pelos institutos de pesquisa cientfica ambiental
indicam que a capacidade da Terra em fornecer gua doce e com qualidade,
necessria vida da populao, est se esgotando. O Banco Mundial informa que,
em 10 anos, 40% da populao mundial no tero mais gua suficiente para se
sustentar. (OUTORGA, 2010)
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23
Para Philippi (2005 citado por VOSGUERITCHIAN, 2006), se considerarmos
que o volume de gua disponvel nos rios, lagos e no subsolo seja de 44.800km e a
populao do planeta de 6,60 bilhes, a disponibilidade para cada pessoa de
591m de gua. Com consumo mdio de 100 litros/habitante/dia, cada pessoa teria
gua suficiente para se abastecer por dezessete anos. Supondo uma expectativa de
vida de setenta anos, Philippi (2005 citado por VOSGUERITCHIAN, 2006) conclui
que uma mesma pessoa ir fazer uso da mesma gua quatro vezes. Assim, ficando
evidente a necessidade de tratamento dos efluentes gerados.
2.3 RELAO: SANEAMENTO BSICO E SANEAMENTO AMBIENTAL
Segundo a Organizao Mundial de Sade (OMS) citado por Telles e Costa,
(2007), saneamento bsico o conjunto de medidas que visam a modificao das
condies do meio ambiente com a finalidade de promover a sade e prevenir as
doenas.
J o Saneamento ambiental pode ser definido como o conjunto de aes
socioeconmicas que tem por objetivo alcanar salubridade ambiental, por meio de
abastecimento de gua potvel, coleta e disposio sanitria de resduos slidos,
lquidos e gasosos, promoo da disciplina sanitria de uso de solo, drenagem
urbana, controle de doenas transmissveis e demais servios e obras
especializadas, com finalidade de proteger e melhorar as condies de vida urbana
e rural. (TELLES E COSTA, 2007)
O saneamento ambiental, desta forma, proporciona o bem estar fsico das
pessoas, em funo da relao ente saneamento e o meio ambiente. Pode-se notar
a partir das definies de saneamento e saneamento ambiental a grande relao
entre estes 2 conceitos e assim, a dificuldade em trat-los separadamente.
Na relao estipulada entre saneamento ambiental e a questo dos sistemas
de tratamento de efluentes, Lima (2008), enfatiza que o fato de se ter um sistema de
coleta e tratamento de efluentes faz com que a natureza reduza a absoro de
impactos negativos, alm de que a sociedade servida, passa a possuir melhores
condies de vida, prevenindo-se de muitas doenas que em sua maioria so de
veiculao hdrica.
Para Wagner e Bellotto (2008), a precria rede de coleta de esgoto existente
e os tratamentos no eficientes so uma das principais causas de poluio de
-
24
corpos hdricos. O resultado dessa deficincia promove a degradao da fauna e da
flora local e a disseminao de doenas, as quais causam grandes problemas
sade humana.
2.3.1 Saneamento no Brasil
No Brasil, 20% da populao no recebe gua tratada e menos da metade
desta populao possui acesso a coleta de esgoto. Deve-se atentar que estes 2
fatores so primordiais causas de mortes por veiculao hdrica, a qual poderia ser
evitada com melhores resultados na rea do saneamento. (HELLER, 2006)
Segundo dados recentes do SNIS (Servio Nacional de Informao em
Saneamento), os ndices mdios nacionais de atendimento populao urbana e
rural, em 2008, foram de 81,2% para o abastecimento de gua e de 43,2% para a
coleta de esgotos. Deve-se, tambm, atentar que a relao da populao que possui
esgoto coletado e tratado so mnimas, entorno de 34,6%. (CREA/PR, 2011).
Em levantamento realizado pelo Instituto Brasileiro de Geografia e Estatstica
(IBGE) em 2008, atravs da Pesquisa Nacional de Saneamento Bsico, foi apontado
que 44,8% dos municpios e 56% dos domiclios existentes no territrio brasileiro
no dispem de rede para coletar seus dejetos, que, muitas vezes, so lanados em
rios sem qualquer tipo de tratamento que compromete a qualidade de suas guas.
Mais precisamente, dos 11 bilhes de litros de esgoto que saem das casas
brasileiras, diariamente, trs quartos so destinados diretamente aos cursos de
gua. (IBGE, 2008)
Apesar do grande avano e desenvolvimento na rea de saneamento bsico
no Brasil, este tema ainda um grande desafio em termos de poltica pblica,
principalmente em regies carentes da sociedade, que mais sofrem com o descaso
em relao ao incentivo econmico nessa rea (AGERSA, 2009). Os dados
apresentados so um exemplo desta questo.
2.3.2 Saneamento no Paran
No Paran, 46,3% dos domiclios possuem o servio com acesso a rede geral
de esgotamento sanitrio, ficando acima da mdia nacional que de 44%. O estado
paranaense ocupa a quinta posio de melhor estado brasileiro, na quantidade de
domiclios atendidos e em sexto lugar no nmero de municpios que possuem
tratamento de esgoto, conforme a Pesquisa Nacional de Saneamento Bsico
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25
(PNSB, 2008), divulgada pelo Instituto Brasileiro de Geografia e Estatstica (IBGE,
2008).
Em 2009, 45 mil paranaenses foram internados devido doenas infecciosas
ou parasitrias, diretamente relacionadas com a falta de saneamento bsico.
Conforme o DATASUS (Departamento de Informtica do SUS), das 91 mortes por
doenas gastrointestinais infecciosas, pelo menos 60 poderiam ser evitadas com o
acesso de todos ao saneamento (CREA/PR, 2011).
Em um municpio de 100 mil habitantes sem a coleta de esgoto, so
esperados 450 casos de contaminao gastrointestinais em crianas de 14 anos, no
perodo de um ano. J em uma cidade de mesma populao e com 100 % da
realizao deste servio, o nmero cai para 229, quase a metade. Para os tcnicos
da sade, o benefcio do investimento no setor bem mais vantajoso se comparado
ao gasto com o tratamento das enfermidades (CREA/PR, 2011).
2.3.3 Sade e Saneamento
Segundo a Organizao Mundial de Sade (OMS), sanear quer dizer tornar
so, sadio, saudvel. Assim, saneamento equivale a sade. Deve-se atentar que o
saneamento promove a sade pblica preventiva, reduzindo a necessidade de
procura aos hospitais e postos de sade, porque elimina a chance de contgio por
diversas molstias atravs da veiculao hdrica de doenas com qualidade de gua
no adequadas.
Isto significa que, onde h saneamento, so maiores as possibilidades de
uma vida mais saudvel e os ndices de mortalidade, principalmente infantil, so
inferiores. (TELLES E COSTA, 2007)
A falta de qualidade da gua e de tratamento de esgoto sanitrio est entre as
principais causas da alta incidncia de diarria nos pases em desenvolvimento.
Estes fatores so responsveis por cerca de 2 milhes de mortes envolvendo
crianas menores de 5 anos e cerca de 900 milhes de episdios de doenas por
ano (OPAS, 2010). Desta forma, pode-se colocar que a maioria dos problemas
sanitrios que afetam a populao mundial est relacionada ao meio ambiente.
-
26
2.4 DEFINIO DE EFLUENTES
2.4.1 Efluente Sanitrio
O esgoto sanitrio pode ser definido como o despejo lquido constitudo de
esgotos domsticos e industriais, gua de infiltrao e a contribuio pluvial
parasitria. (ABNT, 1986)
2.4.2 Efluente Industrial
O efluente industrial pode ser definido com o despejo liquido proveniente de
processos industriais, laboratrios, unidades de sade, lavanderias, lava-jatos
oficinas mecnicas entre outros mais. Suas caractersticas prprias so em funo
das atividades e do processo industrial empregados. (VON SPERLING, 1996)
2.4.3 Efluente Domstico
Os efluentes domsticos provm do despejo lquido proveniente dos diversos
usos da gua, tais como os usos para higiene e necessidades fisiolgicas humanas.
(ABNT, 1986)
Segundo Pessoa (1995), o efluente domstico gerado principalmente
atravs de residncias, estabelecimentos comerciais, instituies, ou quaisquer
edificaes que dispe de instalaes hidrulicas para fins domsticos. A gerao
deste efluente oriunda da parte no aproveitada dos nutrientes necessrios
sobrevivncia humana.
Sua disposio adequada essencial para a proteo da sade pblica. Tem
por objetivo evitar a contaminao da gua, dos alimentos, das mos, do solo e/ou
serem transportados por vetores, como moscas e baratas, provocando novas
infeces. Tambm podem ser transmitidas infeces de pessoas doentes para
outras sadias por diferentes caminhos, envolvendo as excrees humanas. (BRAGA
et al, 2005)
-
27
2.5 PRINCIPAIS PARMETROS PARA CARACTERIZAO DE EFLUENTES
Segundo Mello (2007) a matria slida dos esgotos sanitrios representa
apenas 0,08% da massa total. Esta frao inclui slidos orgnicos e inorgnicos,
suspensos e dissolvidos, bem como microorganismos. Portanto devido a essa
frao de 0,08% que h necessidade de tratar os esgotos, pois o restante, 99,92%,
corresponde a gua. (VON SPERLING, 1996)
A caracterstica dos esgotos funo dos usos qual a gua foi submetida.
Esses usos, e a forma com que so exercidos, variam com o clima, situao social e
econmica e hbitos da populao. (VON SPERLING, 1996)
Alguns dos principais parmetros de caracterizao esgotos sanitrios so
mostrados na TABELA 2.
TABELA 2 - PRNCIPAIS PARMETROS DE CARACTERIZAO DE ESGOTO SANITRIO.
PARMETROS FAIXA DE VALORES
Demanda Bioqumica de Oxignio (mg/L) 110 550
Demanda Qumica de Oxignio (mg/L) 220 1000
pH 6,5 7,5
Slidos Totais ST (mg/L) 100 500
Slidos Suspensos Totais (mg/L) 3 20
Slidos Sedimentveis (mg/L) 12 - 45
Coliformes Fecais (NMP/100 mL) 105 - 10
8
Ovos de Helmintos (n0 / L) 100 - 1000
FONTE: Adaptado de Silva e Bezerra, 2005
A seguir so apresentados alguns parmetros fsicos, qumicos e biolgicos
da gua.
2.5.1 Caractersticas Fsicas
As principais caractersticas fsicas ligadas aos esgotos domsticos so:
temperatura, odor, cor e turbidez, variao de vazo e matria slida. (VON
SPERLING, 1996)
-
28
2.5.1.1 Temperatura
Ligeiramente superior a das guas de abastecimento. A velocidade de
decomposio do esgoto proporcional ao aumento da temperatura. (FUNASA,
2006)
2.5.1.2 Odor
Os odores caractersticos do esgoto so causados pelos gases formados no
processo de decomposio, quando fresco razoavelmente suportvel, mas quando
velho ou sptico, tem o odor insuportvel de ovo podre, em virtude da liberao do
gs sulfdrico (VON SPERLING, 1996).
2.5.1.3 Cor e turbidez
A cor indica o estado de decomposio do esgoto, quando apresenta cor
ligeiramente cinza sinal de que fresco, e quando apresenta cor cinza escuro ou
preta sinal de elevada degradao, ou seja, que velho. (VON SPERLING, 1996)
J a turbidez causada em funo da presena de slidos em suspenso.
Quando o esgoto apresenta grande turbidez indica a presena de grandes
quantidades de slidos, sendo um indicativo para esgotos mais frescos ou
concentrados. (VON SPERLING, 1996)
2.5.1.4 Variao de vazo
A variao de vazo do efluente de um sistema de esgoto domstico em
funo dos costumes dos habitantes, podendo variar ao longo do dia (variaes
horrias), da semana (variaes dirias) e do ano (variaes sazonais). Estima-se
que para cada 100 litros de gua consumida, so lanados aproximadamente 80
litros de esgoto na rede coletora, ou seja, 80%. (FUNASA, 2006)
2.5.1.5 Slidos
Os efluentes domsticos apresentam em mdia 99,2% de gua e apenas
0,8% de slidos. devido a esse percentual de 0,8% de slidos que ocorrem os
-
29
problemas de poluio das guas, trazendo a necessidade de se tratar os efluentes.
(FUNASA, 2006)
Os slidos so subdivididos em slidos totais e sedimentveis. Podem
apresentar caractersticas orgnicas e inorgnicas. Alm deste aspecto, os slidos
so analisados conforme a sua composio, sendo classificados como fixos e
volteis. Os primeiros de composio inorgnica e os ltimos com a composio
orgnica. (VON SPERLING, 1996)
A importncia da deteco deste parmetro est relacionado a melhor
escolha do sistema de tratamento de efluentes em funo das caractersticas
apresentadas.
No controle operacional de sistemas de tratamento de esgoto domstico,
algumas fraes de slidos assumem grande importncia. Em processos biolgicos
aerbios e anaerbios as concentraes de slidos em suspenso volteis nos
lodos dos reatores tem sido utilizadas para se estimar a concentrao de
microrganismos decompositores da matria orgnica, isto em funo da adsoro
destes microorganismos estes slidos. (SANTOS et al, 2010)
Os slidos representam toda matria que permanece como resduo aps
evaporao, secagem ou calcinao da amostra a uma temperatura pr-
estabelecida durante um tempo fixado. (HELLER, 2006)
Em linhas gerais, as operaes de secagem, calcinao e filtrao so as que
definem as diversas fraes de slidos presentes na gua slidos totais, em
suspenso, dissolvidos, fixos e volteis (Ver Figura 1). O mtodo utilizado para a
determinao de slidos so os mtodos gravimtricos, indicando que este um
parmetro fsico. (HELLER, 2006)
o Slidos Totais Os slidos totais so compostos por slidos dissolvidos e em suspenso,
representando a presena total de matria orgnica e inorgnica nos slidos.
o Slidos Sedimentveis Frao dos slidos que sedimenta, sob a ao da gravidade, a partir de um
litro de amostra no cone Imhoff, durante uma hora. (VON SPERLING, 1996)
-
30
A importncia da deteco destes slidos esta relacionada a concentrao de
lodo a ser gerado em um tanque de decantao. (VON SPERLING, 1996)
o Slidos em Suspenso
Os slidos em suspenso representam a poro de slidos totais ao qual fica
retida em um filtro que propicia a reteno de partculas de dimetro maior ou igual a
1,2 m. Apresentam-se em fixos (componentes minerais e inertes) e volteis
(componentes orgnicos). (VON SPERLING, 1996)
o Slidos Dissolvidos
Frao dos slidos orgnicos e inorgnicos que so filtrveis, ou seja,
apresentam dimetro inferior a 1,2 m. Tambm se apresentam em fixos
(componentes minerais) e volteis (componentes orgnicos). (VON SPERLING,
1996)
FIGURA 1 BALANO DE SLIDOS.
FONTE: Adaptado de CHAVES, 2008.
ST = SST + SDT = SSV + SSF + SDV + SDF = SVT + SFT;
SVT = SSV + SDV e SFT = SSF + SDF;
SST = SSV + SSF e SDT = SDV + SDF
-
31
2.5.2 Caractersticas Qumicas Inorgnicas
Quanto s caractersticas qumicas inorgnicas referentes ao efluente
domstico, sero abordados os seguintes parmetros: pH, nitrognio e fsforo.
2.5.2.1 Potencial Hidrogeninico pH
Indica o carter cido ou bsico dos efluentes. Nos tratamentos de efluentes,
o pH um parmetro fundamental para o controle do processo biolgico, isto em
funo de cada microorganismos atuar em uma determinada faixa de pH.
2.5.2.2 Fsforo e Nitrognio Total
O fsforo e o nitrognio so nutrientes importantes para os processos
biolgicos de tratamento de efluentes, no entanto, devem ser removidos para que
no ocasionem eutrofizao nos rios.
O nitrognio total, nos efluentes domsticos, se apresenta em diversas
formas, incluindo o nitrognio orgnico (na forma de protenas, aminocidos e uria),
amnia, nitrito e nitrato. O nitrognio um elemento indispensvel para o
crescimento dos microorganismos responsveis pelo tratamento de esgoto.
Nos processos bioqumicos de converso da amnia a nitrito e deste a nitrato
tem-se o consumo de oxignio, o que prejudica a atividade aerbia de tratamento de
esgotos. J o processo de converso do nitrato a nitrognio gasoso o preferencial
nos sistemas de tratamento de esgoto aerbios. Isto por implicar na economia de
consumo de oxignio. (VON SPERLING, 1996)
O fsforo na gua apresenta-se principalmente nas formas de ortofosfato,
polifosfato e fsforo orgnico. um nutriente indispensvel no tratamento biolgico.
A preocupao em relao ao fsforo est ligada ao fenmeno de eutrofizao
artificial, processo causado nas guas onde os esgotos so lanados sem remoo
adequada principalmente deste nutriente. (VON SPERLING, 1996)
2.5.3 Caractersticas Qumicas - Orgnicas
Quanto s caractersticas qumicas orgnicas referentes ao efluente
domstico, sero abordados os seguintes parmetros: OD, DBO5, DQO e OG.
-
32
2.5.3.1 Oxignio Dissolvido OD
O oxignio essencial a todas as formas de vida aqutica, incluindo os
organismos responsveis pelos processos de depurao em guas naturais. A
concentrao de oxignio das guas varia com a temperatura, salinidade,
turbulncia, presso atmosfrica. (HELLER, 2006)
O oxignio dissolvido um fator fundamental para o controle de processos de
tratamentos aerbios. De acordo com Pessa e Jordo (1995), necessrio manter
uma concentrao de oxignio dissolvido entre 1,5 e 2 mg/l no tanque de aerao
para a obteno de um bom desempenho deste.
Desta forma, a concentrao de OD est relacionada concentrao de
DBO. Pode-se dizer que quanto maior a concentrao de oxignio dissolvido na
gua, menor ser a concentrao de matria orgnica, medida atravs do parmetro
de DBO.
2.5.3.2 Demanda bioqumica de oxignio DBO5
A DBO representa a quantidade de oxignio necessrio para a decomposio
aerbia da matria orgnica presente no efluente por via biolgica. Desta forma,
pode-se dizer que a degradao da matria orgnica induz a uma reduo da
concentrao de OD. Sua determinao classificada como DBO5 devido a
oxidao da matria orgnica num perodo de 5 dias e temperatura tima para ao
dos microrganismos de 20C. (UNEP, 2000)
2.5.3.3 Demanda qumica de oxignio DQO
Representa a quantidade de oxignio necessria para estabilizar
quimicamente a matria orgnica carboncea. O valor da DQO sempre superior ao
da DBO, devido a oxidao qumica que decompe tambm a matria orgnica no
biodegradvel. Assim, como a DBO5, a DQO tambm representa um parmetro de
medio indireto do teor de oxignio no esgoto. (VON SPERLING, 1996 e UNEP,
2000)
-
33
2.5.3.4 leos e Graxas OG
Segundo Giordano (2005) comum a presena de leos e graxas nos
efluentes com as mais diversas origens. Entre estas origens podem-se citar as mais
importantes: restaurantes, leos e gorduras de cozinhas, fontes industriais, oficinas
mecnicas, qualquer equipamento que utilize leo hidrulico, alm de matrias
primas com composio oleosa (gordura de origem vegetal, animal e leos
minerais).
Elevadas concentraes de leos e graxas nos efluentes liberados em corpos
hdricos indicam baixa eficincia nos sistemas de tratamento empregados no
sistema. Isto ocorre, principalmente, quando so utilizados processos biolgicos no
tratamento de esgotos domsticos devido m biodegradabilidade deste parmetro
em relao a este tratamento. (VON SPERLING, 1996; SANTOS et al, 2010;
HELLER, 2006)
2.5.3.5 Caractersticas Biolgicas
Conforme Von Sperling (1996 citado por GIORDANO, 2005), os
contaminantes biolgicos so diversos agentes patognicos ou no. As
caractersticas bacteriolgicas dos esgotos referem-se presena de diversos
microrganismos tais como bactrias, protozorios, helmintos, vrus, vermes, e
principalmente aqueles do grupo coliformes. Para Giordano (2005), estes
microorganismos contaminam o solo, guas subterrneas e superficiais, sendo
responsveis pelas doenas de veiculao hdrica.
As bactrias constituem o elemento mais importante deste grupo de
organismos, os quais so responsveis pela decomposio e estabilizao da
matria orgnica, tanto na natureza como nas unidades de tratamento biolgico.
(SANEAGO, 2011)
A indicao de uma forma qualquer de poluio de um corpo dgua pode ser
atravs da presena de vrios organismos. o caso das bactrias coliformes tpicas
do intestino do homem e de outros animais de sangue quente (mamferos em geral).
Por estarem sempre presentes no excremento humano (100 a 400 bilhes de
coliformes/hab.dia) e serem de simples determinao, so adotadas como referncia
-
34
para indicar a grandeza da contaminao dos esgotos domsticos. (SANEAGO,
2011)
2.6 LEGISLAO APLICADA
A legislao a primeira condicionante para o projeto de uma estao de
tratamento de efluentes, sendo importante ressaltar que as diferenas das
legislaes muitas vezes inviabilizam a cpia de uma estao de tratamento que
apresente sucesso em um estado para outro. (GIORDANO, 2005)
No Brasil, a Poltica Nacional de Meio Ambiente, o sistema de licenciamento
ambiental e a aprovao da lei de crimes ambientais ganharam um maior destaque
em relao ao sistema em funo da aplicao de penas de recluso e multas para
quem prejudicar o meio ambiente. Essa cobrana tem levado muitas empresas a
investirem parte dos seus lucros em sistemas de tratamento de efluentes. (VON
SPERLING, 1996)
A partir das legislaes a seguir fica evidente a necessidade do cuidado com
o meio ambiente. Como o foco deste trabalho o dimensionamento de uma estao
de tratamento de efluentes domsticos, pode-se perceber a importncia deste
sistema, para que o lanamento dos efluentes ocorra dentro dos padres
determinados pela legislao ambiental, e assim, sejam reduzidos os impactos
negativos no meio ambiente.
2.6.1 Legislao Federal
Muitas so as legislaes federais que englobam o meio ambiente. Estas
legislaes trabalham no sentido de preservar este bem to importante aos seres
vivos. A seguir so citadas as principais legislaes referentes ao meio ambiente.
No Brasil, a Poltica Nacional de Meio Ambiente foi estabelecida pela Lei
6.938 em 31 de agosto de 1981, a qual possui como objetivo tornar efetivo o direito
de todos ao meio ambiente ecologicamente equilibrado, mantendo o estado natural
dos recursos naturais impedindo a interveno dos seres humanos. Desta forma,
pode-se observar a importncia desta legislao em relao questo das estaes
de tratamento, uma vez que, atravs destas, consegue-se a reduo de impactos
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35
negativos ao meio ambiente, ou seja, mantm-se o ambiente ecologicamente
equilibrado. (FARIAS, 2006)
A Lei N0. 11.445 de 5 de janeiro de 2007, vem a estabelecer as diretrizes
nacionais para o saneamento bsico. Seu conjunto de servios, infra-estruturas e
instalaes operacionais visam o abastecimento de gua potvel e tratamento do
esgoto sanitrio. Estes servios so essenciais populao, tendo por objetivo a
sade pblica.
Para a Poltica Nacional de Recursos Hdricos PNRH, Lei N0 9.433/97,
deve-se assegurar atual e s futuras geraes a necessria disponibilidade de
gua, em padres de qualidade adequados aos seus respectivos usos, alm de que
este recurso limitado, dotado de valor econmico, o qual pode ter usos mltiplos
(consumo humano, produo de energia, transporte e lanamento de esgotos).
O CONAMA N0 357 de maro de 2005 dispe sobre a classificao dos
corpos dgua e diretrizes ambientais para seu enquadramento, bem como
estabelece as condies e padres de lanamento de efluentes (QUADRO 1), e d
outras providncias.
Para as guas doces, existem cinco classificaes em ordem decrescente de
qualidade: classe especial, classe 1, classe 2, classe 3 e classe 4. Desta forma, a
classe com maior valor numrico aquela que possui qualidade inferior. Significa
tambm que este corpo hdrico possui padres de qualidade menos exigentes.
(CONAMA, 2005)
Esta legislao aborda tambm os padres referentes ao lanamento de
efluentes nos corpos hdricos. Coloca que os efluentes produzidos, sejam de
qualquer fonte poluidora, somente podero ser lanados, direta ou indiretamente,
nos corpos de gua, aps o devido tratamento e desde que obedeam s condies,
padres e exigncias dispostos nesta resoluo. A seguir so apresentados os
principais parmetros e seus padres de exigncias em funo do lanamento de
um determinado efluente.
-
36
QUADRO 1 - CONDIES PARA LANAMENTO DE EFLUENTES (CONAMA)
PARMETROS VALOR MXIMO
pH - Potencial Hidrogeninico 5 a 9
*Temperatura 40o C
Materiais Sedimentveis 1 mL/L
**Regime de lanamento (vazo mxima) 1,5
leos Minerais 20 mg/L
leos vegetais e gorduras animais 50 mg/L
Materiais flutuantes ausncia
* Variao de temperatura do corpo receptor no dever exceder a 3oC na zona de mistura.
** 1,5 vezes a vazo mdia do perodo de atividade diria do agente poluidor.
FONTE: Adaptado CONAMA 357/05.
O cumprimento destes padres se faz importante uma vez que, quando no
cumpridos, sofrem as sanes penais presentes na Lei N0 9.605/98.
Esta legislao dispe sobre as sanes penais e administrativas derivadas
de condutas e atividades lesivas ao meio ambiente. Os responsveis pelos crimes
ambientais que venham causar poluio de qualquer natureza em nveis tais que
resultem ou possam resultar em danos sade humana, ou que provoquem a
mortandade de animais ou a destruio significativa da flora, sofrem as penas
impostas por esta legislao.
2.6.2 Legislao Estadual
No Paran, a resoluo da Secretaria Estadual do Meio Ambiente - SEMA No
001 de janeiro de 2007 dispe sobre licenciamento ambiental, estabelece condies
e padres ambientais e d outras providncias, para empreendimentos de
saneamento.
Esta legislao aborda os padres referentes ao lanamento de efluentes nos
corpos hdricos conforme apresentado no QUADRO 2. Coloca que os efluentes
produzidos, de qualquer fonte poluidora, somente podero ser lanados, direta ou
indiretamente, nos corpos de gua desde que obedeam s condies, padres e
exigncias cabveis.
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37
QUADRO 2 - CONDIES PARA LANAMENTO DE EFLUENTES (SEMA 001/07)
PARMETROS VALOR MXIMO (mg/L)
DBO Demanda Biolgica de Oxignio 90
DQO Demanda Qumica de Oxignio 225
leos minerais 20
leos vegetais e gorduras animais 50
FONTE: Adaptado SEMA 001/2007.
Para o Instituto Ambiental do Paran IAP, o parmetro referente demanda
biolgica de oxignio (DBO) para o lanamento do efluente aps tratamento deve
ser inferior a 50,0 mg/ L O2, e no estabelece parmetros para slidos suspensos
totais.
Na maioria dos estados o conceito o mesmo estipulado pelo CONAMA
357/05, sendo a carga orgnica controlada pela concentrao de DBO e apenas no
corpo receptor. Os Estados podem legislar sobre o assunto, ressalvando-se que a
Legislao Estadual pode ser mais restritiva que a Legislao Federal.
2.7 RELAES IMPORTANTES AO TRATAMENTO DE EFLUENTES
A seguir so apresentadas as principais relaes de indicao para a escolha
de um determinado sistema de tratamento de efluentes. (VON SPERLING, 1996)
2.7.1 Indicao de tratamento biolgico ou fsico-qumico
Para a definio de um tratamento biolgico ou de um tratamento fsico-
qumico, a relao deve ser entre DBO e DQO.
DBO/DQO > 0,6 Indicao ao tratamento biolgico;
0,2 < DBO/DQO < 0,6 Tratamento biolgico possvel;
DBO/DQO < 0,2 Indicao ao tratamento fsico-qumico.
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38
2.7.2 Indicao de processo biolgico aerbio ou anaerbio
As relaes nutricionais entre carbono, nitrognio e fsforo so de extrema
importncia para a escolha entre processos aerbios ou anaerbios.
DBO: N: P de 100: 5: 1 Processos aerbios
DQO: N: P de 500: 5: 1 Processos anaerbios
2.8 NIVEIS DE TRATAMENTO
Segundo Von Sperling (1996 citado por LIMA, 2008), o tratamento de
efluentes domsticos pode atingir diferentes nveis classificados em tratamento
preliminar, primrio, secundrio e tercirio. Os tratamentos apresentados a seguir,
assim como, os exemplos de sistemas aplicados, so os mais indicados ao
tratamento de efluentes domsticos.
2.8.1 Tratamento preliminar
O tratamento preliminar destina-se, atravs de mecanismos fsicos, a
remoo dos slidos grosseiros (slidos com maiores dimenses), tais como areia
terra diatomcea, carvo, p de pedra e similares.
Esta etapa de tratamento significativa, pois no s protege os dispositivos
de transporte dos efluentes domsticos (bombas, tubulaes, peas etc.) como
tambm os demais equipamentos como raspadores, removedores e aeradores.
(PESSOA, 1995; LIMA, 2008)
Este sistema composto pelos sistemas de gradeamento, caixa de areia,
caixa separadora de gua e leo, alm de um sistema de medio de vazo.
(NUNES, 2001; VON SPERLING, 1996; LIMA, 2008)
A FIGURA 2 exemplifica este sistema de tratamento preliminar.
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39
FIGURA 2 ESQUEMA TRATAMENTO PRELIMINAR
FONTE: VON SPERLING, 1996.
2.8.1.1 Sistema de Gradeamento
As grades so responsveis pela remoo de slidos grosseiros em
suspenso. As grades podem ser simples ou mecanizadas. Em estaes de
tratamento de mdio e pequeno porte so adotadas grades simples, devido ao
menor consumo de energia. Geralmente, para o dimensionamento das grades,
utilizada a velocidade mdia de efluente entre as grades de 0,60m/s. (RAMALHO,
1991; NUNES, 2001)
O QUADRO 3 apresenta as caractersticas das grades, e o QUADRO 4, a
eficincias das mesmas, em funo da espessura e das aberturas das barras.
QUADRO 3 - ESPAAMENTO E DIMENSES DAS BARRAS.
Tipo de grade Espaamento (mm) Espessuras mais usuais (mm)
Grosseira
40 10 e13
60 10 e13
80 10 e13
Mdia
20 8 e 10
30 8 e 10
40 8 e 10
Fina
10 6, 8 e 10
15 6, 8 e 10
20 6, 8 e 10
FONTE: Adaptado de Junior, 2001.
-
40
QUADRO 4 - EFICINCIA DO SISTEMA DE GRADEAMENTO.
t a = 20 mm a = 25 mm a = 30 mm
6 75% 80% 83,4%
8 73% 76,8% 80,3%
10 67,7% 72% 77%
13 60% 66,7% 71,5%
Onde: a = espao entre as barras; t = espessura das barras. FONTE: Junior, 2001.
2.8.1.2 Desarenadores
Segundo Von Sperling (1996 citado por LIMA, 2008), os desarenadores so
responsveis pela remoo de slidos com dimetros inferiores aqueles removidos
pelo sistema de gradeamento, no entanto, superior ao dimetro dos slidos
dissolvidos contida nos efluentes domsticos.
O mecanismo fsico de funcionamento deste sistema baseia-se na
sedimentao. Quando o efluente passa pelo desarenador (FIGURA 3), a areia
contida no efluente tende a decantar, auxiliando tambm a no comprometer o
conjunto de bombas, tubulaes e os prprios aeradores.
FIGURA 3- CAIXA DE AREIA APS GRADEAMENTO.
FONTE: Mello, 2007.
-
41
2.8.1.3 Caixa separadora de gua e leo
A caixa separadora de gua e leo a unidade destinada reteno de
gorduras e materiais que flotam naturalmente, sendo, portanto um mtodo
puramente fsico.
O princpio de separao ocorre pela diferena de densidade entre a gua e o
leo. A caixa deve ser construda de forma que o lquido tenha permanncia
tranqila durante o tempo em que as partculas, a serem removidos, percorram
desde o fundo at a superfcie lquida. (NUNES, 2001)
Para o dimensionamento da caixa separadora de gua e leo os principais
parmetros so a vazo de projeto e o tempo de deteno no interior da caixa.
Geralmente, o formato das caixas de gordura retangular. (NUNES, 2001)
2.8.1.4 Sistema de medio de vazo
Ao determinar a vazo de entrada e/ou sada, pode-se utilizar de vrios
mtodos disponveis (manual ou digital), contudo, os mais tradicionais em estaes
de tratamento so os vertedouros, principalmente as Calhas Parshall.
Segundo Pessoa (1995), tal equipamento mede a vazo atravs de
estrangulamentos e ressaltos hidrulicos, os quais estabelecem para uma
determinada seco vertical montante, uma relao entre a vazo do fluxo e a
espessura da lamina dgua naquela seco. (LIMA, 2008)
2.8.2 Tratamento Primrio
Segundo Metcalf & Eddy (2003 citado por LIMA, 2008), o tratamento primrio
contempla a remoo de slidos sedimentveis e parte da matria orgnica em
suspenso, atravs de sistemas fsicos de sedimentao. Nessa etapa pode-se
indicar os sistemas de decantadores circulares, quadrados e/ou retangulares.
A remoo do lodo gerado em funo da decantao dos slidos pode ser
mecanizada ou no. De acordo com a NBR 12209 (ABNT, 1990) para vazes
superiores a 250 l/s, a remoo do lodo deve ser mecanizada.
De acordo com Silva (2004), nesta fase pode-se ter o auxilio de aes
qumicas, como por exemplo, a adio de agentes qumicos (coagulantes) que
-
42
atravs de aes floculantes, aumentam as dimenses dos slidos, auxiliando a
decantao destes flocos de matria poluente.
Muitas vezes, dependendo da qualidade do efluente, esta etapa de tratamento
pode ser negligenciada, podendo ser utilizado, aps o tratamento preliminar, o
tratamento secundrio.
2.8.3 Tratamento Secundrio
O tratamento secundrio, por sua vez, destina-se a degradao biolgica de
compostos carbonceos e, eventualmente, alguns nutrientes como o fsforo e
nitrognio. Este processo pode ocorrer, por exemplo, em tanques secundrios, com
ou sem ao de flotadores. (VON SPERLING, 1996; SANTOS et al, 2010)
O tratamento nessa fase pressupe as operaes do tratamento preliminar,
mas pode prescindir dos equipamentos de tratamento primrio. (BARROS et al.,
1995)
A menor formao de biomassa (lodo) do processo anaerbio, em relao ao
aerbio, uma das grandes vantagens ao uso deste processo. Geralmente, o
volume de lodo no processo anaerbio, em termos prticos menor que 20% do
volume produzido no processo aerbio. (VON SPERLING, 1996)
Apesar da remoo de nutrientes no sistema secundrio, esta remoo no
alcana nveis que sejam relativamente timos para no ocasionarem a eutrofizao
nas guas receptoras. Desta forma, tem-se o tratamento tercirio para auxiliar esta
remoo. (SPERLING, 1996; SANTOS et al, 2010)
2.8.4 Tratamento Tercirio
O tratamento tercirio tem como objetivo a remoo complementar de
poluentes no suficientemente removidos no tratamento secundrio, tais como os
nutrientes fsforo, nitrognio e desinfeco do efluente tratado. (VON SPERLING,
1996)
Segundo Metcalf & Eddy (2003 citado por SCHERER, 2004) a utilizao no
sistema de clorao com o uso de hipoclorito de sdio com soluo comercial de
0,9%, que em contato com o esgoto tratado gera cido hipocloroso, forte agente
desinfetante. Considerando-se ainda um tempo padro de 30 minutos,
-
43
Entre o principal exemplo de tratamento tercirio aplicado em sistema de
tratamento de esgoto est o sistema de lagoas de maturao.
2.9 PRINCIPAIS SISTEMAS DE TRATAMENTO SECUNDRIOS PARA ESGOTOS DOMSTICOS
A seguir sero apresentados os principais sistemas de tratamento
secundrios para tratamento de efluentes domsticos, tais como, lagoas facultativas,
aerbias, anaerbias e sistema de lodo ativado.
Nesse trabalho, no foram considerados os sistemas aerbios com biofilmes.
Por se tratar de uma Central de Abastecimento de Alimentos, onde circula
diariamente cerca de 20.000 pessoas, esse sistema possui algumas desvantagens
para ser implantado no empreendimento.
As desvantagens desses sistemas esto citadas abaixo. (VON SPERLING,
1196)
Filtro biolgico de baixa carga: Elevados custos de implantao, requisitos
de reas mais elevadas, menor flexibilidade operacional, sensveis a
descargas txicas, possvel problema com vetores e elevada perda de carga.
Filtro biolgico de alta carga: Elevados custos de implantao, relativa
dependncia da temperatura do ar e elevada perda de carga.
Biodisco: Elevados custos de implantao, maior nmero de discos para
vazes muito altas e relativa dependncia da temperatura do ar.
2.9.1 Lagoas Facultativas
Nas lagoas facultativas o processo consiste na reteno do efluente por um
perodo de tempo longo o suficiente para que os processos naturais de estabilizao
da matria orgnica dissolvida e suspensa, ainda remanescentes dos sistemas
anteriores, se desenvolvam. Este um processo bastante simples de estabilizao
das matrias orgnicas. (RAMALHO, 1991; VON SPERLING, 1996 e UNEP, 2000)
As lagoas facultativas possuem profundidade de 1,5 a 3 metros. Neste tipo de
lagoa ocorrem dois processos distintos: aerbios e anaerbios. Na regio superficial
ocorrem os processos fotossintticos realizados pelas algas onde h liberao de
-
44
oxignio no meio, favorecendo o processo aerbio e, no fundo quando a matria
orgnica tende a sedimentar, ocorrem os processos anaerbios. (VON SPERLING,
1996 e UNEP, 2000)
A eficincia deste sistema de tratamento depende da disponibilidade de
grandes reas para que a exposio luz solar seja adequada, podendo chegar a
valores de 70 a 90 % de remoo de DBO. (VON SPERLING, 1996)
2.9.2 Lagoas Aerbias
Na lagoa aerbia o oxignio obtido atravs de equipamentos denominados
aeradores mecnicos. Os aeradores mais comumente utilizados so o de eixo
vertical que, ao rodarem em alta velocidade, causam um grande turbilhonamento no
efluente. (VON SPERLING, 1996)
Este turbilhonamento propicia a transferncia do oxignio atmosfrico na
massa lquida, onde ele se dissolve. Com isto, consegue-se uma maior introduo
de oxignio, comparada lagoa facultativa convencional, permitindo que a
decomposio da matria orgnica se d mais rapidamente.
Em decorrncia do fato acima, o tempo de deteno do esgoto na lagoa
inferior s demais lagoas (da ordem de 5 a 10 dias), assim, o requisito de rea
inferior. Esta introduo de oxignio auxilia tambm a reduo de maus odores em
funo da degradao da matria orgnica por microorganismos anaerbios,
podendo chegar a valores de 85 93% de eficincia na remoo de DBO. (VON
SPERLING, 1996)
A biomassa nestas lagoas mantida uniformemente distribuda pela massa
liquida, no ocorrendo por conseqncia grande sedimentao de lodo nessa lagoa.
Desta forma, necessria, algumas vezes, a instalao de sistemas de decantao
de slidos residurios do sistema aerbio. (PESSA E JORDO, 1995)
Apesar dos pontos positivos para a aplicao desta lagoa, pode-se dizer que
o consumo de energia eltrica superior a demais sistemas de tratamento, isto em
funo dos equipamentos responsveis pela introduo de oxignio. No entanto, os
pontos positivos, j citados, superam esta questo.
-
45
2.9.3 Lagoas Anaerbias
Nas lagoas anaerbias essencial a condio de anaerobiose, isto se d
atravs do lanamento de uma grande carga de DBO por unidade de volume da
lagoa. Isto faz com que a taxa de consumo de oxignio seja superior taxa de
produo. Sua estabilizao em condies anaerbias lenta, pelo fato de que suas
bactrias se reproduzirem numa vagarosa taxa.
Este sistema no requer qualquer equipamento em especial e tem um
consumo mnimo de energia. A produo de oxignio pela fotossntese e pela
reaerao atmosfrica , neste caso, desprezvel. (VON SPERLING, 1996)
Essas lagoas so profundas, de 4 a 5 metros, para reduzir a possibilidade de
penetrao do oxignio produzido na superfcie (pela fotossntese e pela reaerao
atmosfrica) para as demais camadas. O tempo de deteno hidrulica (t) se situa
na faixa de 3 a 6 dias e a taxa de aplicao volumtrica (Lv) comumente adotada
0,1 a 0,3 kgDBO/m3.d. (VON SPERLING, 1996)
Os custos para implantao so relativamente baixos, pois por serem mais
profundas essas lagoas requerem menor rea para implantao, no necessitam
qualquer equipamento especial e no consomem energia eltrica. (VON SPERLING,
1996)
A eficincia na remoo de DBO de 50 a 60%. A DBO efluente da lagoa
anaerbia ainda elevada, necessitando-se utilizar uma unidade posterior de
tratamento. Caso o sistema esteja bem equilibrado, a possibilidade de gerao de
mau cheiro pequena, mas problemas operacionais eventuais podem permitir a
liberao de gs sulfdrico, responsvel por maus odores. Deve-se optar por esse
tipo de tratamento quando for possvel se ter um grande afastamento de residncias.
(VON SPERLING, 1996)
2.9.4 Sistema de Lodo Ativado
O sistema de lodo ativado foi desenvolvido na Inglaterra, em 1974, por
Andern e Lockett. Este processo hoje amplamente aplicado em ETE. Isto por se
mostrar como uma alternativa eficiente de reduo de contaminantes orgnicos, e
apresentar elevada reduo inicial de nutrientes, alm de necessitar de baixa rea
para construo. (MIGUEL, 2004)
-
46
O sistema de lodo ativado o floco produzido em um esgoto bruto ou
decantado pelo crescimento de bactrias zooglias ou outros organismos, na
presena de oxignio dissolvido, e acumulado em concentrao suficiente graas o
retorno de outros flocos previamente formados. (PESSA E JORDO, 1995)
O oxignio dissolvido recomendado por Pessa e Jordo (1995) entre 1,5 e
2 mg/l. Assim, tende a evitar problemas como baixa decantabilidade do lodo e um
desperdcio de energia.
Estes processos biolgicos funcionam a partir de fenmenos de
autodepurao, atravs de processos bioqumicos. Esses processos podem ser
anaerbios, aerbios ou facultativos. (GIORDANO, 2005)
Lodo Ativado Convencional
O sistema composto por um reator e um decantador, onde o princpio
bsico do sistema consiste na recirculao dos slidos (lodo ativado) presentes no
fundo da unidade de decantao, por meio de bombeamento, para o tanque de
aerao. Ou seja, com a recirculao destes slidos h um aumento considervel na
concentrao de bactrias no tanque, o que garante uma elevada eficincia na
degradao de matria orgnica. (VON SPERLING, 1996)
No entanto, para manter o sistema em equilbrio, necessrio que se retire a
mesma quantidade de biomassa que produzida na reproduo das bactrias,
tambm conhecido como o lodo excedente, este lodo necessita de uma
estabilizao na etapa de tratamento. (VON SPERLING, 1997)
Caso fosse permitido que a populao de bactrias crescesse
indefinidamente, elas tenderiam a atingir concentraes excessivas no tanque de
aerao e dificultariam a transferncia de oxignio a todas as clulas. Alm de o
decantador secundrio ficar sobrecarregado e os slidos como no iriam sedimentar
satisfatoriamente, iriam sair junto com o efluente final, o que iria deteriorar a sua
qualidade. (VON SPERLING, 1996)
Seu fornecimento de oxignio no tanque feito por aeradores mecnicos ou
por ar difuso, o tempo de deteno hidrulica em torno de 6 a 8 horas, enquanto
que o tempo de reteno celular (idade do lodo) de 4 a 10 dias. Sua eficincia
na remoo de DBO neste sistema de tratamento na ordem de 85 93%. (VON
SPERLING, 1996)
-
47
Aerao Prolongada
O sistema de lodo ativado por aerao prolongada similar ao convencional,
porm o tempo de deteno celular maior, de 18 a 30 dias, tornando o lodo
excedente j estabilizado, pois as bactrias utilizam a matria orgnica do prprio
material celular para a sua manuteno em funo de haver menos matria orgnica
(DBO) disponvel para as mesmas. J o tempo de deteno hidrulica maior, de
16 a 24 horas, o que implica num maior volume do tanque de aerao. (VON
SPERLING, 1996)
No decantador secundrio, segundo Metcalf & Eddy (1991 citado por VON
SPERLING, 1997) a taxa de aplicao hidrulica para aerao prolongada
apresentam valores entre 0,33 a 0,67 para vazo mdia e 1,00 a 1,33 (m/m.h)
para vazo mxima . Pois se a velocidade ascendente do lquido for superior
velocidade de sedimentao dos slidos, estes no conseguiro ir para o fundo do
decantador, saindo com o efluente final.
Porm, sua eficincia na remoo de DBO neste sistema de tratamento na
ordem de 93 98%, bem superior quando se tratado de lodo ativado convencional.
(VON SPERLING, 1996)
De acordo com Von Sperling (1997), os principais sistemas de aerao por ar
difuso podem ser classificados segundo a porosidade do difusor e o dimetro da
bolha produzida.
Difusor poroso (bolhas finas, dimetro < 3 mm): prato, disco e tubo.
Difusor poroso (bolhas mdias, dimetro entre 3 e 6mm): prato, disco e tubo.
Difusor poroso (bolhas grossas, dimetro superior a 6 mm): tubos
perfurados ou com ranhuras.
Outros sistemas: aerao por jatos, aerao por aspirao e tubo em U.
As vantagens do tratamento aerbio por lodos ativados esto citadas abaixo:
(BRANCO e HESS, 1975; VON SPERLING, 1997)
o Possibilidade de ampliar ou abreviar o tempo de contato entre despejo e os
organismos do meio;
o Possibilidade de variar a relao alimento/microrganismo;
-
48
o Garantia do fornecimento do oxignio necessrio respirao da microbiota e
flora ativas;
o Possibilidade de adaptar a quantidade de oxignio demanda dos
organismos;
o Possibilidade de distribuir a carga orgnica ao longo das cmaras de aerao;
o Possibilidade de remoo biolgica de nitrognio e fsforo;
o Nitrificao usualmente obtida;
o Baixos requisitos de rea;
o Possibilidade de dispensar os decantadores primrios.
Segundo Branco e Hess (1975) e Von Sperling (1997), as desvantagens
apresentadas pelo processo de tratamento com lodos ativados so:
o Maior sensibilidade do sistema;
o Maior custo de implantao;
o Exigncia de operadores especializados;
o Elevado ndice de mecanizao;
o Possveis problemas ambientais com rudos;
o Volume de lodo resultante mais elevado devido ao baixo teor de slidos;
o Maior consumo de energia.
Fluxo Intermitente
A operao do sistema, como o nome j diz, intermitente e consiste em
incorporar todas as unidades, processos e operaes do sistema de lodo ativado
convencional, ou seja, a decantao primria, oxidao biolgica, decantao
secundria, em um nico tanque. (VON SPERLING, 1996)
Assim, no mesmo tanque, ocorrem em fases diferentes, as etapas de reao
(aeradores ligados) onde os slidos sedimentados retornam a massa lquida
dispensando as bombas de recirculao e a etapa de sedimentao (aeradores
desligados) os slidos sedimentam e retirado o efluente (sobrenadante). (VON
SPERLING, 1996)
Sua eficincia na remoo de DBO nesse sistema de tratamento na ordem
de 85 95%. (VON SPERLING, 1996)
-
49
3 MATERIAL E MTODOS
Para o desenvolvimento do estudo foram levantadas informaes sobre a
atual situao sanitria da CEASA-PR. Estas informaes condizem com o nmero
de pessoas que circulam diariamente na unidade atacadista, vazo de esgoto
produzido, a existncia de algum monitoramento da qualidade do esgoto produzido
no local de estudo, a existncia de algum tipo de tratamento de esgoto no local e o
rio onde esse efluente lanado.
Estas so as informaes importantes para a escolha e dimensionamento de
um sistema de tratamento industrial para a CEASA/PR. A importncia de uma
estao de tratamento est relacionada ao porte deste empreendimento, conforme
visto no item 3.1. A obteno das informaes citadas foi realizada com base em
pesquisas na prpria unidade da CEASA em Curitiba.
O autor deste trabalho realizou estgio durante dois anos (2008-2010) na
CEASA/PR, onde trabalhou com: avaliao e auxlio na implantao dos Planos de
Gerenciamento de Resduos Slidos (PGRS), acompanhamento do processo de
destinao do resduo slido e avaliao da capacidade de tratamento da ETED.
Desta forma, a partir dos levantamentos realizados ser determinado o
sistema mais adequado em relao a este caso. Esta informao ser obtida a partir
da anlise das literaturas e relaes de eficincia de cada sistema.
3.1 CARACTERSTICAS DA CEASA/PR.
Com o crescimento dos centros urbanos do pas, o processo de distribuio
de produtos hortigranjeiros tornou-se mais complexo e oneroso. Este fato, aliado
precariedade dos mercados tradicionais, suscitou a necessidade de
aperfeioamento das estruturas de comercializao desses produtos no Brasil.
(CEASA, 2010)
Assim, o Programa Estratgico de Desenvolvimento (1970) e o I Plano de
Desenvolvimento (1972/74) estabeleceram como prioridade a construo de
Centrais de Abastecimento nas principais concentraes urbanas do pas. (CEASA,
2010)
As Unidades Atacadistas passaram a se constituir em efetivos centros de
concentrao da comercializao de hortalias, frutas, ovos e outros produtos. Isto
-
50
possibilitou maior disciplinamento e organizao do setor, bem como incentivou o
desenvolvimento da produo hortcola voltada para o mercado paranaense e de
outros estados, por facilitar o intercmbio entre os principais centros consumidores.
(CEASA, 2010)
3.1.1 Histrico da CEASA/PR
No Paran, a primeira empresa responsvel pelo abastecimento de alimentos
de forma varejista foi a Companhia Brasileira de Alimentos - COBAL, em 1972.
Porm, esta unidade entrou em operao apenas em maio de 1975, na cidade de
Maring. (CEASA, 2010)
A primeira CEASA implantada oficialmente com efetivo planejamento urbano
foi a Central de Abastecimento de Curitiba, que comeou a operar em julho/76
sendo inaugurada somente em agosto/76, na rodovia BR 116 km 111, n 22881,
bairro do Tatuquara, no municpio de Curitiba. Na seqncia foram implantadas em
Foz do Iguau (1978), Cascavel (1979), Londrina (1982) e Maring (1986). (CEASA,
2010)
A partir de 1990 a CEASA/PR, deixou de ser regida pelo Governo Federal,
sendo estadualizada pela Lei 9352 de 23/08/90, com base nos Decretos N0.2400 de
21/12/87 e N0. 2427 de 08/04/88, o que culminou com a assinatura do Termo de
Doao ao Governo Estadual em 26/09/90. Aps assumir o comando da
CEASA/PR, o Governo Estadual promoveu a alterao do seu estatuto social,
incluindo a possibilidade da empresa comprar, vender, transportar e distribuir
gneros alimentcios bsicos, no desenvolvimento de programas sociais, desde que
em sintonia com a poltica governamental. (CEASA, 2010)
3.1.2 Unidade atacadista de Curitiba
A CEASA/PR, unidade de Curitiba (FIGURA 4), funciona para distribuio e
comercializao de produtos hortigranjeiros, pescados, produtos perecveis,
artesanato e atpicos. Nesta unidade circulam diariamente aproximadamente 20.000
pessoas.
-
51
FIGURA 4 VISTA EREA DA CEASA/PR - UNIDADE DE CURITIBA - 2011.
FFFONTE: Google Mapa Link imagens 2011.
So distribudos pela CEASA oito pavilhes permanentes, para cada um
destes pavilhes h a presena de: uma lanchonete, rea para estacionamento,
trnsito de veculos e banheiros pblicos.
Para o Mercado do Produtor destinada uma rea com cobertura para
comercializao dos produtos. Existe, tambm, a Casa do Produtor, com servios de
apoio, tais como: telefone, fax, vestirios, orientao tcnica, sala de informtica,
associao de produtores e carregadores, informaes e prestao de servios.
(CEASA, 2010)
As lojas e comrcios esto localizados nos pavilhes chamados de Atpicos
num total de seis pavilhes com as seguintes atividades: DIMAN (Diviso de
Manuteno), DITEC (Diretoria Tcnica), administrao, gerncia da Unidade
Curitiba e Polcia Militar, SIMA (Servio de Informao de Mercado Agrcola), SEAB
(Secretaria da Agricultura e do Abastecimento do Paran), Ministrio da Agricultura,
ANVISA (Agncia Nacional de Vigilncia Sanitria), agncia de cargas, agncias
bancarias, armazm da famlia, casa lotrica, papelaria, farmcia, lanchonete,
restaurantes, mercearia, panificadora, cabeleireiro, banheiros pblicos. (CEASA,
2010)
-
52
A CEASA/PR tambm possui uma rea destinada ao gerenciamento dos
programas sociais, salo de eventos, feira de produtos orgnicos e artesanato,
CEASA Amiga, corpo de bombeiros, casa de venda de pneus, borracharia, cartrio
de registros, estacionamento pago, balana, galpo de armazenamento e
administrao de resduos reciclveis.
Devido a esta administrao de reciclveis, tem-se disponibilizado para a
associao dos catadores, dois depsitos de caixarias, rea de administrao do
setor de limpeza e resduos, empresa de lavagem e higienizao de caixarias
plsticas, sistema de manuteno de carrinhos e rea recreativa do Sindicato dos
permissionrios. (CEASA, 2010)
A CEASA/PR possui uma estao de tratamento de esgoto de pequeno porte,
a qual gerencia o tratamento dos efluentes gerados pelos empreendimentos em
especiais lanchonetes e sanitrios de toda a central. (CEASA, 2010)
No QUADRO 5, esto relacionadas as reas ocupadas por cada unidade de
Curitiba. (CEASA, 2010)
QUADRO 5 - RELAO DAS REAS OCUPADAS PELA CEASA CURITIBA
rea total de terreno 510.000 m
rea total urbanizada 196.000 m
rea construda 72.011 m
rea de comercializao 45.354 m
FONTE: Adaptado de CEASA, 2010.
3.2 DEFINIO DA REA DE ESTUDO
A Central de Abastecimento do Paran CEASA/PR est localizada na
regio sul de Curitiba, no bairro do Tatuquara. As coordenadas para localizao
deste empreendimento so as seguintes: Latitude de 2533'7.56"S e Longitude de
4918'10.47"O, estando a uma altitude de 938 metros.
3.3 SITUAO DAS CONDIES DE SADE AMBIENTAL
No Plano de Gerenciamento de Resduos Slidos (PGRS, 2010) da
CEASA/PR, consta o levantamento de dados das condies de Sade Ambiental no
-
53
empreendimento dos permissionrios, realizado atravs de entrevistas, com o
objetivo de avaliar a situao atual.
O GRFICO 3 mostra a situao das condies atuais dos espaos cedidos
aos permissionrios na unidade de Curitiba, com base nas informaes obtidas no
PGRS (2010).
GRFICO 3 CONDIO DO ESPAO FSICO DOS ESTABELECIMENTOS
FONTE: Adaptado do PGRS da CEASA-Curitiba, 2010.
O volume gasto de gua em toda CEASA de Curitiba muito sazonal, isto
porque depende da poca do ano (vero/inverno), seu abastecimento realizado
atravs de um poo artesiano instalado em ponto estratgico. A outorga para
captao dgua subterrnea de 10 m/h mas quando h necessidade de mais
gua utiliza-se da Sanepar Companhia de Saneamento do Paran.
3.4 SISTEMA ATUAL DE TRATAMENTO DE EFLUENTE DOMSTICO
O sistema utilizado na Estao de Tratamento de Efluentes Domstico
(ETED) da Ceasa de Lodo Ativado, processo amplamente utilizado no mundo
como alternativa de reduo dos contaminantes orgnicos presentes nos despejos
em alguns casos na remoo de nitrognio (N) e fsforo (P).
No sistema de tratamento existente na CEASA identificamos as seguintes
etapas:
-
54
o Tratamento preliminar; gradeamento (grosseiro, mdio e fino), desarenador,
tanque de equalizao e elevatria do esgoto bruto.
o Tanque de aerao, tratamento biolgico.
o Decantador secundrio;
o Tanque de lodo de descarte;
o Sistema de desinfeco; chicana para aplicao de desinfetante (pastilhas
de cloro).
3.5 DADOS PARA DIMENSIOAMENTO DA ETED NA CEASA-CURITIBA
3.5.1 Produo do efluente domstico
Os efluentes gerados na CEASA de Curitiba correspondem s mquinas de
lavagem dos produtos, lavagem de caixas plsticas, restaurantes, lanchonetes e
banheiros sanitrios. Todo o volume produzido de efluente direcionado para a rede
de coleta da estao de tratamento de efluentes.
A TABELA 3 apresenta os dados de vazo da ETED e da vazo extravasada
no sistema, ou seja, a vazo que no passa pelo processo biolgico de tratamento
sendo desviada para o corpo receptor.
Apresenta tambm o volume total de efluente produzido ao longo de um dia
pela CEASA/PR. A vazo da ETED foi medida atravs de um vertedor triangular
presente nesta estao, j a vazo extravasada foi medida com cronmetro e balde
de 20 litros. Estes dados foram obtidos atravs da CEASA (2010).
TABELA 3 - PRODUO DO EFLUENTE GERADO NA CEASA/PR
Perodo Hora Vazo Extravasada
(m/h)
Vazo da ETED
(m/h) m
06:00 13:00 7 10 6,6 116,4
13:00 18:00 5 4 6,6 53,1
18:00 06:00 12 0 0,5 6,0
TOTAL 24 - - 175
FONTE: CEASA (2010).
-
55
3.5.2 Lanamento do efluente no corpo receptor.
Somente na CEASA de Curitiba circulam cerca de 20.000 (vinte mil) pessoas
diariamente, todo o efluente produzido nessa unidade conduzido
indiscriminadamente para o corpo receptor. Desta forma, a Central de
Abastecimento do Paran unidade de Curitiba se encontra em desacordo com as
normas ambientais